Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Evaluasi Ketidakseimbangan Beban pada GTT 20kV di Penyulang Plumbungan Surabaya
Gesit Satriyo Wicaksono Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya Surabaya, Indonesia
gesit.19022@mhs.unesa.ac.id
Tri Wrahatnolo
Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Suarabaya Surabaya, Indonesia triwrahatnolo@unesa.ac.id Diterima : Mei 2023 Disetujui : Juni 2023 Dipublikasi : Juli 2023

## Abstrak—Batas  ketidakseimbangan  pembebanan  pada  Sistem
Distribusi  Tenaga  Listrik  ditetapkan  yakni  antara  5  –  20  % terhadap  beban  per  fasa.  Hal  ini  terjadi  akibat  pertumbuhan beban yang tidak merata sehingga menyebabkan ketimpangan antara  masing  –  masing  fasa.  Persentase  ketidakseimbangan beban  ini  berpengaruh  terhadap  besarnya  nilai  arus  yang mengalir  pada  penghantar  netral.  Sehingga  netral  tersebut dapat  menyebabkan  rugi    -  rugi  daya  pada  transformator distribusi.  Penelitian  ini  yang  dilakukan  pada  penyulang plumbungan  diantaranya  transformator  distribusi  RB877 memiliki  persentase  64,1%  dan  RB876  memiliki  persentase 21% terhadap ketidakseimbangan beban. Sehingga persentase tersebut diluar batas yang telah ditetapkan oleh standar. Dalam hal  ini,  penelitian  dilakukan  dalam  rangka  meperbaiki  rugi  – rugi  daya  yang  timbul  pada  transformator  distribusi  RB877 sebesar  0,214  kW  dan  RB876  sebesar  0,025  kW  dengan melakukan  penyeimbangan  beban  terhadap  masing  –  masing fasa.  Simulasi  Aliran  Daya  Tak  Seimbang  pada  ETAP  19.0 digunakan dalam menyelesaikan masalah dalam penelitian ini. Berdasarkan  hasil  simulasi,  persentase  ketidakseimbangan beban  transfomator  distribusi  RB877  menjadi  1,16%  dan  RB 876  menjadi  4,2%.  Penyeimbangan  yang  dilakukan  dengan membagi  ketimpangan  yang  terjadi  pada  fasa  yang  memiliki kapasitas  lebih  besar  ke  yang  lebih  kecil  mengakibatkan penurunan  pada  arus  netral  yang  semula  pada  transformator distribusi  RB877  sebesar  25,05  A  menjadi  1,8  A  dan  pada RB876 yang semula 8,77 A menjadi 0,8 A. Dengan begitu, rugi daya  yang  timbul  pada  akan  menurun  yaitu  transformator distribusi RB877 sebesar 0,00021 kW dan RB876 sebesar 0,0011 kW.
Kata  Kunci—Transformator  Distribusi;    Ketidakseimbangan Beban; Rugi Daya
Abstract-The  limit  of  load  imbalance  in  the  Electric  Power Distribution System is set between 5%-20% of the load per phase. This  occurs  due  to  uneven  load  growth  that  causes  inequality between each phase. The percentage of load imbalance affects the value of the current flowing in the neutral conductor. So that the neutral  will cause power loss in the distribution transformer. This research was conducted on the plumbungan extension, including the  RB877  distribution  transformer  which  has  a  percentage  of 64.1% and RB876 has a percentage of 21% of the load imbalance. So that the percentage is outside the limit set by the standard. In this case, research was conducted in order to improve the power losses arising in the RB877 distribution transformer of 0.214 kW
and  RB876  of  0.025  kW  by  balancing  the  load  on  each  phase. Unbalanced  Load  Flow  Simulation  in  ETAP  19.0  is  used  in solving the problems in this study. Based on the simulation results, the  percentage  of  load  imbalance  of  distribution  transfomator RB877  becomes  1.16%  and  RB  876  becomes  4.2%.  Balancing carried out by dividing the imbalance that occurs in the phase that has a larger capacity to the smaller one results in a decrease in the neutral  current  which  was  originally  in  the  RB877  distribution transformer of 25.05 A to 1.8 A and in RB876 which was originally 8.77  A  to  0.8  A.  Thus,  the  power  losses  arising  will  decrease, namely  the  RB877  distribution  transformer  of  0.00021  kW  and RB876 of 0.0011 kW.
Keywords-Distribution  Transformer;  Load  Unbalance;  Power Losses

## I. P ENDAHULUAN
Dalam rangka memenuhi kebutuhan dari energi listrik, sistem  distribusi  mempunyai  peranan  penting  di  beberapa sektor dalam penyaluran tenaga listrik [1] . Karena berkaitan langsung dengan penyebaran beban terhadap konsumen atau pelanggan [2]. Gardu Transformator Tiang (GTT) terdiri dari transformator distribusi merupakan bagian terpenting ketika proses  penyebaran  beban  sistem  tenaga  listrik  pada  sistem distribusi sebagai pengubah tegangan menengah 20 kV yang diubah  ke  tegangan  rendah  380/220  V  [3][4].  Penyebaran beban  ini  difokuskan  agar  kebutuhan  energi  listrik  dapat terjangkau  dan  merata  hingga  kepada  konsumen  sesuai dengan  permintaan  daya  oleh  konsumen    [5].  Seiring berjalannya  waktu,  permintaan  daya  oleh  konsumen  akan selalu  bertambah  yang  membuat  keandalan  kualitas  daya yang  dipasok  harus  selalu  diperhatikan  [6].  Namun,  pada kenyataannya  dalam  pendistribusian  sistem  tenaga  listrik tidaklah selalu sempurna [7].
Permintaan  daya  yang  selalu  meningkat  membuat beberapa  permasalahan  yang  semakin  kompleks  seperti ketidakseimbangan beban [8]. Ketidakseimbangan beban ini dapat muncul karena adanya konfigurasi yang buruk ataupun pola  penyebaran  beban  tidak  merata  yang  disebabkan  oleh pertumbuhan  dan  penggunaan  beban  secara  alami  [9]. Karakteristik  dari  pembebanan  yang  variatif  membuat permasalahan ketidakeimbangan beban ini seringkali terjadi
[10].  Sehingga  perlunya  keandalan  dalam  distribusi  agar terciptanya kualitas daya yang seefisien mungkin [11].
Masalah  ketidakseimbangan  beban  pada  sistem distribusi  menyebabkan  kualitas  daya  yang  semakin  serius akibat  perubahan  struktur  beban  yang  signifikan[12].  Salah satu  penyebabnya  karena  dominasi  pelanggan  satu  phasa yang beroperasi secara tidak merata[9]. Ketidakseimbangan pembebanan yang terjadi mengakibatkan munculnya arus di konduktor  penghantar  netral  [13].  Besaran  nilai  dari  arus netral  dapat  mengukur  dampak  yang  terjadi  pada  jaringan distribusi  [14].  Ketidakseimbangan  beban  ini  menyebabkan serangkaian kerugian salah satunya rugi – rugi daya, sehingga perlunya  penanganan  terhadap  ketidakseimbangan  beban pada transformator distribusi [15].  Konfigurasi yang buruk sangat  berpengaruh  terhadap  keandalan  dan  efisiensi sehingga menyebabkan peningkatan dari rugi-rugi daya [16]. Sehingga  meminimisasi  kerugian  telah  menjadi  masalah optimisasi  yang  penting  dalam  sistem  distribusi,  mengingat jaringan  pada  sistem  distribusi  sebagai  bagian  yang  paling akhir  dari  totalitas  sistem  tenaga  listrik[17].  Meminimisasi kerugian  telah  menjadi  masalah  optimisasi  yang  penting dalam sistem distribusi [18].
Penelitian  ini  difokuskan  untuk  mengurangi besarnya  arus  netral  dan  angka  rugi  daya  yang  disebabkan dari ketidakseimbangan beban dengan melakukan penyeimbangan  teradap  arus  antar  fasa  yang  memiliki ketimpangan.  Penyeimbangan  dilakukan  hingga  memenuhi ketetapan standar untuk mengurangi persentase ketidakseimbangan  beban  yang  terjadi  pada  Penyulang Plumbungan. Penelitian
Terdahulu
mengenai ketidakseimbangan  beban  yang  berkaitan  dengan  analisis ketidakseimbangan  beban  yang  terjadi  pada  jaringan distribusi menggunakan ETAP membahas tentang ketidakseimbangan  beban  pada  sebuah  transformator distribusi [19].

## II. M ETODE
Penelitian ini menggunakan simulasi dengan pendekatan yang bersifat kuantitatif yaitu dengan melakukan pengamatan pada  objek  terkait  suatu  fenomena  dan  mengkaji  teori berdasarkan permasalahan yang diambil serta analisa secara matematis  yang  dapat  dihitung  secara  akurat  [20].  Metode yang  digunakan  simulasi Unbalanced  Load  Flow pada aplikasi  ETAP  versi  19.0  terkait  jaringan  distribusi  GTT 20kV  diagram  segaris  pada  Penyulang  Plumbungan  yang terletak  di  Surabaya.  Perhitungan  dilakukan  untuk mengetahui pengaruh besarnya arus netral yang menyebabkan  rugi  daya  ketika  mengalami  beban  tidak seimbang  dan  beban  seimbang.  Dalam  penelitian  ini menggunakan beberapa tahapan yaitu:

## A. Studi Unbalanced load Flow
Studi Unbalanced Load Flow merupakan metode pada software ETAP  untuk  mengetahui  kondisi  operasi  dalam keadaan beban tidak seimbang yang bertujuan untuk melihat efisiensi  dari  pembebanan  yang  ditampilkan  dari  data  pada hasil. Single  Line  Diagram merupakan  data  awal  sebagai masukan  simulasi  yang  dilengkapi  dengan  data  spesifikasi dan data beban arus (A) yang terpasang pada transformator distribusi  [12]. Single  line  diagram ETAP  terdiri  dari sejumlah  komponen  dalam  merangkai  rangkaian  kompleks dan setiap unsur komponen dapat berdiri sendiri, ukuran dan symbol  yang  ditampilkan  menggunakan  standar  ANSI ( American National Standards Institute ) dan IEC ( International Electrhonical Commission )[21].

## B. Transformator Distribusi
Transformator  distribusi  sebagai  pengubah  taraf tegangan menengah 20 kV ke tegangan rendah 380/220 kV pada  jaringan  sistem  distribusi  tenaga  listrik  [3]. Transfomator  distribusi  terdiri  dari  beberapa  bagian  seperti kumparan, inti besi dan minyak [4].

## C. Ketidakseimbangan Beban
Ketidakseimbangan  beban  pada  transformator  terjadi ketika  beban  pada  arus  yang  mengalir  tidak  sama  sehingga memiliki  ketimpangan  antar  phasanya[5].  Faktor  dari ketidakseimbangan  beban  ini  muncul  karena  dipengaruhi oleh  beban  yang  dipakai  oleh  konsumen  sangat  bervariatif. Sebagai  akibat  dari  ketimpangan  nilai  arus  yang  mengalir antar  phasanya  maka  mengalirlah  arus  pada  penghantar netral[2].  Berdasarkan  standar  untuk  ketidakseimbangan beban yang diatur dalam standar IEEE 446-1995 sebesar 5% -  20%  [22].  Persentase  pembebanan  ketika  tidak  seimbang dapat  ditunjukkan  dengan  koefisien  a,b  ,c  yang  dimana koefisen tersebut membutuhkan arus pada fasa dan arus rata – rata. Maka arus rata – rata diperoleh dengan persamaan:
𝐼 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 3 (1)
Dalam kondisi beban tidak seimbang koefisien a, b dan c  digunakan  untuk  melambangkan  fasanya.  Koefisien tersebut dijabarkan pada persamaan berikut:
𝑎 = 𝐼𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 (2)
𝑏 = 𝐼𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 (3)
𝑐 = 𝐼𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 (4)
Ketika  dalam  keadaan  seimbang  koefisien  tiap  fasa adalah satu. Dengan begitu, persentase dari ketidakseimbangan beban menggunakan persamaan sebagai berikut:
% = {|𝑎 − 1| + |𝑏 − 1|+|𝑐 − 1|} 3 x 100% (5)
Kapasitas  daya  yang  dapat  disalurkan  transformator distribusi, dijabarkan dengan rumus sebagai berikut:
𝑃 = √3 𝑥 𝑉 𝑥 𝐼 𝑥 𝑐𝑜𝑠 φ
(6)
D. Rugi - rugi daya
Beban yang tidak seimbang ketika arus pada masing – masing  fasa  tidak  sama  besar,  sehingga  menyebabkan  ada arus  pada  penghantar  netral  [16].  Penghantar  konduktor
netral  yang  dialiri  arus  menyebabkan  rugi  daya,  sehingga dilakukan persamaan dengan rumus sebagai berikut:
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁 (7)

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Sebelum Penyeimbangan Beban
Hasil pengukuran arus yang dilakukan secara langsung, didapatkan arus pembebanan per fasa yaitu:
(a) (b) (c) (d)
Gambar 2. Pengukuran Arus pada GTT RB 877
Pada gambar 2 merupakan hasil pengukuran pada GTT RB  877  dengan  kapasitas  200  kVA  yang  dilakukan  di  jam 10.00  WIB.  Pengukuran  tersebut  diantaranya  dilakukan dengan pengukuran pada gambar 2 (a) yaitu fasa R, gambar 2(b) fasa S, gambar 2 (c) fasa T dan fasa N gambar 2 (d).
T ABEL 1. H ASIL P ENGUKURAN A RUS T RANSFORMATOR D ISTRIBUSI
SECARA L ANGSUNG
GTT Kapasitas R
S T N RB 875 200 kVA 27,15 A 22,44 A 22,82 A 16,46 A RB 876 200 kVA 12,55 A 23,01 A 19,39 A 8,77 A RB 877 200 kVA 46,47 A 27,44 A 13,67 A 25,05 A RB 894 200 kVA 25,98 A 23,32 A 36,88 A 11,10 A RB 895 200 kVA 28,19 A 23,70 A 34,60 A 8,21 A
Hasil  pengukuran  berupa  arus  digunakan  sebagai perhitungan pembebanan dan analisa untuk ketidakseimbangan pada transformator distribusi. Arus netral yang didapat akan digunakan untuk menghitung losses pada penghantar netral. Analisa dilakukan dengan mensimulasikan data pengukuran dengan menggunakan software ETAP.
Untuk  mendapatkan  persentase  ketidakseimbangan beban, maka digunakan persamaan (1), (2), (3), (4), (5) dan didapatkan hasil sebagai berikut:
• Pada RB875:
𝐼 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 27,15 + 22,44 + 22,82 3 =  24,13 𝐴
𝐼 𝑅 = 𝑎. 𝐼 = 𝐼 𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 27,15 24,13 = 1,125
𝐼 𝑆 = 𝑏. 𝐼 = 𝐼 𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 22,44 24,13 = 0,929
𝐼 𝑇 = 𝑐. 𝐼 = 𝐼 𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 22,82 24,13 = 0,945 %= (|1,125-1|+|0,929-1|+|0,945-1| 3 x 100% %𝑈𝐿 = 8,3%
• Pada RB876:
𝐼 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 12,55 + 23,01 + 19,39 3 = 18,31 𝐴
𝐼 𝑅 = 𝑎. 𝐼 = 𝐼 𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 12,55 18,31 = 0,685
𝐼 𝑆 = 𝑏. 𝐼 = 𝐼 𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 23,01 18,31 = 1,256
𝐼 𝑇 = 𝑐. 𝐼 = 𝐼 𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 19,39 18,31 = 1,058 %= (|0,685-1|+|1,256-1|+|1,058-1| 3 x100% %𝑈𝐿 = 21%
• Pada RB877
𝐼 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 46,47+27,44+13,67
3 = 29,19 A
𝐼 𝑅 = 𝑎. 𝐼 = 𝐼 𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 46,47 29,19 = 2,421
𝐼 𝑆 = 𝑏. 𝐼 = 𝐼 𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 27,44 29,19 = 0,940
𝐼 𝑇 = 𝑐. 𝐼 = 𝐼 𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 13,67 29,19 = 0,468 %= (|2,421-1|+|0,940-1|+|0,468-1| 3 x 100%
%𝑈𝐿 = 67,1%
• Pada RB894
𝐼 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 25,98 + 23,32 + 36,88 3 = 28,72 A
𝐼 𝑅 = 𝑎. 𝐼 = 𝐼 𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 25,98 28,72 = 0,904
𝐼 𝑆 = 𝑏. 𝐼 = 𝐼 𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 23,32 28,72 = 0,811
𝐼 𝑇 = 𝑐. 𝐼 = 𝐼 𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 36,88 28,72 = 1,284
%= (|0,904-1|+|0,811-1|+|1,284-1|
3 x 100%
%𝑈𝐿 = 18,9%
• Pada RB895
𝐼 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 28,19 + 23,70 + 34,60 3 = 28,83 A
𝐼 𝑅 = 𝑎. 𝐼 = 𝐼 𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 28,19 28,83 = 0,977
𝐼 𝑆 = 𝑏. 𝐼 = 𝐼 𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 23,70 28,83 = 0,822
𝐼 𝑇 = 𝑐. 𝐼 = 𝐼 𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 34,60 28,83 = 1,200 %= (|0,977-1|+|0,822-1|+|1,200-1| 3 x 100%
%𝑈𝐿 = 10,3%
Sebagaimana diketahui standar dari ketidakseimbangan beban  diatur  dalam  standar  IEEE  446  -  1995  sebesar  5%  - 20%.  Dengan  begitu,  transformator  RB  876  dan  RB  877 memiliki  persentase  melebihi  standar  sebesar  21%  dan 67,1%.
Kabel  penghantar  transformator  distribusi  dengan penampang  konduktor  netral    70 mm 2 memiliki  besar resistansi  0,342  Ω  dan  transformator  200  kVA  dengan  cos sebesar 0,85. Untuk mendapatkan rugi pada penghantar arus netral digunakan persamaan (6), (7) dan (8) sebagai berikut:
P = (200). (0,85) = 170 kW
• GTT RB875
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁
𝑃 𝑁 = (16,46) 2 . (0,342) = 92,65 𝑊 = 0,092 𝑘𝑊
• GTT RB876
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁
𝑃 𝑁 = (8,77) 2 . (0,342) = 25,88 𝑊 = 0,025 𝑘𝑊
• GTT RB877 𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁
𝑃 𝑁 = (25,05) 2 . (0,342) = 214 𝑊 = 0,214 𝑘𝑊
• GTT RB894
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁 𝑃 𝑁 = (11,10) 2 . (0,342) = 42,13 𝑊 = 0,042 𝑘𝑊
• GTT RB895
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁 𝑃 𝑁 = (8,21) 2 . (0,342) = 23,05 𝑊 = 0,023 𝑘𝑊

## B. Simulasi
Dari  data  pengukuran  yang  dilakukan  secara  langsung pada masing – masing fasa, didapatkan hasil simulasi dengan menggunakan ETAP yaitu sebagai berikut:

## Gambar 3. Hasil Simulasi pada GTT RB 877
Pada  Gambar  3.  Didapatkan  hasil  arus  yang  mengalir pada  masing  –  masing  fasa  GTT  RB  875  yang  terdapat  di BUS  36.  Selisih  antara  pengukuran  dan  simulasi  pada  arus netral  sebesar  2,65  A.  Serta  arus  pembebanan  fasa  R  yang memiliki selisih sebesar 1,07 A, fasa S dengan selisish 0,44 A dan fasa T selisih 0,17 A. Dengan begitu, hasil pengukuran mendekati  hasil  dari  proses  simulasi.  Berikut  hasil perbandingan antara simulasi dan pengukuran;
T ABEL 2. P ERBANDINGAN P ENGUKURAN DAN S IMULASI T RANSFORMATOR D ISTRIBUSI Pengukuran No. GTT R S T N RB 875 27,15 A 22,44 A 22,82 A 16,46 A RB 876 12,55 A 23,01 A 19,39 A 8,77 A RB 877 46,47 A 27,44 A 13,67 A 25,05 A RB 894 25,98 A 23,32 A 36,88 A 11,10 A RB 895 28,19 A 23,70 A 34,60 A 8,21 A Simulasi No. GTT R S T N RB 875 26,7 A 22,1 A 22,5 A 4,5 A RB 876 12,4 A 22,7 A 19,1 A 9 A RB 877 45,4 A 27 A 13,5 A 27,7 A RB 894 25,6 A 23 A 36,2 A 12,1 A RB 895 27,7 A 23,4 A 34 A 9,2 A
Pada Tabel 2. Didapatkan hasil perbandingan keseluruhan GTT    pada  pengukuran  dan  simulasi.  Hasil  dari  masing  – masing fasa, tidak memiliki perbedaan nilai maupun selisih arus yang cukup signifikan.

## C. Setelah Penyeimbangan Beban
Penyeimbangan  yang  dilakukan  dengan  membagi ketimpangan yang terjadi pada fasa yang memiliki kapasitas lebih  besar  ke  yang  lebih  kecil.  Diperoleh  hasil  sebagai berikut:
T ABEL 3. H ASIL A RUS S ETELAH D ILAKUKAN P ENYEIMBANGAN
Setelah Penyeimbangan Arus (A)
BUS No. GTT R S T N BUS36 RB 875 24,5 A 24 A 23,5 A 0,8 A BUS37 RB 876 17 A 19 A 18,5 A 1,8 A BUS32 RB 877 29,5 A 29 A 28,5 A 0,8 A BUS39 RB 894 27,5 A 28 A 29 A 1,3 A BUS34 RB 895 27 A 28,5 A 29 A 1,8 A
Pada Tabel 3. Menunjukkan penyeimbangan beban GTT pada  masing  –  masing  fasa.  Penyeimbangan  ini  dilakukan dengan  memindah  fasa  yang  memiliki  ketimpangan  agar didapatkan hasil dengan mendekati arus rata-rata di masing – masing GTT. Berikut merupakan perhitungan ketidakseimbangan beban dan rugi daya setelah dilakukannya penyeimbangan:

## • RB 875
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 24,5 + 24 + 23,5 3 = 24 A
𝐼 𝑅 = 𝑎. 𝐼 = 𝐼 𝑅 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 24,5 24 = 1,020
𝐼 𝑆 = 𝑏. 𝐼 = 𝐼 𝑆 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 24 24 = 1
𝐼 𝑇 = 𝑐. 𝐼 = 𝐼 𝑇 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 23,5 24 = 0,979
%= (|1,020-1|+|1-1|+|0,979-1|
3 x 100% %𝑈𝐿 = 1,36%
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁
P N = (0,8) 2 . (0,342) = 0,218 Watt = 0,00021 kW

## • RB 876
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 17 + 19 + 18,5 3 = 18,16 A
𝐼𝑅 = 𝑎. 𝐼 = IR Irata − rata = 17 18,16 = 0,936 𝐼𝑆 = 𝑏. 𝐼 =
IS Irata − rata = 19 18,16 = 1,046
𝐼𝑇 = 𝑐. 𝐼 = IT
Irata − rata = 18,5 18,16 = 1,018 %= (|0,936-1|+|1,046-1|+|1,018-1|
3 x 100%
%𝑈𝐿 = 4,2%
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁 P N = (1,8) 2 . (0,342) = 1,108 Watt = 0,0011 kW

## •
RB 877 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 29,5 + 29 + 28,5 3 = 29 A 𝐼𝑅 = 𝑎. 𝐼 = IR Irata − rata = 29,5 29 = 1,017
𝐼𝑆 = 𝑏. 𝐼 = IS
Irata − rata = 29 29 = 1
𝐼𝑇 = 𝑐. 𝐼 = IT Irata − rata = 28,5 29 = 0,982 %= (|1,017-1|+|1-1|+|0,982-1| 3 x 100% %𝑈𝐿 = 1,16%
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁
P N = (0,8) 2 . (0,342) = 0,218 Watt = 0,00021 kW

## •
RB 894 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 27,5 + 28 + 29 3 = 28,16 A 𝐼𝑅 = 𝑎. 𝐼 = IR Irata − rata = 27,5 28,16 = 0,976
𝐼𝑆 = 𝑏. 𝐼 = IS Irata − rata = 28 28,16 = 0,994 𝐼𝑇 = 𝑐. 𝐼 = IT Irata − rata = 29 28,16 = 1,029 %= (|0,976-1|+|0,994-1|+|1,029-1| 3 x 100%
%𝑈𝐿 = 2,03%
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁
P N = (1,3) 2 . (0,342) = 0,577 Watt = 0,0005 kW

## •
RB 895 𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 27 + 28,5 + 29 3 = 28,16 A
𝐼𝑅 = 𝑎. 𝐼 = IR Irata − rata = 27
28,16 0,958
𝐼𝑆 = 𝑏. 𝐼 = IS Irata − rata = 28,5 28,16 = 1,012 𝐼𝑇 = 𝑐. 𝐼 = IT Irata − rata = 29
28,16 = 1,029 %= (|0,958-1|+|1,012-1|+|1,029-1| 3 x 100%
%𝑈𝐿 = 2,76%
𝑃 𝑁 = 𝐼 𝑁 2 . 𝑅 𝑁 P N = (1,8) 2 . (0,342) = 1,108 Watt = 0,0011 kW
T ABEL 4. H ASIL P ERBANDINGAN S EBELUM DAN S ESUDAH D ILAKUKAN P ENYEIMBANGAN
Pada  Tabel  4.  Didapatkan  hasil  perbandingan  sebelum dan sesudah penyeimbangan. Dari penyeimbangan beban ini berdampak  pada  penurunan  rugi  daya  dikarenakan berkurangnya arus pada penghantar konduktor netral.

## D. Pembahasan
Ketidakseimbangan  beban  ini  berdampak  pada  pihak penyedia maupun konsumen, terlebih  permasalahan ketidakseimbangan beban ini seringkali terjadi karena beban pelanggan  yang  sangat  bervariatif  dan  tidak  menentu. Ketidakseimbangan pembebanan yang terjadi pada GTT RB 877  dan  RB  876  diluar  batas  rentang  standar  yaitu  sebesar 67,1%  dan  18,9%.  Dengan  dilakukannya  penyeimbangan beban  pada  transformator  distribusi,  gangguan  yang  terjadi akibat  adanya  ketidakseimbangan  beban  dapat  mengurangi besarnya  arus  netral  yang  mengalir  sehingga  nilai  dari  rugi daya  dapat  diminimalisir  sekecil  mungkin.  Dengan  begitu, keandalan  dan  efisiensi  dalam  penyaluran  distribusi  dapat dimaksimalkan.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis, transformator RB 876 dan RB 877  memiliki  persentase  ketidakseimbangan  beban  sebesar 21%  dan  67,1  %.  Hal  ini  berada  diluar  batas ketidakseimbangan beban yang ditetapkan standar IEEE 446- 1999.  Dengan  Skenario  penyeimbangan  beban,  persentase ketidakseimbangan  beban  menurun  menjadi  4,2  %  dan 1,16%. Setelah dilakukan penyeimbangan, dari hasil simulasi ETAP  arus  netral  pada  RB  876  dan  RB  877  mengalami penurunan  menjadi  1,8  A  dan  0,8  A.  Sehingga,  rugi  daya yang  dihasilkan  menurun  menjadi  0,0011  kW  dan  0,00021 kW.  Dengan  begitu,  pengaruh  dari  penyeimbangan  beban yang  dilakukan  sesuai  standar  dapat  menurunkan  nilai  dari rugi daya.

## R EFERENCES
[1] O. Akar, U. K. Terzi, and O. Ozgonenel, “Location of transformers during the extension of an electricity distribution network,” Electr. Power  Syst.  Res. ,  vol.  211,  pp.  108–189,  Oct.  2022,  doi: 10.1016/J.EPSR.2022.108189.
[2] S.  A.  S.  Alkadhim,  “Three  phase  Transformer:  Connection  and Configuration,”
SSRN Electron. J. , 2020, doi: 10.219/ssrn.3647143.
[3]
Y.  Igirisa,  Y.  Mohamad,  and  A.  Tolago  Irawati,  “Analisis Perkiraan  Umur  Trafo  Tenaga  150kV  Di  GI  Isimu,” JJEEE Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 3, no. 2, pp. 101–108, 2021.
[4] Jumardin,  J.  Ilham,  and  S.  Salim,  “Studi  Karakteristik  Minyak Nilam  Sebagai  Alternatif  Pengganti  Minyak  Transformator,” JJEEE Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 1, no. 2, pp. 9–17, 2019.
[5] M. A. A. Al-jaafreh and G. Mokryani, “Planning and Operation of Low Voltage Distribution Networks : A Comprehensive Review,” IET  Energy  Syst.  Integr. ,  pp.  133–146,  2019,  doi:  10.1049/iet- esi.2019.0013.
[6] Fauzi,  Subhan,  Muliadi,  Syukri,  T.  M.  Asyadi,  and  A.  S.  Budi, “Analisis  Tingkat  Keandalan  Pada  Jaringan  Express  Feeder SUTM A3CS Sebagai Incoming Baru,” JJEEE Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 5, no. 1, pp. 48–54, 2023.
[7] K. Rafał, J. Biskupski, S. Bykuć, and P. Chaja, “Dynamic Voltage Regulation  and  Unbalance  Compensation  in  a  Low-Voltage Distribution Network Using Energy Storage System,” Appl. Sci. , vol. 12, no. 22, 2022, doi: 10.3390/app122211678.
[8] J. Pan, J. Liu, X. Chen, and K. Zhong, “Three-phase unbalanced load  control  based  on  load–electricity  transfer  index,” Energy Reports , vol. 7, pp. 312–318, 2021, doi: 10.1016/j.egyr.2021.01.064.
[9] Syukri,  T.  M.  Arsyadi,  Muliadi,  and  F.  Moesnadi,  “Analisa Pembebanan Transformator Distribusi 20 kV Pada Penyulang LS5 Gardu LSA 249,” JJEEE Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 4, no. 2, pp. 202–206, 2022.
[10] N.  A.  Pratama  and  Y.  Rahmawati,  “Evaluation  of  Unbalanced
Load Impacts on Distribution Transformer Performances,” vol. 2, no. 1, pp. 28–35, 2020, doi: http://dx.doi.org/10.17977/um048v2i1p28-35.
[11] M. Collan, J. Savolainen, and E. Lilja, “Analyzing the returns and rate of return regulation of Finnish electricity distribution system operators  2015–2019,” Energy  Policy  160 ,  vol.  160,  2022,  doi: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2021.112677.
[12] E.  H.  Harun,  M.  T.  Adam,  and  J.  Ilham,  “Perbaikan  Kualitas Tegangan Distribusi 20 kV di Gardu Hubung Lemito Melalui Studi Aliran Daya,” JJEEE Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 4, no. 2, pp. 143–147, 2022.
[13] R. Mishra and T. K. Saha, “Modelling and analysis of distributed power  generation  schemes  supplying  unbalanced  and  non-linear load,” Int.  J.  Electr.  Power  Energy  Syst. ,  vol.  119,  2020,  doi: 10.1016/j.ijepes.2020.105878.
[14] E. P. López, A. L. Vinet, V. L. Martínez, J. M. Romeu, and I. V. Salazar,  “Measurement  of  Power  Effects  Caused  by  The Deterioration  of  The  Neutral  Conductor  in  Three  -  Phase Distribution Networks,” Electr. Power Syst. Res. , vol. 215, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2022.109014.
[15] B. Pan, Y. Zhang, X. Gui, Y. Wan, and G. Wang, “Analysis and Research of Three-phase Unbalance in Distribution Transformers,” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. , vol. 252, no. 3, pp. 2–7, 2019, doi: 10.1088/1755-1315/252/3/032196.
[16] A.  O.  Salau,  Y.  W.  Gebru,  and  D.  Bitew,  “Optimal  network reconfiguration  for  power  loss  minimization  and  voltage  profile enhancement  in  distribution  systems,” Heliyon ,  vol.  6,  no.  6,  p. e04233, 2020, doi: 10.1016/j.heliyon.2020.e04233.
[17] Y. Qu, C. Ching, J. Xu, Y. Sun, S. Liao, and D. Ke, “International Journal of Electrical Power and Energy Systems A global optimum flow pattern for feeder reconfiguration to minimize power losses of unbalanced distribution systems,” Int. J. Electr. Power Energy Syst. , vol. 131, no. 107071, 2021, doi: 10.1016/j.ijepes.2021.107071.
[18] A.  Routray,  K.  D.  Mistry,  and  S.  R.  Arya,  “Wake  Analysis  on Wind  Farm  Power  Generation  for  Loss  Minimization  in  Radial Distribution System,” Renew. Energy Focus , vol. 34, pp. 99–108, Sep. 2020, doi: 10.1016/J.REF.2020.06.001.
[19] R.  T.  Ginting,  “Analisis  Ketidakseimbangan  Beban  Jaringan Distribusi Tegangan Rendah Menggunakan ETAP,” Sain, Energi, Teknol.  Ind. ,  vol.  6,  no.  2,  pp.  81–89,  2022,  doi: 10.31849/sainetin.v6i2.9734.
[20] D.  Thiel  V, Research  Methods  for  Engineers .  Cambridge: Cambridge University Press, 2014. doi: http://doi.org/10.1017/CBO9781139542326. Sebelum Penyeimbangan No. GTT Losses UL (%) RB 875 0,092 kW 8,3% RB 876 0,025 kW 21% RB 877 0,214 kW 67,1% RB 894 0,042 kW 18,9% RB 895 0,023 kW 10,3% Setelah Penyeimbangan No. GTT Losses %UL RB 875 0,00021 kW 1,36% RB 876 0,0011 kW 4,2% RB 877 0,00021 kW 1,16% RB 894 0,0005 kW 2,03% RB 895 0,0011 kW 2,76%
[21] Syufrijal  and  R.  Monantun, Jaringan  Distribusi  Tenaga  Listrik . 2014. [22]
“IEEE Recommended Practice for Emergency and Standby Power Systems for Industrial and Commercial Applications,” ANSI/IEEE Std 446-1987 , pp. 1–272, doi: 10.1109/IEEESTD.1987.120315.