## SIMULASI PENEMPATAN TRANSFORMATOR PADA JARINGAN DISTRIBUSI BERDASARKAN JATUH TEGANGAN MENGGUNAKAN ETAP POWER STATION 12.6.0
Fajar Dwi Safitri 1 , Henry Ananta 2
1,2 Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang email : fajardwisafitri98@gmail.com

## ABSTRACT
Channeling electrical energy from the power plant to the load experiences a voltage drop. This happens because the number of PLN consumers are increasing every year that gives impact on increasing network length and the burden that must be supplied. This study aims to analyze the voltage drop on the KLS06 feeder. To do these calculations ETAP Power Station12.6.0 software is used using the Newton-Raphson method. The KLS 06 Feeder distribution network is included in the working area of PT PLN (Persero) UP3 Semarang. In the 3 phase 50 kV distribution transformer with KLS06-110 number, the load exceeds the standard limits. So that the Bus24 experienced a voltage drop of 3.75%. Based on SPLN 72: 1987 the maximum allowable voltage drop in JTR is 4%.. To maintain the quality of the voltage and anticipate the occurrence of falling voltage is greater due to the burden of load, it is necessary to perform the insert of a connected transformer with the transformer KLS06-110. From the analysis of the result after the transformer is obtained the value of falling voltage at Bus24 is reduced by 1.75% so the value becomes 2%.
Keywords : Distribution Network, Transformer, Voltage Drop

## ABSTRAK
Penyaluran energi listrik  dari  pusat  pembangkit  sampai  ke  beban  mengalami  jatuh  tegangan.  Hal  ini terjadi  karena  jumlah  konsumen  PLN  tiap  tahunnya  meningkat  sehingga  mengakibatkan  jaringan    bertambah panjang  dan  beban  yang  harus  disuplai.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  jatuh  tegangan  pada Penyulang  KLS06.  Untuk  melakukan  perhitungan  tersebut  digunakan software ETAP Power  Station 12.6.0 dengan  menggunakan  metode Newton-Raphson . Jaringan distribusi Penyulang KLS 06 termasuk  wilayah kerja PT PLN (Persero) ULP Semarang. Pada transformator distribusi 3 fasa 50 kV Penyulang KLS06-110 mengalami pembebanan  yang  melebihi  batas  standar.  Sehingga  pada  Bus24  mengalami  jatuh  tegangan  sebesar  3,75%. Berdasarkan  SPLN  72:  1987  batas  maksimum  jatuh  tegangan  yang  diijinkan  pada  JTR  yaitu  4%.  Untuk mempertahankan  kualitas  tegangan  dan  mengantisipasi  terjadinya  jatuh  tegangan  yang  lebih  besar  akibat pertambahan beban, maka perlu dilakukan sisip transformator secara paralel dengan transformator KLS06-110. Dari  hasil  analisis  setelah  dilakukan  sisip  transformator  didapat  nilai  jatuh  tegangan  pada  Bus24  berkurang 1,75% sehingga nilainya menjadi 2%.
Kata kunci: Jaringan Distribusi, Transformator, Jatuh Tegangan

## PENDAHULUAN
Pertumbuhan penduduk dan pembangunan  industri-industri  di  Indonesia semakin  pesat.  Begitu  pula  dengan  kebutuhan akan  energi  listrik  yang  tiap  tahunnya  ikut meningkat. Supaya energi listrik yang dibangkitkan  bisa  sampai  ke  pelanggan,  maka
perlu  disalurkan  melalui  sistem  tenaga  listrik. Sistem  tenaga  listrik  ini  terdiri  dari  pusat pembangkitan,  saluran  transmisi,  dan  saluran distribusi.  Pada  penyalurannya  dari  pusat pembangkitan  menuju  ke  beban  melalui  suatu jaringan  yang  sangat  jauh.  Seiring  dengan bertambahnya waktu dan pertumbuhan ekonomi  di  Indonesa,  jumlah  konsumen  yang
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
tersambung  ke  jaringan  PLN  juga  semakin bertambah.  Sehingga  kondisi  jaringan  listrik yang terpasang pun juga turut berubah menjadi lebih panjang. Jarak dari transformator distribusi  menuju  ke  beban  jadi  lebih  jauh. Sehingga  penempatan  transformator  sudah tidak tepat lagi.
Kasus jatuh tegangan sering sekali terjadi pada  sistem  jaringan  listrik  di  berbagai  daerah karena  terjadinya  penambahan  beban  yang tersambung.  Untuk  memberikan  pelayanan yang baik dan agar tidak menimbulkan kerugian pada  konsumen,  Perusahaan  Listrik  Negara (PLN)  harus  menjaga  kualitas  tegangan  pada jaringan.  Oleh  karena  itu  perlu  dilakukan upaya-upaya  agar  jaringan  distribusi  selalu dalam kondisi baik.
Adapun  upaya  yang  dapat  dilakukan untuk  memperbaiki  profil  tegangan  pada jaringan distribusi yaitu pemasangan transformator  baru  (sisip  transformator).  Pada penelitian  ini  dilakukan  perhitungan  dan analisis  jatuh  tegangan  serta  analisis  efektifitas penempatan  transformator  pada  penyulang Kalisari  (KLS)  06  sebagai  upaya  untuk perbaikan  jatuh  tegangan  pada  jaringan.  Selain itu  dalam  penelitian  ini  juga  disimulasikan menggunakan  aplikasi  ETAP  12.6.0  untuk memastikan tingkat efektifitas dari perencanaan perbaikan tegangan tersebut.
Suatu  sistem  tenaga  listrik  terdiri  dari tiga  bagian  utama  yaitu  pusat  pembangkit listrik,  saluran  transmisi,  dan  sistem  distribusi. Pada  jaringan  distribusi  terbagi  dalam  dua bagian yaitu Jaringan Tegangan Menengah dan
Jarinngan Tegangan Rendah. Jaringan Tegangan Menengah (JTM) menyuplai
konsumen  pada  daerah  industri  berukuran menengah,  daerah  perumahan  kota  besar  dan daerah  pedesaan  dari  trafo  gardu  induk, sedangkan tegangan rendah biasanya dipergunakan  untuk  mensuplai  perumahan  dan daerah  industri  ringan  di  kota-kota  dan  dan pedesaan  dari  trafo-trafo  distribusi  (Daryanto, 2002: 26).
Transformator  yaitu  suatu  alat  yang diguanakan  untuk  menaikkan  atau  menurunkan tegangangan.  Menurut  Salman  (2017),  kriteria- kriteria  transformator  distribusi  yang  sering digunakan, yaitu transformator distribusi umumnya  digunakan  adalah  transformator Step Down 20  KV/400.  Tegangan  fasa  ke  fasa jaringan  rendah  adalah  380  V.  Karena  terjadi drop tegangan, maka pada rak tegangan rendah dibuat menjadi 400 V agar tegangan pada ujung penerima  tidak  lebih  kecil  dari  380  V. Transformator  distribusi  dapat  berfasa  tunggal atau tiga fasa dan kapasitasnya kira-kira 5 kVA. Impedansi transformator distribusi pada umumnya  sangat  rendah,  kira-kira  2%  untuk unit-unit  yang  kurang  dari  dari  50kVA  dan sampai 4% untuk unit-unit yang lebih besar dari 100 KVA.
Salah  satu  komponen  utama  dalam saluran  distribusi  yaitu  penghantar.  Jenis penghantar  yang  digunakan  dalam  sistem distribusi  yaitu  kawat  dan  kabel.  Jenis penghantar  kawat  yang  sering  digunakan  yaitu All  Alumunium  Conductor (AAC)  dan All
Alumunium Alloy Conductor (AAAC). Sedangkan  penghantar  kabel  yang  sering dipakai  dalam  jaringan  distribusi  PLN  yaitu kabel AAAC-S dan XLPE.
Tabel  1. Konstanta Jaringan  Kawat  Penghantar AAAC Menurut SPLN 64 Tahun 1985
Luas
Penampang (mm 2 ) Impedansi (Ohm/Kms) KHA (A) AAAC 240 0,1344 + j0,3158 585 AAAC 150 0,2162 + j0,3305 425 AAAC 70 0,4608 + j0,3572 155 AAAC 50 0,6452 + j0,3678 210
Daya yang dibangkitkan sebuah perangkat  listrik  sebanding  dengan  besarnya arus  yang  mengalir  melewatinya.  Daya  juga sebanding dengan tegangan yang menggerakkan  arus  tersebut.  Semakin  besar arus  dan  semakin  besar  gaya  gerak  listriknya, semakin  besar  pulalah  daya  yang  dihasilkan. Daya  listrik  dibedakan  menjadi  tiga  yaitu:  1)
Daya  Semu  (S),  merupakan  daya  keseluruhan yang dikeluarkan, dan juga kapasitor generator. Satuannya  yaitu  kVA  (kilovolt  ampere)  atau MVA  (megavolt  ampere),  2)  Daya  Nyata  (P) yang  digunakan  untuk  menggerakkan  atau menyalakan  peralatan–peralatan  listik  seperti seterika,  motor  listrik,  kulkas,  dan  lain-lain,  3) Daya  Reaktif,  merupakan  daya  yang  tidak  bisa digunakan  akibat  pengaruh  harga reaktansi  dan beban. Faktor daya adalah perbandingan antara daya nyata dan daya semu.
Nilai  faktor  daya  dalam  suatu  saluran mempengaruhi  besarnya  arus  yang  mengalir pada  saluran  tersebut.  Nilainya  yaitu  antara  0 sampai  dengan  1.  Terlalu  rendah  nilai  faktor daya  dapat  mengakibatkan  rugi  yang  sangat besar pada saluran.
Jatuh  tegangan  adalah  selisih  antara tegangan  pada  pangkal  pengiriman  dengan tegangan pada ujung penerimaan tenaga listrik. Salah  satu  penyebab  terjadinya  jatuh  tegangan yaitu  bertambahanya  beban  atau  konsumen yang tersambung.
Menurut  Abrar  Tanjung  (2014:164), terdapat  dua  komponen  yang  mempengaruhi terjadiya penurunan tegangan  yaitu:
a. I×R s yaitu  rugi-rugi  tegangan  yang diakibatkan oleh tahanan saluran
b. I×X 1 yatiu  rugi-rugi  tegangan  yang diakibatkan  oleh  reaktansi  induktif saluran.
Sehingga  besarnya  jatuh  tegangan  dapat dinyatakan sebagai berikut:
Untuk  menghitung  besarnya  hambatan  (R) digunakan rumus:
Keterangan:
: Jatuh tegangan (volt)
I     : Arus yang mengalir (ampere)
R : Tahanan saluran (ohm)
X : Reaktansi (Ohm) φ : Sudut dari faktor daya beban
Z : Impedansi saluran
ρ : tahanan jenis penghantar (mm 2 /m)
Berdasarkan  SPLN  72:  1987  batas maksimum drop tegangan yang diijinkan adalah sebagai berikut:
a. Drop tegangan  pada  Jaringan  Tegangan Menengah = 5%
b. Drop tegangan pada trafo = 3%
c. Drop tegangan  pada  Jaringan  Tegangan Rendah = 4%
d. Drop tegangan pada Saluran Pelayanan = 1%
Untuk  mrnghitung  presentase  jatuh tegangan  yang  terjadi  pada  jaringan  digunakan rumus:
Keterangan:
Vs = tegangan pada pangkal pengiriman Vr = tegangan pada ujung penerimaan
ETAP (Electrical  Transient  Analysis Program) merupakan  suatu  perangkat  lunak ( software )  yang  mendukung  sistem  tenaga listrik.  Aplikasi  ini  dapat  digunakan  untuk membuat  proyek  sistem  tenaga  listrik  dalam bentuk  diagram  satu  garis  ( one  line  diagram ) dan  jalur  sistem  pentanahan  untuk  berbagai bentuk analisis, antara lain: aliran daya, hubung singkat,  starting  motor, transient  stability , koordinasi relay proteksi, sistem harmonisa dan lain  sebagainya  (Hayusman,  Hidayat  &  Saleh, 2017: 8).
Software ETAP Power Station dilengkapi dengan  fasilitas Library yang  data-datanya dapat  diubah  sesuai  dengan  yang  sebenarnya pada  komponen-komponen  yang  digunakan. Selain  itu  untuk  mendukung  dalam  pembuatan simulasi  aplikasi  ini  dilengkapi  dengan  banyak tool yang melambangkan suatu komponen yang digunakan dalam jaringan yang akan dianalisa.
Analisis  aliran  daya  ini  bertujuan  untuk mengetahui  karakteristik  aliran  daya  yang berupa  pengaruh  dari  variasi  beban  dan  rugi- rugi  transmisi  pada  aliran  daya  dan  juga mempelajari    adanya  jatuh  tegangan  di  sisi
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
beban  (Multa  &  Aridani,  2013).  Menurut Sulasno (1993), terdapat dua metode yang dapat digunakan  untuk  perhitungan  aliran  daya  yaitu Metode Gauss-Seidel dan  Metode Newton- Raphson .  Masing-masing  metode  memiliki kelebihaan dan kelemahan.
Kelebihan  yang  dimiliki  dari  metode Gauss-Seidel yaitu:
a. Pemrograman  dan  perhitungannya  relative lebuh mudah.
b. Hanya butuh sedikit nilai masukan.
c. Waktu tiap iterasi singkat.
d. Metode  ini  cocok  digunakan  pada  sistem tenaga listrik yang jaringannya sedikit.
Sedangkan  kelemahan  dari  metode Gauss-
Seidel ini yaitu:
a. Kecepatan  perhitungannya  sedikit  lebih lambat
b. Tidak  cocok  untuk  sistem  radial  karena tidak dapat menvapai konvergen.
c. Semakin  banyak  simpul  maka  akan semakin banyak pula iterasi yang diperlukan. Julah iterasi juga akan berubah ketika bus referensinya diganti dengan bus lain.
d. Tidak  cocok  untuk  sistem  jaringan  yang banyak.
Metode Newton-Raphson (N-R)
merupakan  hasil  perkembangan  dari  metode Gauss-Seidel yang lebih disempurnakan.
Metode  N-R  dianggap  lebih  efektif  dan menguntungkan  untuk  sistem  jaringan  yang lebih  besar.  Selain  itu  juga  dapat  menutup kelemahan  dari  metode Gauss-Seidel yaitu tingkat  ketelitiaannya  lebih  baik,  kemudian membutuhkan  jumlah  iterasi  yang  lebih  sedikit dan  mampu  menghitung  dengan  waktu  yang lebuh  cepat.    Menurut  Martínez-Molina  dan Ledezma  (2016),  metode  N-R  telah  berhasil membuktikan  dalam  sebagian  besar  kasus bahwa memiliki karakteristik konvergensi yang kuat.
Selain  dua  metode  di  atas,  dalam  ETAP untuk melakukan kalkulasi aliran daya ada satu
lagi  metode  tambahan  yaitu  metode Fast Decoupled .  Kelebihan  serta  kelemahan  dari metode  ini  yaitu  baik  untuk  sistem  jaringan radian  dan  jaringan  yang  panjang  serta  cepat dalam  penghitungan  akan  tetapi  memiliki tingkat presisi yang kurang.

## METODE
Teknik  analisis  data  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  yaitu  statistik  deskriptif. Teknik  ini  digunakan  untuk  menganalisis  data yang  telah  terkumpul  tanpa  berrmaksud membuat  kesimpulan  yang  berlaku  untuk umum.
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan Agustus  2019  di  PT  PLN  (Persero)  UP3 Semarang. Obyek penelitian ini yaitu Penyulang  Kalisari  (KLS)  06.    Supaya  tujuan penelitian  dapat  tercapai  sesuai  dengan  yang diharapkan,  diperlukan  perencanaan  prosedur penelitian  terlebih  dahulu.    Berikut  ini  adalah flowchart prosedur penelitian.
Tidak sesuai standar Sesuai standar Mulai Pengambilan data dengan wawancara dan observasi Data Eksisting jaringan distribusi Pengolahan data menggunakan Software ETAP 12.6.0 serta analisis Hasil Perhitungan Perencanaan perbaikan tegangan Laporan Selesai
Aplikasi yang digunakan
untuk menghitung  dan  menganalisis  data-data  yang sebelumnya  telah  terkumpul  yaitu  dengan menggunakan software ETAP  12.6.0  untuk mengetahui  jatuh  tegangan  yang  terjadi  pada sepanjang  jaringan  masih  memenuhi  standar toleransi atau tidak.
Perencanaan perbaikan tegangan dilakukan ketika dalam jaringan tersebut terjadi jatuh tegangan melebihi standar yang diijinkan. Untuk  mengurangi  rugi-rugi  daya  dan  jatuh tegangan  pada  jaringan  distribusi  tersebut dilakukan penggeseran transformator distribusi.
Gambar 2. Flowchart Simulasi ETAP Power Station
Gambar 3. Flowchart Perencanaan Perbaikan

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam menganalisis tata letak
transformator,  perlu  diketahui  besarnya  nilai jatuh  tegangan  yang  terjadi  pada  saluran distribusi  pada  penyulang  KLS  06.  Untuk melakukan analisis terebut diperlukan data-data sebagai  masukannya  diantaranya  yaitu:  data transformator utama, data trafo utama, kapasitas dan beban trafo, luas penampang dan panjang  kabel  yang  digunakan,  serta Single Line  Diagram Penyulang  Kalisari  06  dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Transformator Gardu Induk Data Transformator Unit Daya (MVA) Teg. Sec (kV) In (A) Kalisari I 60 20 1732
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
Pada  Sistem  Distribusi  20  kV  Wilayah Kerja  PT  PLN  (Persero)  ULP  Semarang  Barat terdapat  dua  trafo  utama  yang  dipakai  yaitu Trafo  merk  Xian  dengan  kapasitas  60  MVA yang  digunakan  untuk  menyuplai  12 feeder . Untuk Feeder (Penyulang)  Kalisari  06  disuplai oleh transformator 1.
Penghantar yang digunakan pada saluran distribusi  Pengulang  Kalisari  06  yaitu  AAAC dengan luas penampang 240 mm 2 dan 150 mm 2 dengan impedansi sebesar R 1 = 0,1344 ohm/km, jX 1 = 0,3158 ohm/km,  R 0 =  0,3631 ohm/km dan jX 0 = 1,6180. Data saluran antar gardu distribusi tiga  fasa  yang  digunakan  pada  Penyulang Kalisari  06  dan  data  beban  yang  tersambung ditunjukan pada Tabel 2 dan 3.
Tabel 2. Data Saluran Penyulang Kalisari 06
Sebelum  melakukan  perhitungan  jatuh tegangan  pada  jaringan  distribusi  Kalisari  06 hal  pertama  yang  harus  dilakukan  yaitu menggambar Single  Line  Diagram (SLD). Metode  yang  digunakan  dalam  simulasi  ini yaitu  metode Newton  Raphson karena  jika dibandingkan  dengan  metode Gauss-Siedel tingkat  ketelitiaannya  lebih  baik,  kemudian membutuhkan  jumlah  iterasi  yang  lebih  sedikit dan  mampu  menghitung  dengan  waktu  yang lebih cepat.
Pada  hasil  simulasi  menggunakan  ETAP Power  Station seperti  yang  ditunjukkan  oleh Gambar  4  terdapat  komponen  yang  berwarna merah,  ungu,  dan  hitam.  Arti  dari  masing- masing  warna  yaitu  merah  menunjukkan tegangan  pada  komponen  tersebut  dalam kondisi kritis yang menandakan harus dilakukan  evaluasi,  komponen  berwarna  ungu artinya  tegangan  pada  komponen  tersebut dalam kondisi marginal yaitu melebihi kapasitas  akan  tetapi  masih  dalam  batas toleransi.  Sedangkan  untuk  komponen  yang berwarna hitam artinya tegangan pada komponen tersebut masih dalam kategori aman atau sesuai standar. No ID Jarak (km) 1 Cable1 2,00 2 Cable2 0,05 3 Cable3 0,75 4 Cable4 0,65 5 Cable5 0,60 6 Cable6 0,15 7 Cable7 0,15 8 Cable8 0,15 9 Cable9 0,55 10 Cable10 0,20 11 Cable11 0,60 12 Cable12 0,85 13 Cable13 0,35 14 Cable14 0,95 15 Cable15 0,40 16 Cable16 0,15 17 Cable17 0,25 18 Cable18 0,15

## Tabel 3. Data Beban di Penyulang Kalisari 06
No Nomor Gardu Kapasitas Daya (KVA) Beban Beban Riil (kVA) Presentase Pembebana n (%) R S T 1 KLS 06-40\S01 50 28 16,9 27,4 15,9 31,8 2 KLS 06-55 100 72,8 59,1 50,2 40,1 40,1 3 KLS 06-67\B03 100 21.1 21.5 42.4 18,7 18,7 4 KLS 06-79 100 6.3 18.9 13.2 8,45 8.45 5 KLS 06-82\T03 160 108 73 110 64,02 40,01 6 KLS 06-82\T07 100 4.5 17.2 10.3 7,04 7.04 7 KLS 06-82\T19 100 58,8 127,7 36,2 48,99 48,99 8 KLS 06-93B 200 73.1 100 58,1 50,86 25,43 9 KLS 06-93D 200 18.2 51.4 39 23,89 11.95 10 KLS 06-110 50 75,4 69,1 67,7 46,7 93,4 11 KLS 06-117 100 19.1 26.7 6.7 11,55 11,55 12 KLS 06-136 50 20.3 11.1 15.8 10,38 20,76 13 KLS 06-144 100 30 65.6 89.3 40,68 40.68 14 KLS 06-147\B05 50 6.1 23.1 16.3 10,01 20,02 15 KLS 06-150 50 25,6 54,9 14,8 20,97 41,94
Gambar 4. Hasil Simulasi Jaringan Eksisting Kalisari 06 Menggunakan ETAP Power Station
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
Perhitungan  jatuh  tegangan  berikut  ini merupakan  perhitungan  presentase  tegangan kirim  dan  tegangan  yang  diterima.  Besarnya tegangan kirim diasumsikan sebesar 20 kV dan 400  Volt.  Kemudian  tegangan  terima  didapat dari  hasil  simulasi  setelah  membuat  SLD, memasukkan  data-data  yang  diperoleh  dari observasi,  dan  melakukan running .  Adapun rumus  yang  digunakan  untuk  menghitung presentase jatuh tegangan pada jaringan yaitu:

## Perhitungan jatuh tegangan pada Bus1:
Pehitugan jatuh tegangan pada Bus2:
Dengan  menggunakan  rumus  di  atas maka  diperoleh  hasil presentase jatuh tegangan yang  terjadi  seperti  yang  ditampilakan  pada tabel  4.
Tabel 4. Tegangan Hasil Simulasi ETAP Power Station dan Presentase Jatuh Tegangan pada Jaringan Tegangan Menengah Penyulang KLS 06
No Nama Tegangan (kV) Jatuh Tegangan (kV) Tegangan Setelah Jatuh Tegangan (Kv) Presentase Jatuh Tegangan (%) 1 Bus1 150 0 150 0 2 Bus2 20 0,01 19,99 0,05 3 Bus3 20 0,021 19,979 0,105 4 Bus4 20 0,021 19,979 0,105 5 Bus6 20 0,026 19,974 0,13 6 Bus8 20 0,027 19,973 0,135 7 Bus9 20 0,027 19,973 0,135 8 Bus11 20 0,03 19,97 0,15 9 Bus13 20 0,031 19,969 0,155 10 Bus14 20 0,031 19,969 0,155 11 Bus16 20 0,031 19,969 0,155 12 Bus17 20 0,032 19,968 0,16 13 Bus20 20 0,032 19,968 0,16 14 Bus23 20 0,034 19,966 0,17 15 Bus25 20 0,035 19,965 0,175 16 Bus26 20 0,036 19,964 0,18 17 Bus27 20 0,036 19,964 0,18 18 Bus28 20 0,036 19,964 0,18 19 Bus29 20 0,036 19,964 0,18 20 Bus30 20 0,036 19,964 0,18
Berdasarkan tabel di atas, jatuh tegangan tertinggi  yang  terjadi  pada  Jaringan  Tegangan Menengah  KLS  06  yaitu  pada  Bus27,  Bus28, Bus29, dan Bus30. Keempat bus tersebut paling jauh  diantara  bus-bus  lainnya.  Hal  ini
membuktikan  bahwa  semakin  jauh  penyaluran energi listrik dari pusat pembangkit mengakibatkan  terjadinya  jatuh  tegangan  dan rugi-rugi daya.
Tabel  5. Tegangan  Hasil  Simulasi  ETAP  Power  Station  dan  Presentase Jatuh Tegangan pada Jaringan Tegangan Rendah Penyulang KLS 06
No  Nama  Tegangan (kV) Jatuh Tegangan (kV) Tegangan Setelah Jatuh Tegangan (Kv) Presentase Jatuh Tegangan (%) 1 Bus5 0,4 0,005 0,395 1,25 2 Bus7 0,4 0,006 0,394 1,5 3 Bus10 0,4 0,003 0,397 0,75 4 Bus12 0,4 0,002 0,398 0,5 5 Bus15 0,4 0,007 0,393 1,75 6 Bus18 0,4 0,008 0,392 2 7 Bus19 0,4 0,002 0,398 0,5 8 Bus21 0,4 0,004 0,396 1 9 Bus22 0,4 0,002 0,398 0,5 10 Bus24 0,4 0,015 0,385 3,75 11 Bus31 0,4 0,002 0,398 0,5 12 Bus32 0,4 0,004 0,396 1 13 Bus33 0,4 0,007 0,393 1,75 14 Bus34 0,4 0,004 0,396 1 15 Bus35 0,4 0,007 0,393 1,75
Tabel  5  menjelaskan  bahwa  bus  yang mengalami  jatuh  tegangan  paling  tinggi  yaitu Bus24  dengan  nilai  jatuh  tegangan  sebesar 3,75%.  Sedangkan  bus  dengan  jatuh  tegangan paling  rendah  terjadi  pada  Bus12,  Bus19, Bus22 dan Bus31 sebesar 0,5%.
Menurut SPLN 72: 1987 batas maksimum drop tegangan  yang  diijinkan  pada Jaringan  Tegangan  Menengah  yaitu  5%  dan pada  jaringan  Tegangan  Rendah  batas  yang diijinkan  yaitu  4%.  Jika  melebihi  dari  batas tersebut  maka  perlu  dilakukan  perbaikan tegangan.
Dari  hasil  yang  diperoleh  pada  Tabel  4 diketahui  bahwa  pada  Jaringan  Tegangan Menengah  di  Penyulang  KLS  06  terjadi  jatuh tegangan  akan  tetapi  masih  dalam  kondisi aman.  Jatuh  tegangan  yang  terjadi  masih  jauh dari batas makismal yang  diijinkan. Sedangkan
tabel  5  menunjukkan  profil  tegangan  pada Jaringan  Tegangan  Rendah.  Dari  tebel  tersebut diketahui  ada  jatuh  tegangan  pada  bus  yang mendekati  batas  yang  diijinkan  yaitu  pada Bus24. Jatuh tegangan yang terjadi pada bus ini sebesar  3,75%.  Bus24  merupakan  jaringan dengan  tegangan  rendah  yang  memiliki  batas maksimal jatuh tegangan yang diijinkan sebesar 4%.  Salah  satu  penyebab  dari  besarnya  nilai jatuh  tegangan  yang  terjadi  yaitu  karena besarnya beban yang harus disuplai oleh trafo.
Menurut  Narottama et  al. (2014:  126), pembebanan ideal pada transformator distribusi yaitu  <80%.    Sedangkan  pada  Tabel  IV,  trafo dengan  nomor  gardu KLS06-110  menunjukkan beban yang harus disuplai yaitu sebesar  93,4% dari  kapasitasnya.  Sehingga  pembebanan  pada trafo  tersebut  dapat  dikatakan  melebihi  bata standar.    Dampak  yang  diberikan  akibat  beban
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
berlebih  pada  trafo  selain  jatuh  tegangan  yaitu kerusakan trafo tersebut.
Ditinjau dari jumlah pelanggan PLN tiap tahunnya  yang  megalami  peningkatan,  untuk mempertahankan kualitas tegangan yang diterima  oleh  pelanggan  agar  tetap  baik  perlu dilakukan  perencanaan  ulang.  Upaya  ini dilakukan  agar  beban  pada  setiap  trafo  tidak mengalami overload .  Salah  satu  cara  untuk memperkecil  nilai  jatuh  tegangan  yaitu  dengan memasang transformator sisip.
Jika  dilihat  dari  tabel  V  dan  VI  jatuh tegangan  tertinggi  terjadi  pada  Bus24  besarnya jatuh  tegangan  tersebut  hampir  mencapai  batas yang  diijinkan.  Maka  untuk  memperbaiki kualitas  tegangan  pada  Bus24  sebagai  upaya antisipasi  ketika  ada  penambahan  beban  pada
waktu kedepannya dan agar tidak terjadi beban lebih, upaya yang harus dilakukan yaitu dengan sisip  trafo  yang  diparalel  dengan  trafo  KLS06- 110  ke  trafo  baru  yang  disisipkan.  Sisip  trafo dilakukan  dengan  pemasangan  trafo  baru  di gardu  yang  sudah  ada.  Berikut  ini  adalah  data- data  trafo  yang  disisipkan  untuk  memperbaiki kualitas tegangan pada jaringan:
Daya : 50 kVA Tegangan Primer : 20 kV Tegangan Sekunder : 400 V Frekuensi : 50 Hz Trafo : 3 phasa
Gambar  5  merupakan  hasil  simulasi  setelah dilakukan pemasangan transformator sisip.
Gambar 5. Single Line Diagram Perbaikan  Jatuh Tegangan Menggunakan ETAP Power Station
Dari  Tabel  6  dan  7  diketahui  terjadi perubahan  presentase  jatuh  tegangan  ketika sebelum dan sesusah dilakukan sisip transformator.  Sebelum  dilakukan  perbaikan, tegangan  pada  Bus24  sebesar  0,385  kV sedangkan  setelah  perbaikan  tegangan  berubah menjadi 0,392. Dari yang sebelumnya memiliki presentase jatuh tegangan sebesar 5% kemudian setelah  dilakukan  sisip  trafo  dengan  kapasitas 50  kVA  didapat  presentase  jatuh  tegangan
sebesar  2%.  Tegangan  ujung  pada  Bus24 menjadi lebih baik kualitasnya.
Perbandingan hasil simulasi jatuh tegangan  yang  terjadi  pada  jaringan  distribusi penyulang  Kalisari  06  sebelum  dan  sesudah dilakukan  perbaikan  dapat  dilihat  pada  gambar 6 dan 7.
Tabel  6  Perbedaan  Jatuh  Tegangan  Sebelum dan Sesudah Perbaikan pada JTM
No Nama Jatuh Tegangan Selisih (%) Sebelum (%) Sesudah (%) 1 Bus1 0 0 0 2 Bus2 0,05 0,05 0 3 Bus3 0,105 0,105 0 4 Bus4 0,105 0,105 0 5 Bus6 0,13 0,13 0 6 Bus8 0,135 0,145 -0,01 7 Bus9 0,135 0,145 -0,01 8 Bus11 0,15 0,16 -0,01 9 Bus13 0,155 0,16 -0,005 10 Bus14 0,155 0,165 -0,01 11 Bus16 0,155 0,165 -0,01 12 Bus17 0,16 0,165 -0,005 13 Bus20 0,16 0,17 -0,01 14 Bus23 0,17 0,18 -0,01 15 Bus25 0,175 0,18 -0,005 16 Bus26 0,18 0,185 -0,005 17 Bus27 0,18 0,19 -0,01 18 Bus28 0,18 0,19 -0,01 19 Bus29 0,18 0,19 -0,01 20 Bus30 0,18 0,19 -0,01
Tabel  7  Perbedaan  Jatuh  Tegangan  Sebelum dan Sesudah Perbaikan pada JTR No Nama Jatuh Tegangan Selisih (%) Sebelum (%) Sesudah (%) 1 Bus5 1,25 1,25 0 2 Bus7 1,5 1,5 0 3 Bus10 0,75 0,75 0 4 Bus12 0,5 0,5 0 5 Bus15 1,75 1,75 0 6 Bus18 2 2 0 7 Bus19 0,5 0,5 0 8 Bus21 1 1 0 9 Bus22 0,5 0,5 0 10 Bus24 3,75 2 1,75 11 Bus31 0,5 1 -0,5 12 Bus32 1 1 0 13 Bus33 1,75 1,75 0 14 Bus34 1 1 0 15 Bus35 1,75 1,75 0
Gambar 6. Grafik Perbandingan Jatuh Tegangan Sebelum dan Sesudah Perbaikan pada JTM
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
Gambar 7. Grafik Perbandingan Jatuh Tegangan Sebelum dan Sesudah Perbaikan pada JTR
Hasil  perhitungan  jatuh  tegangan  pada penyulang  Kalisari  06  menggunakan software ETAP Power  Station 12.6.0  menunjukkan kondisi  jaringan  masih  sesuai  standar.  Akan tetapi pembebanan pada salah satu transformator  melebihi  batas  yang  ideal sehingga  jatuh  teganagan  yang  terjadi  pada transformator tersebut lebih besar dan mendekati batas yang diijinkan.
Pada  Bus24,  terjadi  jatuh  tegangan sebesar  3,75%.  Menurut  SPLN  72:  1987  batas maksimal  jatuh  tegangan  pada  JTR  yaitu  4%. Besar  jatuh  tegangan  yang  terjadi  pada  Bus24 masih  dalam  kategori  standar.  Akan  tetapi untuk  mengantisipasi  terjadinya  beban  berlebih pada transformator KLS06-110 akibat bertambahnya  jumlah  pelanggan  PLN  yang memungkinkan  terjadinya  penambahan  beban pada  transformator  tersebut,  dilakukanlah perencanaan sisip transformator sehingga beban disuplai  oleh  dua  transformator.  Dengan penyisipan tersebut, didapat nilai jatuh tegangan  pada  Bus24  sebesar  2%.  Nilai  ini lebih  kecil  1,75%  daripada  sebelum  dilakukan sisip transformator. Dengan penyisipan transformator  T10  juga  mempengaruhi  jatuh tegangan pada beberapa bus lainnya.

## SIMPULAN
Berdasarkan paparan pembahasan di atas dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  besar  jatuh tegangan  pada  jaringan  Penyulang  Kalisari  06
masih  dalam  standar  yang  diizinkan  sesuai SPLN 72: 1987. Jatuh tegangan terbesar terjadi pada  Bus24  dengan  nilai  3,75%  mendekati batas  maksimal  yang  diijinkan.  Selanjutnya, Solusi  yang  digunakan  untuk  meminimalkan jatuh  tegangan  yang  terjadi  yaitu  dengan melakukan  sisip  trafo  distribusi  3  fasa 50  kVA dikarenakan beban pada trafo distribusi tersebut sudah  melebihi  batas  pembebanan  yang diijinkan. Hasil dari simulasi dengan menambahkan trafo menjadikan jatuh tegangan pada Bus24 berkurang menjadi 2%.

## DAFTAR RUJUKAN
Daryanto.  2002. Pengetahuan  Teknik  Listrik . Jakarta: PT Bumi Aksara.
Hayusman,  L.  M.,  T.  Hidayat,  C.  Saleh,  I.  M. Wartana  dan  T.  Herbasuki . 2017. Pelatihan  Software  ETAP  (  Electrical Transient  Analyzer  Program. Industri Inovatif . 7(1): 7–11.
Martinez-Molina, M. A., S. N. Ladezma. 2016. Analysis  of  three-phase  load  flow problem in distribution networks with the inclusion  of  symmetric  and  asymmetric transformer connections. IEEE
Multa,  L.  dan  R.  P.  Aridani.  2013. Modul Pelatihan ETAP . Yogyakarta: Magatrika.
Narottama, A. A. N. M., I. G. A. M. Sunaya, I.
M.  Purbhawa  dan  K.  R.  D.  Noviyanti . 2014.  Analisis  Pengaruh  Rekonfigurasi
Jaringan Terhadap Pembebanan
Transformator  Pada  Gardu  Distribusi  Ka 1316  Penyulang  Sriwijaya. JURNAL
MATRIX 4(3): 125–130.
Salman, R. 2017. Analisis Penempatan Transformator  Distribusi  Berdasarkan
Jatuh Tegangan. JITEKH 6(1): 17–21.
SPLN  72-1987. Spesifikasi  Desain  untuk Jaringan  Tegangan  Menengah  (JTM) dan  Jaringan  Tegangan  Rendah  (JTR). Departemen  Pertambangan  dan  Energi Perusahaan Umum Listrik Negara. Jakarta SPLN  64-1985. Petunjuk  Pemilihan  dan Peenggunaan Pelebur pada Sistem Distribusi Tegangan Menengah . Departemen  Pertambangan  dan  Energi Perusahaan Umum Listrik Negara.

## Jakarta
Tanjung,  A.  2014.  Rekonfigurasi  Sistem Distribusi  20  KV  Gardu  Induk  Teluk Lembu  dan  PLTMG  Langgam  Power Untuk  Mengurangi  Rugi  Daya  dan  Drop Tegangan. Sains, Teknologi, dan Industri 11(2): 160–166.