## PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH) MEMANFAATKAN OUTLET KONDENSOR PLTU II NTT DI DESA BOLOK KECAMATAN KUPANG BARAT, KABUPATEN KUPANG
Frans J. Likadja 1 ,  Agusthinus Sampeallo 2 , Clizardo R. D. N. R. Amaral 3
1, 2, 3 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana Kupang-NTT, Telp. (0380) 881557, HP.081239898101 Email : Frankylikadja@yahoo.com

## ABSTRACT
The NTT PLTU II condenser is a type of heat exchanger that condenses the working fluid. The condenser has the task of cooling or condensing the low pressure steam of the turbine with sea water as the cooling liquid so that it can be pumped back to the boiler. Seawater as cooling liquid, which exits through the water cooling outlet in the condenser, is used as micro-hydro power plant (PLTMH). The aim of this study is to conduct a planning study and find out how much electricity is generated from reusing condenser wastewater in PLTMH from condenser wastewater and by using electricity  in  the  administration  building  in  PLTU  II  NTT.  Based  on  the  analysis  and  measurement  results,  the average water discharge from the condenser outlet is 0.834 m3 / s at an effective height of 8.2 meters. PLTMH uses a T-14 cross-flow turbine with a diameter of 710 mm, a turbine efficiency of 76% and a turbine  output of 47.26 KW. Two synchronous generators of the type STC-20 with 3Ø and 2 x 25 kVA with generator and transmitter efficiency are used  to  generate  electrical  power.  Fat  content  of  85%  and  98%,  so  the  output  power  is  39.36  kVA.  Assuming electricity consumption in the administration building of 9.7 KW. The power plant site is located near the NTT PLTU II generating unit, so that for the low voltage grid there is an NFA2X cable (3 x 35 + 1 x 25 mm2) with a cable length of 445 meters from the power plant and 11 iron masts with a height of 9 meters and one Distance between the poles of 40 meters is used. Since the conductor length is relatively short, the channel impedance is 0.369732 + j0.17129. The value of the voltage drop occurring is 2.38 V and 2.46 V (0.6%) and the power losses are 14.48 watts.

## Keywords: Outlets condenser, Head, Flow

## ABSTRAK
Kondensor  PLTU  II  NTT  adalah  salah  satu  jenis  mesin  penukar  kalor  (heat  exchanger)  yang  berfungsi  untuk mengkondensasikan  fluida  kerja.  fungsi  kondensor  adalah  untuk  mendinginkan  atau  mengkondensasikan  uap keluaran  turbin  tekanan  rendah  dengan  menggunakan  air  laut  sebagai  fluida  pendinginnya  sehingga  dapat dipompakan  kembali  ke  boiler.  Air  laut  sebagai  fluida  pendinginnya  yang  keluar  melalui  outlet  water  cooling  di kondensor  dimanfaatkan  menjadi  pembangkit  listrik  tenaga  Mikro  hidro  (PLTMH).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk melakukan studi perencanaan dan mengetahui seberapa besar tenaga listrik yang dihasilkan dengan memanfaatkan kembali air buangan kondensor menjadi PLTMH dari air buangan kondensor serta pemanfaataan daya listrik pada gedung administrasi di PLTU II NTT. Berdasarkan hasil analisis dan pengukuran diperoleh, rata-rata debit air dari outlet kondensor adalah 0.834 m 3 /det, dengan ketinggian efektif 8.2 meter. PLTMH menggunakan turbin Cross flow tipe T-14 dengan diameter 710 mm, efisiensi turbin adalah 76% sehingga daya keluaran turbin 47.26 KW, dan untuk membangkitkan  daya  listrik  digunakan  2  unit  generator  sinkron  3Ø,  2x25  kVA  bertipe  STC-20  pada  dengan effisiensi  generator  dan  transmiter  fatbelty  yaitu  85%  dan  98%  sehingga  daya  keluarannya  sebesar  39.36  kVA. Dengan asumsi pemakaian listrik di gedung administrasi sebesar 9.7 KW. Lokasi pembangkitan berada berdekatan unit  pembangkit  PLTU  II  NTT,  sehingga  Jaringan  tegangan  rendah  menggunakan  kabel  NFA2X  (3  x  35  +  1  x  25 mm 2 )  dengan  panjang  penghantar  445  meter  dari  gedung  pembangkit  dan  menggunakan  11  tiang  besi  dengan ketinggian 9 meter serta jarak antar tiang 40 meter. Karena panjang penghantar relatif pendek sehingga impedansi salurannya  adalah  0.369732  +  j0.17129. Nilai  jatuh  tegangan  yang  terjadi  sebesar 2.38 𝑉 dan  2.46  V  (0.6%)  dan rugi-rugi daya sebesar 14.48 Watt.
Kata Kunci  : Outlet Kondensor, Head, Debit.

## 1. PENDAHULUAN
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  II NTT merupakan salah satu pembangkit listrik konvensional  yang  berada  di  Desa Bolok Kecamatan  Kupang  Barat  Kabupaten  Kupang, dengan kapasitas terpasang 2 x 16,5 MW. PLTU II NTT  bertujuan  untuk  melayani  kebutuhan  listrik masyarakat  di  Pulau  Timor  serta  melayani  beban pemakaian  sendiri  yaitu  pada  unit  pembangkit  dan gedung-gedung  penunjang.  Dengan  dibantu  oleh pembangkit-pembangkit  lain  yaitu  Kapal Marine Vessel  Power  Plant (MVPP)  dan  PLTU  Kupang Baru, PLTU II NTT mampu melayani beban listrik di Pulau Timor.
PLTU  II  NTT  memiliki  lima  komponen  utama yaitu boiler ,  turbin  uap,  pompa,  kondensor,  dan generator.  Komponen  tersebut  bekerja  secara berkaitan  untuk  menghasilkan  energi  listrik  dengan cara mengubah air menjadi uap. Dengan siklus kerja PLTU yaitu siklus uap tertutup ( rankine ), uap yang telah memutar turbin dengan energinya dikondensasikan  menjadi  air  di  kondensor  lalu  di tampung  di hot  well dan  dipompa  ke boiler , selanjutnya  dipanaskan  di  dalam boiler .  Demikian seterusnya siklus ini terjadi terus menerus, sehingga energi  listrik  yang  dibangkitkan  beroperasi  secara efisien dan kontinyutas [1, 2].
Kondensor  PLTU  II  NTT  adalah  salah  satu  jenis mesin  penukar  kalor  ( heat  exchanger )  yang berfungsi  untuk  mengkondensasikan  fluida  kerja. fungsi  kondensor  adalah  untuk  mendinginkan  atau mengkondensasikan  uap  keluaran  turbin  tekanan rendah dengan menggunakan air laut sebagai fluida pendinginnya sehinga dapat dipompakan kembali ke boiler [3].  Kondensor  merupakan  suatu  sistem pendingin open  cooling, sistem  kerja  kondensor yaitu  air  laut  yang  dipompa  masuk  kedalam  pipa- pipa  kondensor  melalui inlet  water cooling sebagai fluida  pendingin  untuk  mengkondensasikan  uap turbin.  Air  laut  keluar  melalui outlet  water  cooling kemudian  kembali  lagi  ke  laut  tanpa  dipergunakan lagi.  Air  laut  yang  keluar  (air  buangan)  dari kondensor ini memiliki debit air rata-rata pada bulan Mei  2019  yaitu  0.834  m 3 /det  sehingga  dapat dijadikan sebuah pembangkit listrik tenaga air. Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH) merupakan  sebuah  pembangkit  listrik  tenaga  air yang  berskala  kecil  dengan  daya  listrik  yang dibangkitkan  kurang  dari  100  kW  [4].  Debit  air pada  bulan  Mei  2019,  yaitu  sebesar  0.834  m 3 /det maka  daya  listrik  dari  hasil  perencanaan  PLTMH sebesar 39.36 kVA digunakan
pada  beban  listrik  gedung-gedung  penunjang  di PLTU  II  NTT.  Gedung  administrasi  merupakan salah satu gedung penunjang di PLTU II NTT yang berperan penting pada unit pembangkit dalam tugas catat mencatat. Beban listrik di gedung adminnistrasi  yaitu  berupa  lampu  penerangan, Air Conditioner (AC), motor-motor listrik dan beberapa peralatan  elektronik  lainnya.  Perencanaan  PLTMH ini tidak meganggu pengoperasian PLTU II NTT. Berdasarkan  latar  belakang  di  atas,  penulis tertarik mengambil tugas akhir yang berjudul “ Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro
Hidro (PLTMH) Memanfaatkan Outlet Kondensor PLTU II NTT di Desa Bolok ”.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Langkah Penelitian
Tahapan penelitian tugas akir yang dilakukan, dapat dilihat pada diagram alir pada gambar 1 berikut ini:
Gambar 1 Diagram Alir Penelitian

## 2.2 Pengumpulan Data
Data-data  yang  diperlukan  dalam  penelitian  ini diperoleh  dari  PLTU  II  NTT,  yaitu  data  primer berupa  pengukuran  Head  dan  kontur  lokasi pembuatan  PLTMH  dan  data  sekunder  yaitu  single line,  data  debit  air,  data Circulating  Water  Pump (CWP), serta Jadwal pemeliharan unit pembangkit

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Gambaran Umum PLTU II NTT
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap  (PLTU)  II  NTT berlokasi di Desa Bolok, Kecamatan Kupang Barat, Kabupaten Kupang, Nusa Tenggara Timur. PLTU II NTT  berada  berdekatan  dengan  dua  pembangkit listrik,  yaitu  Kapal Marine  Vessel  Power  Plant (MVPP)  dan  PLTU  Kupang  Baru.  PLTU  II  NTT bersama  dua  Pembangkit  lainnya  di  Bolok berfungsi  untuk  melayani  kebutuhan  listrik  di Pulau Timor
PLTU  II  NTT  adalah  pusat  pembangkit  listrik milik  PLN  yang  menggunakan  tenaga  uap sebagai energi pengerak mula dengan kapasitas 2 x 16.5  MW.  PLTU  II  NTT  merupakan  salah  satu pusat  pembangkit  yang  bertujuan  untuk  melayani kebutuhan  listrik  masyarakat  di  Pulau  Timor  pada sistem  timor.  Pembangkit  ini  mulai  beroperasi pada  tanggal  20  November  2014  untuk  unit  satu dan  Desember  2015  untuk  unit  dua.  PT.  PJB Services merupakan  pihak  yang  menjalankan  dan merawat  pusat  pembangkit  listrik  milik  PLN tersebut. Operator (yang menjalankan dan merawat)  dari  pusat  pembangkit  listrik  ini  yakni anak  perusahan  dari  PT  pembangkit  jawa  bali (PT.PJB) yang  merupakan anak perusahan dari PT. PLN (persero).
Untuk  mendukung  dalam  pengoperasian  PLTU  II NTT, PT.  PJB Services memiliki beberapa
gedung  penunjang.  Gedung  admininistrasi  ialah salah  satu  gedung  penunjang  yang  berfungsi sebagai aktivitas  yang  meliputi  catat-mencatat, surat-menyurat, pembukuan sederhana, pengetikan,  dan  kegiatan  lain.  Dalam  melakukan aktivitas  tersebut,  gedung  administrasi  terdapat peralalatan-peralalatan penunjang seperti Air conditioner (AC),  Laptop,  printer,  dan  peralalatan elektronik  lainnya  sehingga  mempermudah  dan mempernyaman  pekerjaan.  Beban  listrik  pada gedung administrasi yaitu 15059 Watt atau 15 kW.

## 3.2 Data dan Hasil Pengukuran

## 3.2.1 Data Debit Air
Air  yang  dimanfaatkan  merupakan  limbah dari  kondensor yang  diambil  dari  laut.  Pemompaan air  ke  dua  kondensor  menggunakan  empat circulating  water  pump (CWP).  Dalam  keadaan normal  untuk  memompa  air  ke  kondensor,  CWP dari tiap  kondensor  yaitu  unit  satu  dan  dua  bekerja dalam  keadaan  masing-masing  50%  sedangkan saat  dalam  keadaan maintenance pada  CWP, pompa  akan  bekerja  satu  unit  saja  dengan  keadaan 100%.  Air  yang  dipompa  oleh  dua  unit  menuju kondensor  digabungkan  menjadi  satu line untuk menuju  ke inlet  water  cooling .  Air  tersebut  diukur debit airnya dengan menggunakan flow meter. Dari  hasil  pencatatan  debit  air,  diambil  rata-  rata debit  air  tiap  hari  pada  bulan  Mei  2019.  Tabel 1 merupakan hasil rata-rata pada bulan Mei 2019.
Tabel 1 Rata-rata outlet kondensor perhari unit satu dan dua bulan Mei 2019
Tabel  1  merupakan  rata-rata  debit      air  perhari pada  bulan  Mei  2019.  Tabel  1  terdapat  tiga grafik  yaitu  grafik  inlet  unit  satu,      grafik  unit dua dan grafik total debit. Grafik  unit  satu debit air terendah terjadi  pada  tanggal  30  Mei  dengan  debit air  rata-rata  yaitu  0.31  m 3 /det. Debit  air  rata-rata tertinggi      untuk      inlet  kondensor  unit  satu  yaitu pada  tanggal  1  Mei  dengan  debit  air  rata-rata adalah  0.67  m 3 /det.  Dari  Tabel  1  dapat  dilihat, grafik  unit  dua  terendah  terjadi  pada  tanggal  1 Mei      dengan  debit  air  rata-rata  yaitu  0.84  m 3 /det.
Debit  air  rata-rata  yang  tertinggi  untuk  inlet kondensor unit dua yaitu pada tanggal 3 dan 4 Mei dengan debit  air  rata-rata  adalah  1.02  m 3 /det.
Grafik  total  debit  pada  tabel  1  merupakan  hasil penjumlahan  rata-rata  debit  air  unit  satu dan  dua pada  bulan  Mei  2019.      Dari  tabet  di  atas  juga diketahui rata-rata debit  total  terbesar pada tanggal 3 Mei yaitu sebesar 1.62 m 3 /det sedangkan rata-rata debit  air  total  terkecil  pada  tanggal  28  Mei  yaitu sebesar  1.28  m 3 /det.  Rata-  rata  debit  air  dalam bulan  Mei  2019  dapat dilihat pada tabel  2 Tabel  2  Data  Flow  Meteran  Kondensor

## 3.2.2 Pengukuran  Ketinggian  (Head)
Pengukuran        ketinggian          ( Head )  dilakukan dengan  menggunakan  selang  dan  meteran  pada jarak 115 meter dari perencanaan kolam penampung  menuju      ke      gedung  pembangkit dengan hasil pengukuran yaitu 10.7 meter.

## 3.3 Perhitungan  Daya
Dalam  perhitungan  daya,  debit  air  yang  digunakan yaitu  total  rata-rata  air  pada  bulan  Mei  2019 yaitu  sebesar  0.834  m 3 /det  dan ketinggian  ( head ) 10.7  meter  pada  jarak  78  meter  dari outlet kondensor unit  dua  dan  pada jarak 42.6 meter dari outlet kondensor unit satu menuju kolam penampung. Ketinggian tersebut merupakan ketinggian kotor karena ketinggian bersih diperoleh dari kolam penampung menuju gedung pembangkit. Jarak kolam penampung dengan gedung pembangkit  115  meter  dengan  ketinggian  8.2 meter      sehingga      ketinggian  tersebut  merupakan ketinggian  efektif  dengan  demikian  daya  yang dihasilkan :
P teoritis =  ρ  x  Q  x g  x  H eff x  η penstok ................ (1) Dengan  : η penstok =  0.9 Sehingga  Daya  Teoritis  (P input ) P input =  1030  x 0.834  x  9.81  x 8.2  x0.9 =  62.19  kW
Dari tabel 2 Debit air yang  masuk berdasarkan data flow  meteran  kondensor  unit  satu  dan  dua  jika dijumlakan mendapatkan debit total rata-rata  dalam bulan  Mei  2019  yaitu  sebesar  5,046.21 m 3 /h  atau 1.39  m 3 /det .  valve  outlet untuk  PLTU  II  NTT dibuka  sebesar  60%  sehingga  debit  air  yang  keluar melalui outlet kondensor  pada  bulan  Mei  2019 sebesar 0.834 m 3 /det
Debit  air  bergantung  pada  CWP,  maka  sangat penting  untuk  mengetahui  jadwal  pemeliharaan tahunan  ( overhaul) agar  dapat  mengetahui  besar daya  listrik  yang  dihasilkan.  Jadwal  pemeliharaan tahunan  di  PLTU  II  NTT  berdasarkan  pada  SPLN K5.008:  2019  .

## 3.4 Perencanaan  Kontruksi  Sipil
3.4.1 Saluran  Pembawa
Saluran  pembawa  yang  dibuat  adalah  saluran tertutup  dengan  bentuk  lingkaran  dan  panjang saluran  adalah  78  meter  dari  unit  kondensor pertama  sedangkan  untuk  saluran kondensor  kedua adalah 44.6 meter menuju ke kolam penampung. Dari outlet kondensor  menuju  gedung  pembangkit, Jarak kolam penampung ke gedung pembangkit 115 meter yang merupakan panjang pipa pesat. sehingga ketinggian  dari  kolam penampung  sampai  gedung pembangkit      8.2  meter.      Untuk      perencanaan konstruksi   sipil dapat dilihat  pada gambar  2.
unit  kondensor Rata-rata  CWP  flow (t/h) unit  1 1,633.60 unit  2 3,412.61 Total 5,046.21
3.4.2 Kolam Penampung Gambar 2 Perencanaan konstruksi sipil H : Tinggi jatuh air (m) Kapasitas Kolam penampung harus
dipertimbangkan  debit  air  yang  akan  masuk sehingga  dari  hasil  pengolahan  data  yaitu  debit sebesar  sebesar  0.834  m 3 /det  sehingga  kapasitas kolam  yang  dibangun  harus  memiliki  luas  dasar yang  lebih  dibangdingkan  dengan  ketinggian penampung sehingga panjang, lebar dan tinggi pipa adalah  2,  3  dan  1.5  meter  atau  9  m 3 kapasitas penampungnya dimana dapat menampung sementara  air  yang  keluar  dari  outlet  kondensor menuju pipa pesat.

## 3.4.3 Pipa Pesat
Pipa  pesat  ( penstock )  adalah  pipa  yang  berfungsi untuk  mengalirkan  sejumlah  debit  air  dengan kecepatan  jatuh  untuk  memutar  turbin.  Pada perencanaan  pembangkit  ini  digunakan  pipa fibre reinforced  plastic  multi-unit (FRPDM)  atau  serat plastik  diperkuat  multi-unit.  Digunakan  karena mudah dalam pemasangan.
Diameter  pipa  pesat  dapat  ditentukan  berdasarkan tinggi  jatuh,  panjang  pipa  pesat,  koefesien kekerasan  material  dan  desain  debit.  Diameter  pipa pesat dapat dihitung menggunakan rumus [5]. : Diameter penstock
(D) = 2.69 X ( n 2 X  Q 2 X 𝐿 ) 0.1875 ............... (2)
H Dengan :
D : Diameter pipa pesat (m) Q : Debit air (m 3 /dt)
L : Panjang pipa pesat  (m) n : Koefisien kekerasan material pipa FRPDM yaitu 0.009
sehingga :
D = 2.69 X ( 0.009 2 X 0.834 2 X (115) ) (0.1875) 8.2 = 0.704 meter
Perencanaan  pipa  pesat,  menggunakan  pipa yang berdiameter 710 mm yang ada pada pasaran.

## 3.4.4 Gedung Pembangkit
Gedung  pembangkit  berfungsi  untuk  menyimpan peralalatan-peralalatan  utama  pembangkitan  seperti turbin,  Generator  dan  peralalatan  control  ( panel control ).  Pada  gedung  pembangkit  energi  listrik dihasilkan  kemudian  disalurkan  melalui  jaringan distribusi.  Pada  perencanaan  gedung  pembangkit, dipilih  lokasi  dengan  titik  koordinat  10°  14.343'S dan 123° 29.340'E.

## 3.4.5 Saluran Pembuangan
Saluran pembuangan berfungsi untuk membuang air yang  telah  dipakai  untuk  memutar  turbin.  Saluran pembuangan  berada  di  bawah  gedung  turbin,  dan saluran  pembuangan  yang  berada  di  luar  gedung pembangkit didesain sama dengan saluran pembawa.
3.5 Perencanaan Pembangkitan
3.5.1 Turbin
Turbin  PLTMH  adalah  kincir  yang  berputar disebabkan oleh tekanan air. Bila turbin dihubungkan  dengan  sebuah  generator  maka  akan menghasilkan  energi  listrik.  Pemilihan  jenis  turbin harus berdasarkan pada debit air (Q) dan ketinggian ( head), seperti yang ditunjukan pada gambar 3.
Daya keluran generator diperoleh dengn rumus :
P generator = P turbin x η generator x η transmiter…… (4) η generator = 0.85 η transmiter =  karena  turbin Cross  Flow memiliki kecepatan putaran yang rendah sehinggan digunakan transmisi sabuk fatbelty untuk  menaikan  putaran turbin  sama  dengan  putaran generator  dengan  efisiensinya 0.98.
Gambar 3 Diagram Pemilihan Jenis Turbin
Dari hasil pengukuran didapat ketinggian ( head ) yaitu  8.2  dan  debit  air  0.834  m 3 /det,  maka  turbin yang digunakan adalah turbin cross flow. Penggunaan  turbin  Turbin cro ss flow terdiri  dari tabung  yang  pada  bagian  luarnya  dipasang  sirip ( runner), untuk  mengarahkan  air  dipasang  alat pengarah  yaitu control  vanes. Jenis  turbin cross flow yang  digunakan  adalah Cross  Flow T-14 dengan efisiensi 76%.
Daya keluaran turbin Cross Flow P turbin = P input x η Turbin   ……………….. ..(3)
= 62.19 x 0.76
= 47.26 kW

## 3.5.2 Generator
Generator  adalah  suatu  peralalatan  yang  berfungsi merubah  energi  mekanik  menjadi  energi  listrik. Pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH)  generator  dihubungkan  dengan  turbin yang  berfungsi  sebagai  pengerak  mula  ( prime mover ).
Generator  yang  digunakan  adalah  dua  generator sinkron  3  fasa  bertipe  STC-20  dengan  kapasitas  25 kVA  ,  pada  tegangan  keluaran  380/220 V,  dengan efisiensi generator adalah 0.85%.
4.5.2.1 Daya Keluaran Generator
sehingga P generator = P turbin x η generator x η transmiter = 47.26 x 0.85 x 0.98 = 39.36 kVA

## 3.5.2.2 Proteksi Generator
Generator  merupakan  salah  satu  bagian  dari  sistem tenaga listrik yang terdapat di pusat pembangkit dan digerakan  oleh  sebuah  mesin  penggerak  mula (prime  mover). Generator  sebagai  sumber  energi listrik dalam sistem perlu diamankan dari gangguan agar  tidak  mengalami  kerusakan,  karena  akan mengganggu jalannya operasi sistem tenaga listrik.

## 3.5.3 Peralatan Kontrol
Pengatur  kecepatan  berfungsi  untuk  menjaga kecepatan  turbin  konstan  karena  kecepatan  selalu berubah  oleh  perubahan  beban  ketinggian  air  serta debit air. Pengatur terdiri dari pendeteksi kecepatan, pengontrol dan operasi. ada dua jenis pengatur yaitu :
1. Jenis mekanik untuk mengontrol debit air dengan operasi otomatis dari guide vane 2. Jenis beban dummy untuk mengontrol kesimbangan  antara  beban  nyata  dan  daya  output generator.
Pada  pembangkit  mikro  hidro  pengatur jenis  beban dummy yang  digunakan.  Pengatur  tipe  beban dummy dapat  dikontrol  dengan Electronic  Load Controler (ELC ) .  Kapasitas  beban dummy dapat ditulis dengan rumus [4] :
pd (kW) = pg (kVA) x pf x SF  …....(5)
Dimana
Pd
= kapasitas beban dummy (kW)
Pg       = Output generator (kVA) Pf = faktor daya generator
SF        =  1.2  -1.4  dari  output  generator (kW)  (faktor  Keamanan  pada metode pendinginan) Sehingga : pd (kW) = pg (kVA) x pf x SF = 39.36  x 0.8 x 1.3 ` = 40.93 kW

## 3.6 Perencanaan Jaringan Distribusi
PLTMH  melayani  kebutuhan  energi  listrik  di gedung  administrasi  PLTU  II  NTT.  Penyaluran daya  dari  pembangkit  ke  gedung  administrasi menggunakan  jaringan  tegangan  rendah.  Jaringan tegangan  rendah  ini  merupakan  jaringan  distribusi tipe  radial.  Sistem  jaringan  tegangan  rendah  ini merupakan  saluran  udara  yang  menggunakan tegangan 220/380 V, 3 phasa - 4 kawat dengan jarak 445  meter  dari  rumah  pembangkitan  menuju  ke beban  listrik  di  gedung  administrasi.  Gambar  4 merupakan  single  line  diagram  pada  perencanaan PLTMH.
digunakan untuk melindungi jaringan distribusi, antara lain:

## 3.7.1 Fuse Cut Out
Pengamanan  jenis  ini  digunakan  dalam  sistem jaringan  distribusi  sebagai  pengamanan  peralalatan transformator dan generator. Fuse Cut Out memiliki bagian-bagian  seperti  isolator,  penyangga  pelebur dan tabung pelebur. Jika terjadi gangguan melewati fuse,  maka  elemen  lebur  akan  meleleh  dan menimbulkan  busur  api  sehingga  menyebabkan deionisasi gas pada bahan yang melapisi  penyangga tabung.

## 3.7.2 Arrester
Arrester sebagai peralatan proteksi dimana berfungsi  melindungi  peralatan  listrik  seperti transformator  dan  generator  terhadap  gangguan yang terjadi oleh sambaran petir. Arrester berfungsi untuk  melewatkan  arus  yang  besar  ke  tanah  serta memutuskan arus susulan.

## 4.8    Perhitungan Jatuh Tegangan
Rugi  tegangan  adalah  selisi  antara  tegangan pengiriman  dengan  tegangan  pada  sisi  penerima atau dapat dinyatakan dengan  [1]:

## Gambar 4 Single line diagram perencanaan PLTMH

## 3.6.1 Penghantar
Penghantar  yang  digunakan  adalah penghantar  jenis NFA2X  dengan  diameter  1x35  +  1x25  mm 2 dan panjangnya  kira-kira  445  meter  dari  rumah pembangkit menuju gedung administrasi.

## 3.6.2 Tiang Listrk
Perencanaan distribusi tegangan rendah, tiang listrik yang  digunakan  adalah  jenis  tiang  besi  dengan ketinggian  9  meter  dan  jarak  antar  tiang  adalah  40 meter  serta  dengan  banyak  tiang  yang digunakan adalah  11  tiang  dari  gedung  pembangkit  sampai gedung administrasi.

## 3.7 Pengamanan Jaringan Distribusi
Untuk  melindungi  jaringan  distribusi  tegangan rendah  dari  gangguan,  maka  digunakan peralalatan proteksi.    Peralalatan    proteksi    yang
%𝑉 𝐷 = Vs−Vr 𝑉𝑟 𝑥100% … … … … … . (6 ) Dimana : V D = voltage drop Vs = voltage source Vr = voltage resciver
Berdasarkan  asumsi  pola  beban  pemakaian  di gedung  administrasi  yaitu  sebesar  9.7  KW,  maka pembagian  beban  untuk  tiap  fasa  yaitu  sebesar  3.2 kW fasa R, 3.2 kW fasa S dan 3.3 kW fasa T. Jenis penghantar yang digunakan adalah jenis kabel NFA2X  dengan  diameter  3  x  35  +1  x  25  mm 2 dengan  R  =  0.8403  dan  X  =  j0.3893  sehingga Z = 0.8403  +  j0.3893  jaringan  yang  digunakan hanya 1 feeder dengan panjang saluran 445 meter.
Dikarenakan cara perhitungan, jarak, nilai impedansi  dan  nilai  reaktansi  yang  sama,  maka nilai  drop tegangan untuk fasa  R dan  S sama  besar yaitu  sebesar  0.63%  sedangkan  untuk  fasa  T sebesar  0.65%  terjadi  perbedaan  pada  daya pemakaian  sehingga  drop  tegangan  memiliki perbedaan,  namun  perbedaan  ini  relatif  kecil. Perhitungan  di  atas  nilai  jatuh  tegangan  masih dalam standar PLN yaitu sebesar 5%.
3.8 Perhitungan Rugi-Rugi Daya
Rugi-Rugi  daya  listrik  merupakan  rugi  teknis  yang terjadi dikarenakan adanya tahanan dari penghantar yang  dialiri  arus  sehingga  timbul  rugi  teknis.  atau dapat dinyatakan dengan :
P = I 2 x R……………….(7) berdasarkan  asumsi  pola  beban  pemakaian  di gedung  administrasiyaitu  sebesar  9.7  KW,  maka pembagian  beban  untuk  tiap  fasa  yaitu  sebesar  3.2 kW fasa R, 3.2 kW fasa S dan 3.3 kW fasa T. Rugi-rugi  pada  perencanaan  jaringan  pada  PLTMH di fasa R dan S sebesar 13.62 Watt sedangkan untuk fasa T sebesar 14.48 Watt. Sehingga rugi-rugi total pada jaringan PLTMH sebesar 41.72 Watt.

## 3.9 Ketersediaan Daya Bangkit
Karena  ketinggian  dan  jaraknya  tetap,  maka Perhitungan daya sanggatlah pergantung pada debit air  yang  keluar  dari outlet kondensor.  Jumlah  air yang  keluar  melalui outlet kondensor  bergantung pada tekanan dan suhu kondensor sehingga air yang keluar  dikontrol  menggunakan valve  outlet .  Untuk PLTU  II  NTT valve  outlet dibuka  sebesar  60% sehingga debit air yang keluar melalui outlet
kondensor  pada  bulan  Mei  2019  lebih  kecil dibandingkan outlet kondensor.
Debit  air  yang  keluar  bergantung  pada  kondisi circulating water pump (CWP), jadwal pemeliharaan  tahunan  ( overhaul) agar  dapat mengetahui  daya  yang  dihasilkan  karena  pada  saat jadwal pemeliharaan dilakukan, maka unit kondesor satu atau dua akan tidak beroperasai. Keadaan tidak beroperasi ini mengakibatkan penurunan daya yang suplai  ke  beban  pemakaian  sendiri.  Tabel  3  di bawah  merupakan  grafik  beban  dan  daya  yang disalurkan,  pada  asumsi  jika  terjadi  pemeliharaan tahunan  dalam  bulan  mei  2019.  Daya  yang disalurkan dapat ditulis dengan rumus [6]:
P  =  ρ x Q x 60% x g x H x η ................... (8) Dimana :
P  = Daya yang disalurkan (kVA) ρ  = Kerapatan Air laut (1030 kg/ m 3 ) Q = Debit Air (m 3 /s) g  = Gravitasi Bumi (9,81 m/s 2 ) H = Ketinggian Jatuh Air (m) η  = Efisiensi turbin 76% (η t ) x Efisiensi transmitter 98% (η m ) x Efisiensi generator 85% (η g )
Tabel 3 grafik beban dan daya yang disalurkan bulan Mei 2019
Tabel  3  menunjukkan  dua  buah  garis  yaitu  garis warna  biru  mewakili  daya  yang  disalurkan  dari PLTMH  dan  garis  warna  merah  mewakili  pola beban  pada  bulan  Mei  2019.  Tabel  4.3  pula merupakan asumsi perkiraan daya yang disalurkan, dimana terdapat dua jadwal pemeliharaan  dalam  kurun  waktu  lima  hari  pada unit  satu  dan  dua  menggunakan  data outlet kondensor  di  bulan  Mei  2019.  Daya  yang
disalurkan  listrik  dari  tanggal  1  sampai  tanggal 10  Mei  dan  tanggal  15  sampai  25  Mei merupakan  keadaan  dimana  dua  unit  kondensor bekerja  sehingga  total  daya  yang  disalurkan bersekitar  dari  34.9  kW  sampai  44.9  kW.  Pada tanggal  11sampai  15  Mei  2019,  daya  bangkit dari  PLTMH  berkurang  dikarenakan  unit  dua dalam  jadwal  pemeliharaan,  sehingga  daya  yang disalurkan    berkisaran   dari    12.7    kW   sampai
14.6  kW.  Untuk  tanggal    26  sampai    31  Mei 2019,  unit  1  mengalami  jadwal  pemeliharaan, maka  terjadi  penurunan  daya  sehingga  daya bangkitnya sebesar 26.2 kW sampai 26.7 kW. Garis  warna  merah  pada  tabel  3  merupakan  garis pola beban perhari dimana diasumsikan penggunaan beban  untuk  hari  Senin  sampai  Jumat  sama dikarenakan  merupakan  jam  kantor  lalu  Sabtu  dan Minggu  berbeda  karena  merupakan  hari  libur kantor.  Untuk  hari  Senin  sampai  Jumat,  beban pemakaian  diasumsikan  sebesar  9.7  kW  sedangkan untuk hari Sabtu dan Minggu sebesar 1 kW.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian  dan pembahasan, maka dapat disimpulkan beberapa hal berikut : 1. Hasil  perhitungan  debit  air  rata-rata outlet kondensor  yaitu  sebesar  0.834  m 3 /det  pada bulan Mei 2019, dengan ketinggian efektif 8.2  meter  dari  kolam  penampung  menuju gedung  pembangkit.  Turbin  yang  digunakan adalah  turbin cross  flow T-14  dan  generator yang digunakan adalah dua generator sinkron 3  fasa,  bertipe  STC-20  dengan  kapasitas  25 kVA  pada  tegangan  keluaran  220/380  Volt. Daya  listrik  yang  dihasilkan  PLTMH berdasarkan  hasil  perhitungan  sebesar  39.36 kVA.
2. Daya  listrik  yang  dihasilkan  oleh  PLTMH jika  dalam  kondisi  dua  unit  PLTU  bekerja berkisar  atau  pada  kisaran  dari  34.9  kVA sampai 44.9 kVA. Asumsi keadaan pemeliharaan  tahunan  untuk  unit satu berkisar  antara  12.7  kVA  sampai  14.6  kVA dan  asumsi  unit  dua  asumsi  dalam  keadaan pemeliharaan  tahunan  sebesar  26.2  kVA sampai  26.7  kVA  dimana menggunakan  data debit pada bulan Mei 2019.
3. Penggunaan  beban  harian  pada  pemakaian sendiri di gedung admininistrasi yaitu 9.7 kW pada  hari  Senin  sampai  Jumat  dan  1  kW untuk  hari  Sabtu  dan  Minggu  sehingga perencanaan  distribusi  dengan  panjang
saluran 445 meter menggunakan 11 tiang besi dengan ketinggian 9 meter dan jarak tiang 40 meter. Kabel yang digunakan adalah NFA2X (3  x  35  +  1  x  25  mm 2 )  dengan  impedansi salurannya  0.8403  +  j0.3791,  sehingga  nilai rugi-rugi  daya  sebesar  14.48  Watt  dan  jatuh tegangannya  yang  terjadi  sebesar 2.38  V  dan 2.6 V (0.6%) .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Arismunandar, A, Kuwahara, S, “Buku Pegangan  Teknik  Tenaga  Listrik  Jilid  1,” PT. Pradnya Paramita . Jakarta, 1993.
[2] Muslim,  H.  Supari, “Teknik  Pembangkit Tenaga    Listrik  untuk  Sekolah  Menengah Kejuruan,” Direktorat  Pembinaan  Sekolah Menengah Kejuruan . Jakarta, 2008.
[3] Premana,  Maulana  Ibrahim  Azka, “Analisis Unjuk Kerja Kondensor unit 1 Tipe N - 16000-2 di  PLTU  3  Jawa  Timur  Tanjung  Awar  Awar” . Skripsi.  Universitas  Diponegoro.  Semarang, 2015.
[4] Koy,  Yohanes  Gerardus  Mau, “Perencanaan Pembangkit Listrik dan Jaringan Listrik Tenaga Mikrohidro  (PLTMH)  di  Desa  Fatulotu Kecamatan Lasiolat Kabupaten Belu,” Skripsi, Universitas Nusa Cendana. Kupang, 2006.
[5] Gonen,  Turan, “Electric  Power  Distribution System  Engineering,” McGraw-  Hill  Book Company. New York, 1986.
[6] Penche,C.,  I.  Dc  Minas ,“Layman’S  Guide Book: on how to develop a small hydrosite 2nd edition,” Brussel: European Small Hydropower Association, 1998.