## ANALISIS SISTEM ON LOAD TAP CHANGER (OLTC) PADA TRANSFORMATOR 150/20 KV UNTUK MENJAGA KESTABILAN TEGANGAN PADA GI KALIWUNGU JAWA TENGAH

## Andy Rafianto
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang Jl. Kasipah no 10 -12 Semarang – Indonesia
Email: rafianto_andy@yahoo.co.id

## ABSTRACT
The State electricity company (PLN) as a processor of electricity needs to provide electrical power services in accordance with the needs of consumers by providing power systems that have quality, continuity and  high  reliability,  this  can  be  achieved  if  the  power  system  has  a  stable  and  constant  voltage  at  a predetermined  value.  To  maintain  the  output  voltage  on  the  secondary  side  of  the  transformer  to  remain constant  at  a  value  of  20  kV  then  use  a  tapping  converter  mounted  on  a  150/20kV  power  transformer  and Work automatically on any voltage changes caused due to the voltage drop caused by the change of load and the length of the cable. The purpose  of this research is to know the calculation step determines the change from (on load tap changer) to improve the secondary side voltage of power transformer 150/20 kV with the calculation  of  the  output  voltage  of  the  transformer  such  as  calculating  the  impedance  value  of  the transformer,  calculate  the  voltage  drop  across  the  transformer  and  calculate  the  output  voltage  of  the transformer  after  the  voltage  on  the  secondary  side  of  the  transformer  there  is  a  decrease  in  the  output voltage  of  the  transformer  beyond  the  specified  setting,  the  next  process  is  tap  transfer  according  to  tap settings. On the above calculation analysis then we will know whether the repeater is still below the standard SPLN (Attachment of the decision of the board of directors PLN) 72 1987 is the maximum voltage drop 5% on the secondary side.
Keywords : transformator, tap changer

## ABSTRAKS
Perusahaan  Listrik  Negara  (PLN)  sebagai  pengolah  kebutuhan  listrik  berusaha  memberikan pelayanan  ketenaga  listrikan  sesuai  dengan  kebutuhan  konsumen  dengan  menyediakan  sistem  tenaga  listrik yang  mempunyai  mutu  ,  kontinuitas  dan  keandalan  yang  tinggi,  hal ini  dapat  dicapai  apabila sistem  tenaga listrik  mempunyai    tegangan  yang  stabil  dan  konstan  pada  nilai  yang  sudah  ditentukan.  Untuk mempertahankan  tegangan  keluaran  pada  sisi  sekunder  transformator  agar  tetap  konstan  pada  harga  20  kv maka digunakan pengubah sadapan yang dipasang pada transformator daya 150/20kV dan bekerja otomatis pada setiap perubahan tegangan yang disebabkan adanya jatuh tegangan karena adanya perubahan beban dan rugi hantaran. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui langkah perhitungan menentukan perubahan on load tap changer dalam  memperbaiki tegangan sisi sekunder transformator daya 150/20 kV dengan analisa perhitungan tegangan keluaran transformator diantaranya menghitung nilai impedansi trafo, menghitung drop tegangan pada trafo dan menghitung Vout transformator setelah mengalami drop tegangan, apabila tegangan keluaran  transformator  diluar  setting  yang  telah  ditentukan,  selanjutnya  dilakukan  tahap  pemindahan  posisi tap  pada  trafo  sesuai  setting.  Dengan  analisa  perhitungan  diatas  maka  kita  akan  mengetahui  apakah penyulang masih dibawah standar SPLN (Lampiran Surat Keputusan Direksi PLN) 72 1987 yaitu maksimal jatuh tegangan 5% pada sisi sekunder.
Kata Kunci : transformator, tap changer

## 1. PENDAHULUAN
Perusahaan  listrik  negara  sebagai  pengolah kebutuhan  listrik  bertanggung  jawab  untuk memberikan  pelayanan  ketenagalistrikan  yang handal  dan  berkualitas  (Faiz,  2016).  Sesuai dengan  kebutuhan  konsumen  diperlukan  sistem tenaga listrik yang mempunyai mutu, kontinuitas dan keandalan  yang tinggi, hal ini dapat dicapai apabila  sistem  tenaga  listrik mempunyai tegangan yang stabil dan konstan pada nilai yang sudah ditentukan . Kenyataannya sulit mendapat tegangan  yang  konstan  dan  stabil  yang disebabkan  antara  lain  adanya  fluktuasi  beban, kerugian  pada  hantaran  yang  mempunyai
impedansi  yang  menyebabkan  jatuh  tegangan. Untuk mempertahankan  tegangan keluaran pada sisi  sekunder  transformator  agar  tetap  konstan pada  harga  20  kV  maka  digunakan  pengubah sadapan  ( tap  changer )  yang  dipasang  pada transformator  daya  150/20kV  dan  bekerja otomatis  pada  setiap  perubahan  tegangan  yang disebabkan adanya jatuh tegangan karena adanya perubahan beban dan rugi hantaran.
Kenyataannya sulit mendapat tegangan yang disebabkan  antara  lain,  adanya  fluktuasi  beban, kerugian pada hantaran berupa saluran udara ada pula yang berupa saluran kabel yang mempunyai impedansi sehingga menyebabkan jatuh tegangan,  dimana  tegangan  yang  dinyatakan
Andi Rafianto
dalam volt ,  merupakan  perkalian  arus  dengan impedansi  peralatan  penyaluran  tenaga  listrik semakin besar harga. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan akses komunikasi baik itu voice maupun  data,  maka  saat  ini  kebutuhan akan  ketersediaan  media  transmisi  meningkat diseluruh wilayah, salah satunya transmisi satelit.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Sistem  distribusi  merupakan  bagian  dari sistem  tenaga  listrik.  Sistem  distribusi  ini berguna  untuk  menyalurkan  tenaga  listrik  dari sumber  daya  listrik  besar  ( Bulk  Power  Source) sampai  ke  konsumen.  Fungsi  distribusi  tenaga listrik adalah pembagian atau penyaluran tenaga listrik  ke  beberapa  tempat  (pelanggan)  dan merupakan  sub  sistem  tenaga  listrik  yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena  catu  daya  pada  pusat-pusat  beban (pelanggan)  dilayani  langsung  melalui  jaringan distribusi.
Tujuan  menaikkan  tegangan  ialah  untuk memperkecil  kerugian  daya  listrik  pada  saluran transmisi,  dimana  dalam  hal  ini  kerugian  daya adalah  sebanding  dengan  kuadrat  arus  yang mengalir (I 2 xR).
Pada  sistem  penyaluran  daya  jarak  jauh, selalu  digunakan  tegangan  setinggi  yang mungkin,  dengan menggunakan trafo-trafo step- up. Nilai  tegangan  yang  sangat  tinggi  ini menimbulkan  beberapa  konsekuensi  antara  lain:
berbahaya  bagi  lingkungan  dan  mahalnya  harga perlengkapan-perlengkapannya,  selain  menjadi tidak  cocok  dengan  nilai  tegangan  yang dibutuhkan pada sisi beban.
Gardu  induk  merupakan  suatu  nsistem instalasi  listrik  yang  terdiri  dari  beberapa perlengkapan  peralatan  listrik  dan  mernjadi penghubung  listrik  dari  jaringan  transmisi  ke jaringan  distribusi primer ,  jaringan  transmisi adalah  bagian  sistem  dari  sistem  tenaga  listrik yang tugasnya adalah menyalurkan tenaga listrik, dari  pembangkit  listrik  ke  gardu  induk  penaik melalui  jaringan  transmisi  ke  gardu  induk penurun  hingga  di  distribusikan  ke  semua konsumen  pengguna  tenaga  listrik  (Alsimeri, 2008  :  1840).  Sistem  Distribusi  kebanyakan merupakan  jaringan  yang  diisi  dari  sebuah Gardu Induk (GI).
Transformator adalah suatu  alat listrik  yang dapat  memindahkan  dan  mengubah energy listrik  dari  satu  atau  lebih  rangkaian  listrik  ke rangkaian  listrik  lain,  melalui  suatu  gandengan magnet  dan  berdasarkan  prinsip-prinsip  induksi electromagnet .
Gambar 1. Prinsip Kerja Transformator
Inti  besi  berfungsi  untuk  mempermudah jalan  fluksi,  yang  ditimbulkan  oleh  arus  listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan- lempengan  besi  tipis  yang  berisolasi,  untuk mengurangi  panas  (sebagai  rugi-rugi  besi)  yang ditimbulkan oleh Eddy Current.
Kumparan  transformator  adalah  beberapa lilitan  kawat  berisolasi  yang  membentuk  suatu kumparan.  Kumparan  tersebut  terdiri  dari kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadapa  inti  besi  maupun  terhadapa  antar kumparan  dengan  isolasi  padat  seperti  karton, pertinak dan lain-lain.
Minyak transformator merupakan salah satu bahan  isolasi  cair  yang  dipergunakan  sebagai isolasi  dan  pendingin  pada  transformator. Sebahagian bahan isolasi minyak harus memiliki kemampuan  untuk  menahan  tegangan  tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak transformator  harus  mampu  meredam  panas yang  ditimbulkan,  sehingga  kedua  kemampuan ini  maka  minyak  diharapkan  akan  mampu melindungi transformator dari gangguan.
Hubungan  antara  kumparan  transformator dan  ke  jaringan  luar  melalui  sebuah  bussing yaitu  sebuah  konduktor  yang  diselubungi  oleh isolator
Tangki konservator berfungsi untuk menampung  minyak  cadangan  dan  uap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban.
On  Load  Tap  Changer dapat  diartikan mengubah  tap  dalam  keadaan  berbeban  artinya
peralatan  ini  dapat  melakukan  perubahan  tap untuk  menambah  atau  mengurangi  jumlah kumparan  (dalam  hal  ini  disebut  kumparan bantu)  tanpa  harus  melakukan  pemadaman terlebih dahulu, sehingga secara umum On Load Tap  changer atau  yang  disingkat  OLTC merupakan  peralatan  yang  dipasang  pada transformator untuk memperbaiki kualitas tegangan  pada  sisi  sekunder  dengan  memilih rasio tegangan tanpa melakukan pemadaman, dimana rasio tegangan ini ditentukan  oleh  kumparan  tegangan  yang dihubungkan dengan tap selector pada OLTC.
Seperti  yang  telah  diketahui  bahwasannya tegangan yang diterima oleh konsumen hendaknya  stabil  untuk  menyalakan  peralatan- peralatan yang bekerja oleh energy listrik, hal ini agaknya berbanding terbalik dengan tegangan di sistem  yang  tidak  stabil  atau  bersifat  fluktuatif hal  ini  selain  disebabkan  oleh  perubahan  beban juga  dipengaruhi  oleh  banyaknya  daya  yang dibangkitkan oleh pembangkit-pembangkit.
Secara umum Prinsip dasar dari OLTC ini yaitu  melakukan  pengaturan  tegangan  baik  sisi sekunder maupun primer yang dilakukan dengan cara  memilih  rasio  tegangan,  dimana  untuk memilih  rasio  yang  dikehendaki  dilakukan dengan  cara  menambahkan  atau  mengurangi jumlah  kumparan  yang  dimana  proses  tersebut dilakukan oleh tap selector dan diverter switch .
Andi Rafianto
Secara  umum  bagian-bagian  dari tap changer dapat  dibedakan  menjadi  sebagai berikut :
Gambar 2. Bagian – bagian Tap Changer Keterangan :
1. Tap changer Head and Cover
2. Tap changer Oil compartment
3. Tap  selector,diverter  switch  dan tahanan transmisi
4. Motor drive unit
5. Tap changer protective rele
6. Tap changer oil conservator
Gambar 3. OLTC
Segitiga  daya  dimana  definisi  umum  dari segitiga daya adalah suatu hubungan antara daya nyata,  daya  semu,  dan  daya  reaktif,  yang  dapat dilihat  hubungannya  pada  bentuk  segitiga berikut ini :
Gambar 4. Segitiga Daya Keterangan : P = S x cosθ (Watt) (1) S = (VA) (2) Q = S x sinθ (VAR) (3) Jatuh tegangan merupakan besarnya tegangan  yang  hilang  pada  suatu  penghantar. Jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum berbanding  lurus  dengan panjang saluran dan beban, serta berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar. Besarnya jatuh tegangan dinyatakan  baik  dalam  %  atau  dalam  besaran volt.
(4)
Dimana :
Vd = Rugi tegangan (V)
Vs =  Tegangan pada pangkal pengiriman (V) Vr = Tegangan pada ujung penerimaan (V)
Rumus Perhitungan Drop Tegangan : Mencari nilai impedansi pada saluran :
Z = R + Jxl (5) Impedansi Total : Ztot = Z x l (6)
Perhitungan  jatuh  tegangan  disisi  penyulang dapat dihitung dengan cara:
A n a l i s i s   S i s t e m   O n   L o a d   T a p … .
Vs (LN) = V R (LN) + I . Z
(7) Menghitung nilai rugi tegangan : Vd (L-N) = Vs (L-N) – V R (L-N) (8)
Vd dalam %  = (Vs – V R ) / V R x 100 % (9)
Keterangan : Vs : Tegangan sisi kirim (Volt) I : Arus (Ampere) Z : Impedansi Vd : Drop tegangan (volt) Vs : Tegangan sisi kirim (Volt) Vr : Tegangan sisi terima (Volt)
Vd dalam 3 phase : Vd (LL) = Vd (LN)  x  √3

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan pada 29 Januari 2018  pukul  10.00    yang  bertempat  di  Gardu Induk Kaliwungu.
Data  sampel  yang  akan  diambil  adalah sebagian  atau  perwakilan  dari  populasi  yang diteliti,  dalam  penelitian  ini  menggunakan purposive  sample yaitu  sampel  dari  populasi transformator daya 150/20 kV yang ada di Gardu Induk Kaliwungu yang mewakili beban tertinggi yang  digunakan  untuk  pembebanan  di  Gardu Induk  Kaliwungu  yang  berjumlah  1  transformer dengan 6 penyulang.
Tabel  1. Daftar  Penyulang  Di  Transformator  I

## Merk ABB
No  Transformator Penyulang
1 Transformer ABB ( Asea Brown Boveri ) KLU 08 (KALIWUNGU 08) KLU 10 (KALIWUNGU 10) KLU  07  KALIWUNGU 07) KLU 03 (KALIWUNGU 03) KLU 11 (KALIWUNGU 11) off KLU 12 (KALIWUNGU 12) off Perubahan tap pada transformator dibedakan  menjadi  dua  cara,  yaitu  perubahan dalam  kondisi  berbeban  ( on  load  tap  changer ) dan  kondisi  tidak  berbeban  ( off  load  tap changer ). Perubahan posisi tap changer bertujuan  untuk  mendapatkan  tegangan  nominal sesuai dengan yang diinginkan agar tidak terjadi kelebihan  tegangan  atau  kekurangan  tegangan mengikut  standard  jatuh  tegangan  SPLN  72 Tahun  1987  pada  jaringan  tegangan  menengah sebesar  5 %.
Perubahan  posisi  tap  pada  transformator dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain:
1. Tegangan  sisi  terima  pada  transformator melebihi batas nominal dari
transformator
2. Perubahan  tegangan  antara  tegangan kirim dan tegangan terima yang dipengaruhi  oleh  panjang  penyulang yang berpengaruh terhadap nilai impedansi  saluran  dan  pembebanan (arus).
Penelitian  akan  diambil  pada  penyulang Kaliwungu  03  dikarenakan  pada  penyulang tersebut  yang  memiliki  pembebanan  terbesar. Pengambilan  beban  yang  akan  dilakukan penelitian  pada  3  jarak  panjang  saluran  yang berbeda  yaitu  pada  transformator  distribusi terdekat,  ditengah  dan  terjauh  pada  tanggal  29 Januari 2018, pada pukul 10.00 WIB dikarenakan  PLN  hanya  melakukan  pengukuran beban  di  Transformator  Distribusi  pada  waktu tersebut.
Untuk  menghitung  perubahan  tap  dapat diketahui dengan rumus :
= (10)
Keterangan :
V 1 = tegangan primer (volt)
V 2 = tegangan sekunder (volt)
E 1 = tegangan pada kumparan primer (volt)
E 2 =  tegangan  pada  kumparan  sekunder
(volt)
Kawat penghantar berfungsi untuk mengalirkan  energi  listrik  dari  suatu  tempat ketempat  lainnya.  Saluran  distribusi  JTM  pada gardu  induk  kaliwungu  ke  JTM  menggunakan kawat penghantar AAAC dengan ukuran 1 x 240
mm² dengan jenis konstruksi tiang menggunakan tipe CC-1.
Gambar 5. Konstruksi Di JTM 20 kV GI Kaliwungu
Sistem  jaringan  distribusi  yang  diterapkan pada penyulang Gardu Induk Kaliwungu berupa sistem  jaringan  20  kV  3  fase  4  kawat  dengan struktur  radial  interkoneksi  dengan  penyulang- penyulang  yang  lain.  Sistem  distribusi  3  fase  4 kawat  terdiri  dari  tiga  hantaran  fasa  dan  satu hantaran netral. Netral sistem dibentuk oleh trafo 3 fase yang terdapat pada gardu induk.
A n a l i s i s   S i s t e m   O n   L o a d   T a p … .
Tabel  2. Data Name  Plate Posisi  Tap
Transformator I Merk ABB
Tap
Tegangan  Sisi Primer Transformator (kV) Arus Sisi Primer Transformator (A) MVA 1 165,8 209,0 / 139,3 60 / 40 2 163,5 211,9 / 141,2 60 / 40 3 161,3 214,8 / 143,2 60 / 40 4 159,0 217,9 / 145,2 60 / 40 5 156,8 221,0 / 147,3 60 / 40 6 154,5 224,2 / 149,5 60 / 40 7 152,3 227,5 / 151,7 60 / 40 8 150,0 230,9 / 154,0 60 / 40 9A 147,8 234,5 / 156,3 60 / 40 9 147,8 234,5 / 156,3 60 / 40 10 145,5 238,1 / 158,7 60 / 40 10A  145,5 238,1 / 158,7 60 / 40 11 143,3 241,8 / 161,2 60 / 40 11A  143,3 241,8 / 161,2 60 / 40 12 141,0 245,7 / 163,8 60 / 40 13 136,8 249,7 / 166,4 60 / 40 14 136,5 253,8 / 169,2 60 / 40 15 134,3 258,0 / 172,0 60 / 40 16 132,0 262,4 / 175,0 60 / 40 17 129,8 267,0 / 178,0 60 / 40 18 127,5 271,7 / 181,1 60 / 40
Gambar 6. Rangkaian Seluruh GI Kaliwungu
Gambar 7. Penyulang Transformator I ABB
Gambar 8. Rangkaian Penyulang ke Trafo Distribusi
Penjelasan  dari  gambar  di  atas  proses pengiriman listrik dari GI Kaliwungu 150/20 kV Transformator  I  ABB  60  MVA  ke  Penyulang atau  feeder  KLU  03  lalu  ke  jaringan  JTM  ke Trafo Distribusi, pengukuran pada tiga titik trafo distribusi.
Gambar 9. Data Pengukuran Beban Pada Trafo Distribusi KLU 03 (Pada Tiga Titik Bewarna
Kuning Yang Akan Di Ukur)

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Transformator Daya Gardu
Induk Kaliwungu memiliki kemampuan daya 60 MVA dan  memiliki  6  penyulang  yang  meliputi penyulang KLU 08, KLU 10, KLU 07, KLU 03, KLU 11 dan KLU 12,  pengoperasiannya hanya 4  penyulang  karena  penyulang  KLU  11  dan KLU 12 belum dioperasikan.

## A. Perhitungan  Perubahan  Tap  Terhadap Perubahan Tegangan
Transformator  Daya  pada  Transformator  GI Kaliwungu telah mengalami perubahan tegangan
dari  tegangan  nominal  pada  sisi  sekunder transformator  20000  volt    menjadi  21000  volt dikarenakan  untuk  mengurangi  nilai  jatuh tegangan  pada  pembebanan  untuk  beberapa tahun  kedepan.  Perubahan  nilai  tegangan nominal akan mempengaruhi perubahan tap pada transformator untuk mendapatkan nilai tegangan 21000  volt.  Perhitungan  tegangan  pada  tiap  tap pada  OLTC  ( On  Load  Tap  Changer )  pada tanggal 29 Januari 2018 pukul 10.00 WIB dapat dihitung dengan persamaan berikut ini  :
= (11)
Keterangan :
E 1 = tegangan belitan primer (volt) E 2 = tegangan belitan sekunder (volt) V 1 = tegangan primer (volt)
V 2 = tegangan sekunder(volt)
Nilai tegangan V 1 (tegangan primer) adalah 151000  volt  dan  tegangan  V 2 (tegangan sekunder)  20900  volt,  berdasarkan  data  tersebut akan  dicari  posisi  tap  yang  sesuai  agar mendapatkan  nilai  yang  mendekati  V 2 sebesar 20900 dengan tegangan V 1 sebesar 151000 volt. Perhitungan akan dimulai pada posisi Tap 1 :
Menghitung nilai V 2 pada tap 1 dimana pada name  plate  nilai  tegangan  N 1 pada  posisi  tap  1 adalah 165800 volt :
= = V 2 = (151000 x 20000) / 165800
Fasa Daya Kms I (r-n) I (s-n) I (t-n) No Trafo V (r-n) V(s-n) V (t-n) Tap Merk 1 3 200 section 1 0,8 16,32 16,24 16,278 1003000 12078 12078 12078 1 Sintra 2 3 100 section 1 0,85 8,22 8,11 8,17 1003001 12076 12076 12076 1 Starlet 3 3 100 section 1 1,1 8,12 8,06 8,11 1003002 12070 12071 12071 1 EBT 4 3 50 section 2 1,102 4,09 3,99 4,03 1003003 12069 12069 12069 1 Sintra 5 1 50 section 2 1,2 2,93 1003004 12067 2 BD 6 1 25 section 2 1,207 2,77 1003005 12066 2 BD 7 3 100 section 2 1,21 8,22 8,11 8,17 1003006 12058 12056 12058 1 Unindo 8 3 100 section 2 1,25 4,68 4,59 4,71 1003007 12055 12053 12056 1 BD 9 3 200 section 2 1,3 16,46 16,51 16,42 1003008 12067 12064 12067 1 Tranindo 10 3 100 section 2 1,4 8,14 8,07 8,17 1003009 12049 12044 12049 1 BD 11 1 25 section 2 1,48 1,13 1003010 12046 2 Morawa 12 1 25 section 2 1,59 1,98 1003011 12038 2 Morawa 13 1 25 section 2 1,65 1,95 1003012 12042 2 Morawa 14 1 25 section 2 1,74 1,92 1003013 12033 2 Sintra 15 1 50 section 2 1,82 4,08 1003014 12035 2 Tranindo 16 1 50 section 2 1,98 3,09 1003015 12032 2 Tranindo 17 3 100 section 2 2,07 8,15 8,18 8,12 1003016 12023 12018 12025 1 Sintra 18 3 100 section 2 2,15 8,23 8,19 8,13 1003017 12015 12010 12017 1 Unindo 19 3 100 section 3 2,2 8,16 8,22 8,1 1003018 12005 12002 12010 1 BD 20 1 25 section 3 2,28 1,87 1003019 12006 2 BD 21 1 25 section 3 1,94 1,66 1003020 12016 2 BD 22 1 25 section 3 1,98 1,96 1003021 12016 2 BD 23 3 100 section 3 2,06 8,18 8,23 8,14 1003022 12006 12002 12009 1 BD 24 3 100 section 3 2,16 8,21 8,19 8,23 1003023 11997 11992 12000 1 Sintra 25 3 50 2,28 3,97 3,89 3,93 1003024 11989 11984 11992 1 Sintra 26 3 100 section 4 1,3 8,11 8,18 8,21 1003025 12026 12023 12027 1 Sintra 27 1 50 section 4 1,35 3,99 1003026 12022 2 BD 28 1 50 section 4 1,45 4,07 1003027 12015 2 BD 29 1 50 section 5 1,55 3,87 1003028 12015 2 BD 30 3 100 2,05 8,09 8,14 8,17 1003029 11983 11983 11988 1 Sintra 31 3 100 section 6 1,75 8,13 8,21 8,19 1003030 11993 11993 11997 2 BD 32 3 100 1,9 8,11 8,09 8,18 1003031 11980 11981 11985 1 BD 33 3 100 section 7 1,9 8,1 8,02 8,16 1003032 11975 11976 11980 1 BD 34 3 100 section 8 2 7,78 7,69 7,72 1003033 11964 11965 11969 2 BD 35 3 160 section 9 2,1 13,17 13,12 13,16 1003034 11950 11951 11955 2 BD 36 3 100 2,3 8,15 8,07 8,13 1003035 11931 11932 11937 1 Unindo 37 3 160 2,4 13,16 13,09 13,14 1003036 11914 11916 11920 2 Trafindo Kaliwungu 3 NO
A n a l i s i s   S i s t e m   O n   L o a d   T a p … .
=18214,71 volt Perhitungan diatas menunjukan bahwa pada saat  V 1 (tegangan  primer)  151000  volt  pada posisi  tap  1  dengan  E 1 165800  volt  maka  V 2 (tegangan  sekunder)  18214,71  volt . Perhitungan perubahan tegangan pada posisi Tap 1 sampai 18 dapat dilihat di bawah ini.
Tabel  3. Perubahan  Tap  Terhadap  Perubahan Tegangan  (V 1 )  Transformator  I  ABB  ( Asea Brown Boveri)
Tap Tegangan Primer E 1 Tegangan
Sekunder V 2 1 165800 18214,71 2 163500 18470,94 3 161300 18722,87 4 159000 18993,71 5 156800 19260,20 6 154500 19546,92 7 152300 19829,28 8 150000 20133,33 9A 147800 20433,01 9 147800 20433,01 10 145500 20756,01 10A  145500 20756,01 11 143300 21074,66 11A  143300 21074,66 12 141000 21418,43 13 136800 22076,02 14 136500 22124,54
15 134300 22486,96 16 132000 22878,78 17 129800 23266,56 18 127500 23686,27
Gambar 10. Perubahan Tap
Analisa perubahan tap:
 Saat  tegangan  V 1 (tegangan  sekunder)
151000  volt  pada  posisi  tap  tap  1  dengan nilai  E 1 165800  didapatkan  nilai  tegangan V 2 18214,71 volt pada posisi tap 1 tegangan belum mendekati nilai tegangan 20900 volt, maka  nilai  tegangan  yang  mendekati  20900 volt  adalah  pada  posisi  tap  11  dengan tegangan 21074,66 volt.
 Posisi  Tap  pada  Transformator  Daya  ABB ( Asea  Brown  Boveri )  pada  saat  posisi nominal dengan tegangan 150/20 kV adalah pada  Tap  8  karena  adanya  perubahan tegangan sekunder menjadi 21000 volt maka posisi  tap  naik  ke  posisi  11,  maka  semakin tap  naik  akan  menghasilkan  tegangan sekunder  yang  lebih  tinggi  dan  apabila  tap semakin  turun  maka  tegangan  semakin
Andi Rafianto
turun.  Perubahan  tap  pada  transformator daya ABB ( Asea Brown Boveri ) menyesuaikan perubahan tegangan sekunder yang  diinginkan,  apabila  tegangan  primer turun  maka  posisi  tap  akan  naik  untuk mendapatkan  tegangan  sekunder yang diinginkan.
Perubahan tap  changer pada penelitian ini dipengaruhi jatuh tegangan, nilai jatuh tegangan telah  diketahui  pada  tabel  18.  Transformator Daya  pada  Transformator  GI  Kaliwungu  telah mengalami  perubahan  tegangan  dari  tegangan nominal pada sisi sekunder transformator 20000 volt    menjadi  21000  volt,  perubahan  tersebut akan  mempengaruhi  perubahan  tegangan  disisi Jaringan Tegangan
Menengah yang mempengaruhi perubahan
tap pada transformator distribusi. Perubahan nilai tegangan  nominal  pada  Transformator  Daya  GI Kaliwungu  akan  mempengaruhi  perubahan  tap pada transformator Distribusi untuk mendapatkan nilai  tegangan  yang sesuai  dengan nilai  tegangan  nominal  pada  transformator distribusi,  beberapa  faktor  yang  menyebabkan perubahan tap adalah adanya perubahan tegangan  disisi  kirim  dikarenakan  perubahan tegangan nominal sistem dan perubahan tegangan  akibat  jatuh  tegangan  dikarenakan panjangnya  penyulang  dan  besarnya  beban. Sebelum  menghitung  perubahan  posisi  tap penulis  akan  menghitung  besarnya  jatuh tegangan menggunakan teori berdasarkan
kontruksi  yang  terdapat  pada  kondisi  di lapangan, konstruksi yang dipakai pada jaringan tegangan  menengah  yaitu  konstruksi  jenis  CC-1 dengan  penggunaan  kabel  AAAC  240  mm. Penelitian  ini  akan  mengasumsikan  bahwa kontruksi yang dipakai adalah CC-1 dikarenakan konstruksi  terbanyak  yang  dipakai  sepanjang penyulang KLU 03.
Data  yang  akan  dihitung  adalah  sebagai berikut :
V R (R-N) : 12066 volt Cos q : 0,95 I : 39,33 A l : 1,20 kms R : 0,2824 ohm XL : 0,1628 ohm/km Mencari nilai impedansi pada saluran : Z  = R + Jxl (12) = 0,2824 + j 0,1628 = 0,3259 < 29,96 ohm Impedansi Total sepanjang 1,20 kms : Ztot = Z x l (13)
= 0,3259 < 29,96 x 1,20
= 0,4234 < 29,96 ohm/kms Vs (L-N)  = V R + (Z x I) (14) =  12066  +  (0,4424  <  29,96  x 39,33 < -18,19)
= 12066 + (17,3995 < 11,77)
= 12083,034 < 0,016
Menghitung nilai rugi tegangan :
A n a l i s i s   S i s t e m   O n   L o a d   T a p … .
Vd (L-N)  = Vs (L-N) – V R (L-N) (15) = 12083,034 – 12066 = 17,034 volt Vd dalam % = (Vs – V
R ) / V R x 100 % = (12083,034 – 12066) / 12066 x 100 %
= 0,141%
Nilai  tegangan  V 1 (tegangan  primer) adalah 12066 volt, untuk mendapatkan teganagn V 2 (tegangan  sekunder)  yang  mendekati  nilai tegangan  nominal  231  volt  yang  sesuai  dengan data  tabel  19.  maka  dapat  kita  hitung menggunakan persamaan diatas.
Perhitungan akan dimulai pada posisi Tap 1 :
Menghitung nilai V 2 pada tap 1:
V 1 = 12066 volt
E 1 = 11547 volt
E 2 = 231 volt
Maka  kita  akan  mencari  nilai  V 2 dengan memasukkan persamaan diatas :
= = V 2
= (12066 x 231) / 12702
= 219,433 volt
Analisa  perpindahan  tap  trafo  dan  jatuh tegangan :
1. Hasil  perhitungan  diatas  menunjukan bahwa  pada  saat  tegangan  disisi  primer (V 1 ) 12066 volt pada posisi tap 1 dengan nilai  (E 1 )  12702  volt  maka  nilai  (V 2 )
(tegangan  sekunder)  219.43  volt,  pada posisi  tap  1  tegangan  belum  mendekati nilai  nominal  (E 2 )  Transformator  yaitu sebesar  231  volt.  Posisi  tap  yang mendekati  tegangan  nominal  231  volt adalah pada posisi tap 2 dengan tegangan (V 2 ) adalah 229.89 volt.
Gambar 11. Nilai Tegangan Sekunder V 2 Pada Tiap Tap Transformator BD 2. Posisi Tap pada Transformator Distribusi BD  pada  saat  posisi  nominal  dengan tegangan  11547/231  volt  adalah  pada Tap 3 karena adanya perubahan tegangan sekunder menjadi 12066 volt maka posisi tap  naik  ke  posisi  2,  maka  semakin  tap naik akan menghasilkan tegangan sekunder  yang  lebih  tinggi  dan  apabila tap  semakin  turun  maka  tegangan sekunder  semakin  turun.  Perubahan  tap
pada transformator distribusi BD
menyesuaikan perubahan tegangan
sekunder yang diinginkan, apabila tegangan sekunder turun maka posisi tap akan naik dan apabila tegangan sekunder naik  maka  tap  harus  diturunkan  untuk mendapatkan  tegangan  sekunder  yang diinginkan.  Apabila  posisi  tap  diatur pada  posisi  3,  4  dan  5  maka  akan membuat  tegangan  sekunder  melebihi nilai nominal yang telah ditetapkan yaitu sebesar 231 volt, apabila posisi tap diatur pada  posisi  1  maka  tegangan  sekunder kurang dari nilai nominal trafo
3. Jatuh tegangan perhitungan mendapatkan hasil  0,141%  dan  pada  pengukuran
0,123% terdapat selisih 0,018%.
Perbedaan  jatuh  tegangan  dikarenakan penelitan  mengasumsikan  pemakaian konstruksi  yang  dipakai  adalah  CC-1 berdasarkan banyaknya tiang yang
dipakai.
Perhitungan  diatas  adalah  contoh  salah satu  dari  tiga  titik  yang  di  ukur,  di  bawah  ini adalah hasil dari titik ke dua dan ke tiga :
Gambar 12. Nilai Tegangan Sekunder V 2 Pada Tiap Tap Transformator MORAWA
Gambar 13. Nilai Tegangan Sekunder V 2
A n a l i s i s   S i s t e m   O n   L o a d   T a p … .
B. Analisa Hasil Perhitungan
1. Pada  GI  Kaliwungu  terdapat  perubahan tegangan  sekunder  dari  20000  volt  menjadi 21000  volt  dikarenakan  untuk  mengurangi drop tegangan  ditahun  yang  akan  datang dikarenakan  adanya  penambahan  jaringan disepanjang penyulang.
2. Dengan adanya perubahan tegangan sekunder  menjadi  21000  volt  maka  posisi tap  pada  transformator  daya  150/20  kV berubah dari posisi tap 8 menjadi posisi 11. Perubahan  posisi  tap  pada  transformator daya  GI  Kaliwungu  terjadi  secara  otomatis sehingga  perubahannya  tiap  tap-nya  dapat terjadi  pada  saat  transformator  sedang berbeban.
3. Pada penelitian yang dibahas diambil dari 3 titik pembebanan yang berbeda berdasarkan jarak  yang  terdekat,  ditengah  dan  terjauh. Panjang  penyulang  yang  diambil  simple penelitian  adalah  pada  jarak  1,2  kms,  1,65 kms, dan 2,40 kms, dengan jenis trafo yang digunakan  adalah  merk  BD  (1 phase ),
MORAWA  (1 phase ),  dan  Trafindo  (3 phase).
4. Hasil perhitungan pada transformator distribusi  merk  BD  (1 phase )  dengan panjang  penyulang  1.20  kms  dan  beban 39.33 ampere, nilai  drop tegangan  tersebut sebesar  0,141%  atau  17,034  volt.  Sehingga tegangan tegangan terima (Vr) atau
tegangan primer transformator adalah 12066,  tegangan  sebesar  itu  melebihi  nilai nominal  transformator  sebesar  11547/231 volt,  maka  posisi  tap  harus  dirubah  dari posisi tap 3 ke posisi tap 2  dengan tegangan sekunder  229.89  volt  agar  tegangan sekunder mendekati nilai nominal 231 volt. 5. Hasil perhitungan pada transformator distribusi  merk  MORAWA  (1 phase ) dengan  panjang  penyulang  1,65  kms  dan beban  76,20  ampere,  nilai  drop  tegangan tersebut  sebesar  0,32%  atau  39,706  volt. Sehingga  tegangan  tegangan  terima  (Vr) atau  tegangan  primer  transformator  adalah 12042,  tegangan  sebesar  itu  melebihi  nilai nominal  transformator  sebesar  11547/231 volt,  maka  posisi  tap  harus  dirubah  dari posisi tap 3 ke posisi tap 2  dengan tegangan sekunder  229,41  volt  agar  tegangan sekunder mendekati nilai nominal 231 volt. 6. Hasil perhitungan pada transformator distribusi  merk  Trafindo  (3 phase )  dengan panjang  penyulang  2,40  kms  dan  beban 217,7 ampere, nilai  drop tegangan  tersebut sebesar  1,385%  atau  165,05  volt.  Sehingga tegangan tegangan terima (Vr) atau tegangan primer transformator adalah 20611 volt,  tegangan  sebesar  itu  melebihi  nilai nominal  transformator  sebesar  20000/400 volt,  maka  posisi  tap  harus  dirubah  dari posisi tap 3 ke posisi tap 2  dengan tegangan
sekunder  402.16  volt  agar  tegangan sekunder mendekati nilai nominal 400 volt.

## 5. PENUTUP

## A. Kesimpulan
Dari penelitian ini dapat ditarik kesimpulan:
1. Perubahan tegangan keluaran dari transformator daya dari 20 kV menjadi 21 kV berakibat  pada  perubahan  posisi  pada tap changer . pada trafo 150/20 kV dimana posisi nominal  tap  changer sesuai name  plate transformator berada  pada  posisi  8  berubah ke  posisi  11,  naiknya  tap  keposisi  11  akan membuat  rasio  perbandingan  kumparan  pada sisi  primer  dengan  sekunder  akan  berkurang karena  tegangan  sekunder  yang  diharapkan semakin tinggi.
2. Perubahan  tap  pada  transformator  distribusi dipengaruhi  oleh  tegangan  sisi  terima transformator, hasil perubahan pada transformator  nomer  1003004  merk  BD adalah  dari  tap  3  ke  posisi  tap  2,  pada transformator  nomer  1003012 merk  Morawa adalah  dari  tap  3  ke  posisi  tap  2    dan  pada transformator  nomer  1003036 merk  Trafindo dari  tap  3  ke  posisi  tap  1.  Perubahan  posisi tap  dengan  pengukuran  terdapat  perbedaan pada  transformator  nomer  1003036  merk trafindo dimana dengan perhitungan seharusnya  posisi  tap  berada  pada  posisi  tap
2.
3. Perubahan  tegangan  pada  transformator distribusi dikarenakan adanya panjang perbedaan  panjang  penyulang  dan  besarnya pembebanan  disepanjang  penyulang.  Pada panjang  1,20  kms  dengan  beban  39.33 ampere pada  transformator  BD  nilai  drop tegangan  sebesar  0,141%,  pada  panjang  1,65 kms  dengan  beban  76,20  ampere  pada transformator  Morawa  nilai drop tegangan sebesar  0,32%,  dan  pada  panjang  2,40  kms dengan beban 217,7 ampere pada transformator  Trafindo  nilai  drop  tegangan sebesar  1,35%.  Nilai  jatuh  tegangan  pada penyulang KLU 03 masih memenuhi  batasan jatuh tegangan sesuai standard SPLN (Lampiran  Surat  Keputusan  Direksi  PLN)  72 1987 sebesar 5%.

## B. Saran
1. Tegangan  sistem  dan fluktuasi beban  yang selalu  berubah-ubah  akan  menyebabkan perubahan  pada  posisi  tap changernya pada transformator  150/20  kV,  oleh  karena  itu perlu  diperhatikan  kualitas  minyak  pada tap changer agar  kinerja tap  changer tetap terjaga.
2. Diharapkan  bagi  peneliti  selanjutnya  dapat dilakukan penelitian dan pengembangan yang lebih  lanjut  untuk  analisa  rugi  tegangan  dan perubahan posisi tap .

## DAFTAR PUSTAKA
Aslimeri, dkk., (2008), Teknik Transmisi Tenaga Listrik  Jilid  1 ,  Departemen  Pendidikan Nasional, Jakarta.
Arismunandar  dan  Kuwahara,  (1982), Teknik Tenaga  Listrik ,  1982,  Jakarta, PT  Pradnya
Paramita.
Blog  Sukadie’s,  2010,  ”Penggunaan  On  Load Tap Changer (OLTC) Pada Transformator”.
Budiono.  Mismail,  (1983), Analisa  Sistem Tenaga ,  Malang,  Lembaga  Penerbitan
Universitas Brawijaya Malang.
Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga  Listrik  SKDIR  114.K/DIR/2010 Proteksi ndan Kontrol Busbar No.
Dokumen : 17-22/HARLUR-PST/2009.
Cekdin,  Cekmas,  dan  Barlian,  Taufik,  (2013),
Rangkaian Listrik, ANDI , Jakarta.
Faiz, Moh Sabiqul, dkk. (2016), Optimasi Biaya
Bahan  Bakar  Pembangkit  Thermal  Area Jawa  Tengah  dan  DIY  Berbasis  Logika Fuzzy,  JITEK  (Jurnal  Ilmiah  Teknosains) Vol. 2 No. 2, hal. 117-125, 2016.
Gonen,  Turan,  ”Electric  Power  Distribution
System Enginering”.
Hutauruk,  (1996)  , Transmisi  Daya  Listrik ,
Jakarta, Erlangga. Marsuidi,  Ditjeng,  (2006). Operasi  Sistem Distribusi . Graha Ilmu, Jakarta.
McGraw-Hill  Book  CaSingapore,  1986Sulasno,
William  D,  JR,  ”Analisa  System  Tenaga Listrik”, (Diterjemahkan oleh:Idris,
Kamal.Ir, Erlangga, Jakarta, 1994).
O  &  M  09  /BTL/KJB/1986.”Buku  Petunjuk Operasi & Pemeliharaan Peralatan”.
PT.PLN  (Persero),  (2010), Kriteria  Disain Enjinering  Konstruksi  Jaringan  Distribusi Tenaga.
Ramadhan,  F,  dan  T.H.  Samudra,  (2016),
Transformator,
http://sk.raharja.ac.id/2016/11/transformat or/, diakses Mei 2017.
SPLN  64  :  1985, Petunjuk  Pemilihan  dan Penggunaan Pelebur Pada Sistem
Distribusi  Tegangan  Menengah ,  Jakarta, PT.PLN (Persero).
SPLN  72  :  1987, Spesifikasi  Desain  Untuk Jaringan  Tegangan  Menengah  (JTM)  dan Jaringan Tegangan Rendah (JTR) , Jakarta,
PT.PLN (Persero).
Stevenson,  William  D,  Jr.  (1990),  Analisis Sistem Tenaga Listrik , Jakarta, Erlangga.
Sumanto.,”Teori  Transformator”,  Andi  Ofset,
Yogyakarta, 1996.
Tim  Investigasi  PT  PLN  RJTD.2008.Be  Alert
OLTC  Weak  Point.Ungaran:Perusahaan Listrik Negara.
Tri Wirahatnoto, Suhadi., (2008), Teknik Tenaga Listrik Jilid 1 , Direktorat Pembinaan SMK, Jakarta.
Zuhal,  (1995), Dasar  Tenaga  Listrik  dan Elektronika Daya, Gramedia, Jakarta.