Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Analisis Perbaikan Jatuh Tegangan Pada Gardu Induk Cerme Sistem Transmisi 150kV Menggunakan Aplikasi Digsilent
Raka Trialviano Bagus 1* , Denny Irawan 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Gresik
1 trialvianoraka@gmail.com , 2 de2mas@umg.ac.id

## ABSTRAK
Kualitas  kelistrikan  khususnya  fluktuasi  tegangan  sangatlah  penting  untuk  tetap  stabil  dalam  menyuplai tegangan kepada konsumen. PT. PLN (Persero) memiliki batas nilai tegangan terendah -5% dan tertinggi +10%  yang  di  atur  dalam  Permen  ESDM  no.  3  tahun  2007  dalam  sistem  transmisi.  Akan  tetapi  sistem transmisi 150 KV sering kali terjadi jatuh tegangan yang diakibatkan oleh penghantar yang  terlalu panjang dan  beban  yang  tidak  sesuai,  sehingga  dalam  mengjaga  kualitas  transmisi  yang  baik,  diperlukan  sistem yang handal. Salah satunya adalah GI Cerme yang memiliki tipe double busbar, yang memisahkan dua sub sistem  transmisi  Jawa-Bali  dan  terhubung  dengan  suplai  dari  GI  Surabaya  Barat  dan  GI  Lamongan. Meskipun demikian, jaringan Lamongan-Cerme dengan panjang 26,77KMS dan beban trafo menyebabkan terjadinya jatuh tegangan, dalam kasus yang terjadi pada bulan april tahun 2023 di GI Cerme pada beban puncak  mengalami  jatuh  tegangan  hingga  137  KV,  sehinggu  untuk  mengatasi  masalah  jatuh  tegangan tersebut  perlu  dilakukan  perbaikan  sistem  transmisi  pada  GI  Cerme.  Melalui  aplikasi  digsilent  dapat disimulasikan  perencanaan  sistem  di  GI  Cerme  yang  lebih  baik  agar  tegangan  dapat  diperbaiki  sesuai standart.
Kata Kunci : Jatuh Tegangan, Kualitas Tegangan, Aplikasi DigSilent

## Analysis of Voltage Drop Improvements in the Cerme Substation 150kV Transmission System Using the Digsilent Application

## ABSTRACT
The  electrical  quality,  especially  voltage  fluctuations,  is  very  important  to  remain  stable  in  supplying voltage to consumers. PT. PLN (Persero) has a minimum voltage limit of -5% and a maximum of +10% which  is  regulated  in  the  Minister  of  Energy  and  Mineral  Resources  no.  3  of  2007  in  the  transmission system. However, the 150 KV transmission system often experiences voltage drops caused by conductors that  are  too  long  and  inappropriate  loads,  so  that  in  maintaining  good  transmission  quality,  a  reliable system is needed. One of them is GI Cerme which has a double busbar type, which separates the two Java- Bali  transmission  sub-systems  and  is  connected  to  supplies  from  West  Surabaya  GI  and  Lamongan  GI. Even so, the Lamongan-Cerme network with a length of 26.77KMS and transformer load causes a voltage drop, in the case that occurred in April 2023 at GI Cerme at peak load it experienced a voltage drop of up to 137 KV, so it is necessary to overcome the voltage drop problem the transmission system was repaired at  GI  Cerme.  Through  the  digsilent  application,  it  is  possible  to  simulate  better  system  planning  at  GI Cerme so that the voltage can be repaired according to standards .
Keywords: Voltage Drop, Voltage Quality, DigSilent Application
Correspondence  author  :  Raka  Trialviano  Bagus  Program  studi  Teknik  Elektro, Universitas Muhammadiyah Gresik E-Mail: trialvianoraka@gmail.com
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## I. PENDAHULUAN
Sistem  kelistrikan  antara  pusat  pembangkit  dan  pusat  beban  umumnya terhubung  melalui jaringan transmisi yang memiliki jarak yang cukup jauh, bahkan mencapai ratusan hingga ribuan kilometer  [1].  Jarak  yang  sangat  jauh  ini  dapat  menyebabkan  terjadinya  penurunan  tegangan ( voltage  drop )  yang  signifikan.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  penggunaan  tegangan  yang  tinggi pada pembangkit listrik guna mengatasi kerugian daya yang terjadi akibat jarak transmisi yang panjang tersebut.
Gardu induk Cerme menggunakan tipe double busbar yang terbagi menjadi dua, yaitu busbar A yang terhubung dengan subsistem Krian dari GI Surabaya Barat, dan busbar B yang terhubung dengan subsistem Ngimbang dari GI Lamongan. Namun, dikarenakan panjang penghantar sejauh 26,77KMS pada jalur Lamongan - Cerme, terjadi penurunan tegangan pada busbar B di GI Cerme. Pada bulan April 2023, tercatat nilai tegangan terendah sebesar 137 kV saat kondisi beban puncak. Hal ini dapat menyebabkan trafo bekerja pada suhu yang tinggi dan mencapai batas maksimalnya. Penurunan  tegangan ini melampaui  batas  standar  yang  ditetapkan  oleh  Permen ESDM  No.  03 Tahun  2007  [2],  di  mana  batas  nilai  tegangan  adalah  150  kV  dengan  toleransi  +5%,  -10%. Penurunan  tegangan  juga  mempengaruhi  efisiensi  trafo,  karena  tegangan  primer  trafo  yang menurun akan berdampak pada tegangan sekundernya. Oleh karena itu, untuk mempertahankan kualitas tegangan pada sisi sekunder, perlu dilakukan pengurangan beban agar trafo tidak bekerja pada beban maksimal.
Salah  satu  solusi  untuk  mengatasi  masalah  ini  adalah  dengan  menggunakan  kapasitor. Kapasitor dapat menyuplai daya reaktif dan memperbaiki faktor daya. Dengan demikian, perlu dilakukan  perubahan  pada  sistem  transmisi.  Untuk  merencanakan  perubahan  sistem  transmisi yang terbaik, dapat dilakukan simulasi menggunakan perangkat lunak DigSilent. Analisis sistem transmisi  melalui  simulasi  DigSilent  akan  memberikan  skenario  terbaik  untuk  perbaikan tegangan.

## Jatuh Tegangan
Jatuh  tegangan  adalah  istilah  yang  digunakan  untuk  menggambarkan  kehilangan  tegangan pada  suatu  penghantar.  Hal  ini  disebabkan  oleh  arus  yang  mengalir  melalui  tahanan  kawat. Besarnya penurunan tegangan ini dipengaruhi oleh dua faktor utama, yaitu: [3]
1. Arus  yang  mengalir  melalui  kabel:  Semakin  tinggi  arus  yang  mengalir,  semakin  besar penurunan tegangan yang terjadi.
2. Impedansi konduktor: Impedansi konduktor adalah ukuran resistansi dan reaktansi dari kabel. Semakin besar impedansi, semakin besar pula penurunan tegangan yang terjadi.
Impedansi kabel sendiri bergantung pada ukuran kabel (luas penampangnya) dan panjang kabel tersebut.  Produsen  kabel  umumnya  menyediakan  informasi  mengenai  nilai  resistansi  dan reaktansi kabel dalam satuan ohm per kilometer.
Jatuh tegangan phasor Vd pada suatu penghantar dengan impedansi (Z) dan arus (I) dapat dihitung menggunakan rumus berikut :
Vd = I.Z ( I.1 )
Untuk menghitung jatuh tegangan, kita harus mempertimbangkan reaktansi dan faktor daya yang tidak  selalu  bernilai  satu.  Berikut  ini  diuraikan  cara  perhitungannya  berdasarkan  rumus pendekatan hubungan sebagai berikut:
(∆V ) =  I ( R . cos φ + X . sin φ ) L ( I.2 )
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Dimana :
I   =  Arus R  =  Tahanan X  =  Reaktansi L  = Panjang penghantar
Dari penjelasan mengenai penyebab jatuh tegangan, terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk memperbaiki tegangan, yaitu sebagai berikut [4] :
1. Meminimalkan  rugi  daya:  Salah  satu  cara  adalah  dengan  mengubah  ukuran  penghantar menjadi lebih besar dan memilih konduktor dengan tahanan yang rendah. Dengan melakukan perubahan ini, dapat mengurangi rugi daya yang terjadi pada jaringan listrik.
2. Memperbaiki  faktor  daya:  Salah  satu  metode  yang  dapat  dilakukan  adalah  dengan menambahkan  kapasitor  bank.  Dengan  menggunakan  metode  ini,  daya  reaktif  dapat dihasilkan, sehingga dapat mengurangi rugi daya dan jatuh tegangan pada jaringan listrik.
Kedua  metode  tersebut  merupakan  upaya  untuk  mengoptimalkan  efisiensi  jaringan  listrik dan meminimalkan jatuh tegangan yang terjadi.

## Gambar 1. Saluran Transmisi

## Gambar 2. Diagram Phasor
Bus  1  adalah  bus  pengirim  dan  bus  2  adalah  bus  penerima  dalam  suatu  sistem.  Saluran transmisi antara kedua bus tersebut memiliki impedansi (R + jX). Dalam analisis, kita mengambil tegangan pada bus 2 (V2) sebagai referensi. Dalam hal ini, arus yang mengalir antara kedua bus memiliki  perbedaan  sudut  fasa  terhadap  tegangan  pada  bus  1  (V1).  Nilai  R  +  jX  mewakili impedansi saluran transmisi, sementara nilai P + jQ mewakili impedansi beban. [5] Dari diagram phasor di atas, dapat ditulis persamaan sebagai berikut :
〖 V1 〗 ^2= 〖 (V2+∆V) 〗 ^2+∆δ^2 ( I.3 )
Dimana :
∆V=RP/V2+XQ/V2 ( I.4 ) ∆δ=XP/V2+RQ/V2
( I.5 )
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Pada  umumnya,  perubahan  sudut  fasa  (∆δ)  akan  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  perubahan tegangan  (V2+∆V).  Dengan  demikian,  dari  Persamaan  1,  kita  dapat  mendapatkan  persamaan berikut :
〖 V1 〗 ^2= 〖 (V2+∆V) 〗 ^2 ( I.6 )
Maka, jatuh tegangan pada saluran transmisi dapat dihitung sebagai berikut :
V1-V2=∆V=RP/V2+XQ/V2 ( I.7 )
Karena nilai resistansi R sangat kecil dibandingkan dengan nilai reaktansi X, maka nilai R dapat diabaikan dalam perhitungan. Dengan demikian, persamaan dapat disederhanakan menjadi :
∆V=XQ/V2
( I.8 )
Keterangan :
V1   = Tegangan pengirim
V2   = Tegangan penerima
P = Daya aktif
Q   = Daya reaktif ∆V   = selisih V1 dengan V2
θ = Sudut antara I dengan V1
δ = Sudut antara V1 dengan V2
I = Arus
R   = Resistansi konduktor
X   = Reaktansi konduktor

## Penghantar
Penghantar digunakan sebagai media pengangkut arus dalam sistem transmisi, seperti SUTT (Saluran  Udara  Tegangan  Tinggi)  atau  SUTET  (Saluran  Udara  Tegangan  Ekstra  Tinggi). Fungsinya  adalah  untuk  mengalirkan  arus  listrik  dari  pembangkit  ke  GI/GITET  atau  antara GI/GITET yang berbeda [6]. Penghantar tersebut diregangkan melalui tiang-tiang SUTT/SUTET menggunakan insulator sebagai pemisah antara konduktor dan tiang.
Bahan penghantar yang digunakan dalam saluran transmisi perlu memiliki sifat-sifat berikut[7]:
1. Konduktivitas yang baik: Bahan konduktor harus memiliki hambatan jenis yang relatif rendah, sehingga  dapat  menghantarkan  arus  listrik secara  efisien.  Semakin  tinggi  konduktivitasnya, semakin baik bahan tersebut sebagai penghantar.
2. Kekuatan  mekanik  yang  tinggi:  Penghantar  harus  memiliki  kekuatan  yang  cukup  untuk menahan beban dan tekanan yang terjadi selama operasional. Ini termasuk beban angin dan beban tegangan ( tension load ).
3. Koefisien muai yang rendah: Penghantar harus memiliki koefisien muai yang rendah, sehingga tidak  mengalami  perubahan  bentuk,  ukuran,  atau volume yang  signifikan  akibat  perubahan suhu.
4. Kekakuan/fleksibilitas:  Sifat  ini  penting  saat  saluran  transmisi  mengalami  beban  tegangan tinggi. Dengan modulus elastisitas yang tinggi, penghantar tidak mudah patah atau mengalami kerusakan akibat tegangan tinggi.
Ada beberapa jenis penghantar yang dapat digunakan dalam saluran transmisi, antara lain: [8]
1. Konduktor  tembaga:  Konduktor  tembaga  memiliki  konduktivitas  yang  tinggi  dan  kekuatan mekanik yang baik.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
2. Konduktor  aluminium:  Konduktor  aluminium  lebih  ringan  daripada  konduktor  tembaga, namun  konduktivitas  dan  kekuatan  mekaniknya  lebih  rendah.  Terdapat  beberapa  jenis konduktor  aluminium  seperti  ACSR  ( Aluminium  Conductor  Steel  Reinforced ),  TACSR ( Thermal  Aluminium  Conductor  Steel  Reinforced ),  dan  ACCC  ( Aluminium  Conductor  with Composite Core )

## Shunt Capasitor
Kapasitor shunt adalah  unit  kapasitor  yang  terpasang  dalam  rak  baja  galvanis  untuk membentuk bank kapasitor. Kapasitor shunt digunakan untuk mengkompensasi beban induktif, meningkatkan    actor  daya,  mengurangi  rugi-rugi  jaringan,  menstabilkan  tegangan,  dan mengurangi jatuh tegangan. Fungsi utama kapasitor shun t adalah menghasilkan daya reaktif dan mengurangi  jumlah  daya  reaktif  serta  daya  semu  yang  dihasilkan  oleh  komponen  utilitas. Kapasitor shunt digunakan  untuk  menyeimbangkan  beban  induktif  dengan  memberikan  suplai daya reaktif melalui beban kapasitif, mengurangi arus induktif yang mengalir ke beban. [9]

## II. METODE PENELITIAN
Gambar 3. Flowchart Penelitian
Flowchart adalah  suatu  diagram  atau  gambar  yang  menggambarkan  alur  proses  dan hubungan dalam suatu program atau sistem. Flowchart digunakan untuk mengilustrasikan secara grafis  langkah-langkah  atau  urutan  aktivitas  yang  terjadi  dalam  suatu  penelitian  atau  proses.
Dengan menggunakan  flowchart,  informasi  dapat  disajikan secara  visual  dan mudah  dipahami oleh  orang  lain. Flowchart membantu  dalam  menjelaskan  alur  penelitian  atau  proses  secara sistematis.

## Data Single Line Diagram
Gambar single line diagram gardu induk Cerme merupakan representasi grafis dari sistem transmisi yang digunakan sebagai dasar untuk membuat simulasi menggunakan perangkat lunak DigSilent. Gambar tersebut didapatkan dari data yang diberikan oleh PT. PLN UP2B Jawa Timur. Pada  gambar  tersebut  terlihat  bahwa  gardu  induk  Cerme  menerima  pasokan  listrik  dari pembangkit Krian dan Ngimbang.
Gambar 4. Single Line Diagram GI Cerme

## Data Penghantar
Terdapat  beragam  jenis  dan  ukuran  penghantar  yang  digunakan  dalam  sistem  jaringan. Setiap jenis penghantar memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantar arus dan memiliki nilai hambatan yang berbeda pula. Data penghantar untuk Subsistem Ngimbang diperoleh dari PLN UPT Gresik. Data tersebut mencakup informasi tentang nama penghantar, jenis dan ukuran penghantar,  panjang  penghantar,  dan impedansi.  Data  ini  akan  digunakan sebagai input  dalam simulasi sistem jaringan menggunakan program DigSilent.[10]
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Tabel 1. Data Penghantar Nama Penghantar Jenis Penghantar Panjang (KMS) R X Z CERME LAMONGAN OHL-150kV-TACSR 240mm (973A) 26,77 3,3914 10,378 10,9188 CERME LAMONGAN OHL-150kV-TACSR 240mm (973A) 26,77 3,3914 10,378 10,9188 T25-T26 CERME LAMONGAN INCOMER OHL-150kV-TACSR 2X410/60mm2 (2730A) 0,212 0,007632 0,0598 0,06027 SEGOROMA DU CERME OHL-150kV-TACSR 240mm (973A) 8,41 1,0654 3,26 3,43 SEGOROMA DU CERME OHL-150kV-TACSR 240mm (973A) 8,41 1,0654 3,26 3,43 SEGOROMA DU BARATA OHL-70kV- ACSR/OSTRICH 176.7mm (440A) 0,5 0,10875 0,1935 0,2220 SEGOROMA DU BARATA OHL-70kV- ACSR/OSTRICH 176.7mm (440A) 0,5 0,1088 0,1935 0,2220 SEGOROMA DU SEMENGRES IK OHL-70kV- ACSR/OSTRICH 176.7mm (440A) 2,1 0,45674 0,8129 0,9324 SEGOROMA DU SEMENGRES IK OHL-70kV- ACSR/OSTRICH 176.7mm (440A) 2,1 0,45674 0,8129 0,9324

## Data Beban Gresik Subsistem Ngimbang
Beban pada Subsistem Ngimbang UPT Gresik diperoleh dari transformator yang terdapat di setiap  gardu  induk.  Mayoritas  beban  tersebut  berasal  dari  trafo  tenaga  yang  mentransmisikan tenaga  listrik  ke  jaringan  distribusi  dengan  tegangan  20kV,  serta  beberapa  trafo  IBT  yang mentransmisikan  tenaga  listrik  dengan  tegangan  70kV.  Trafo  IBT  ini  bertugas  menyuplai konsumen  khusus  yang  membutuhkan  tegangan  tinggi,  seperti  barata  dan  semengresik.  Data beban ini mencakup besaran daya aktif dan daya reaktif dari setiap trafo. Informasi mengenai data beban  ini  diperoleh  dari  PLN  UP2  Jawa  Timur.  Berikut  adalah  data  beban  untuk  Subsistem Ngimbang :

## Tabel 2. Data Beban
GI Cerme GI Lamongan GI Semen Gresik Bay Trafo 1  Trafo 2 Trafo 3 Trafo 1 Trafo 2 Trafo 3 Trafo 1 Daya Aktif 14,4 6,9 6,1 21,7 19,4 25,9 3,8 Daya Reaktif 4,7 1,9 1,2 7,6 5,9 9 0 GI Segoromadu GI Barata Bay Trafo IBT 1 Trafo 2 Trafo 3 Trafo 4 Trafo 5 Trafo 1 Daya Aktif 5,7 37 13,7 10,5 11,3 1,9 Daya Reaktif 1,5 19,2 5,3 5,2 4 1

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Faktor-faktor yang dapat  menyebabkan drop tegangan [8] pada jaringan transmisi adalah sebagai berikut : 1.Beban jaringan yang tinggi .
2.Tegangan sumber yang kecil akibat konfigurasi jaringan.
3.Nilai resistansi jaringan yang besar..
4.Besarnya impedansi konduktor

## Skenario Perbaikan Tegangan
Pembuatan skenario perbaikan tegangan didasarkan pada hasil analisis drop tegangan pada busbar  B  GI  Cerme.  Dalam  rangka  mengatasi  masalah  tersebut,  fokus  skenario  perbaikan tegangan difokuskan pada penghantar Lamongan - Cerme yang merupakan jaringan ujung pada subsistem  Ngimbang.  Hal  ini  dikarenakan  panjang  penghantar  yang  mencapai  26,77  km  dan kondisi  ini  menyebabkan  penurunan  tegangan  yang  signifikan  pada  sumber  tegangan  dari  GI Lamongan yang diterima oleh GI Cerme.
Gambar 4. Subsistem Ngimbang Digsilent
Berdasarkan  analisis  tersebut,  skenario  perbaikan tegangan  yang  direkomendasikan  untuk GI Cerme adalah pemasangan Shunt Capacitor . Perhitungan kapasitas shunt capacitor dilakukan pada saat beban puncak pada bulan April 2023. Pada saat itu, GI Lamongan menyuplai tegangan dengan  nilai  141,6  kV  (V1),  sedangkan  tegangan  pada  busbar  B  GI  Cerme  sebelum  dipasang kapasitor  adalah  137,7  kV  (V2).  Selain  itu,  nilai  impedansi  jaringan  antara  GI  Cerme  dan  GI Lamongan  adalah  10,97  Ώ  (X)  sesuai  dengan  data  pada  Tabel  1.  Dengan  demikian,  untuk
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
mencapai tegangan 150 kV (V2) pada busbar B GI Cerme, diperlukan kapasitas kapasitor yang sesuai.  Perhitungan  kapasitas  kapasitor  ini  akan  dilakukan  dengan  mempertimbangkan  faktor- faktor tersebut, berikut perhitungannya :
∆V=XQ/V2
V1-V2=XQ/V2
141,6kV-150kV=10,97 xQ/150kV
8,4kv=0,073136Q
Q=114,8MVar
Dari perhitungan di atas, untuk menaikkan tegangan sisi terima pada busbar B GI Cerme menjadi 150kV (V2) dibutuhkan daya reaktif yang di kompensasi oleh kapasitor shunt sebesar 114,8Mvar.

## Permodelan Sistem Jaringan Pada Aplikasi DigSilent
Pemodelan sistem jaringan listrik dibuat berdasarkan rancangan skenario perbaikan tegangan pada  busbar  B  GI  Cerme.  Pemodelan  tersebut  menggunakan  perangkat  lunak  DigSilent.  Data yang digunakan dalam pembuatan single line diagram Subsistem Gresik berasal dari UP2B Jawa Timur. Dalam DigSilent, pembuatan single line diagram dimulai dengan membuat busbar, kabel, reactor, beban, transformator, dan generator. Elemen-elemen ini tersedia dalam perangkat lunak tersebut di sebelah kanan antarmuka. Untuk membuat diagram, pengguna hanya perlu menyeret dan melepas ikon yang diinginkan. Pada Gambar 4, ditampilkan hasil desain single line diagram subsistem Ngimbang yang telah selesai dibuat menggunakan perangkat lunak DigSilent.

## Load Flow Skenario
Setelah pembuatan single line diagram Subsistem Ngimbang, dilakukan analisis aliran daya pada sistem tersebut. Dalam DigSilent, pengaturan sistem seperti beban, generator, transformator, kabel,  bus,  dan  grid  untuk  suatu  kondisi  akan  direkam  sebagai  sebuah  skenario.  Jika  terdapat perubahan  pada  salah  satu  elemen  tersebut,  akan  dibuat  skenario  baru.  Untuk  menyimpan skenario baru, klik File > Save Operation Scenario As, sehingga akan muncul skenario baru pada Data Manager

## Load Flow Skenario  Kondisi Normal
Kondisi normal merupakan keadaan sistem jaringan listrik saat ini yang sedang beroperasi. Skenario ini digunakan sebagai mode dasar dalam proyek perbaikan tegangan busbar B GI Cerme. Dari skenario ini, kita dapat melihat kondisi subsistem Ngimbang yang akan dimodifikasi untuk memperbaiki nilai tegangan pada GI Cerme.
Pada gambar 5, terlihat bahwa tegangan sumber pada busbar GI Lamongan adalah 141,6kV. GI Lamongan mengalirkan daya ke GI Cerme melalui Line Lamongan-Cerme 1 dan Lamongan- Cerme 2. Penghantar tersebut memiliki daya masing-masing sebesar 102,1MW dan 20,8MVar, yang  terhubung  ke  Busbar  B  GI  Cerme  dengan  3  beban  dan  juga  terhubung  ke  beban  GI Segoromadu  dengan  5  beban  trafo.  Hal  ini  menyebabkan  tegangan  pada  busbar  B  GI  Cerme menjadi 137,7kV
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 5. Load flow analysis kondisi normal
Gambar 6. Load flow analysis kondisi Kapasitor terpasang
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Load Flow Skenario Pemasangan Kapasitor
Dengan pemasangan kapasitor shunt pada Gardu Induk Cerme yang di letakkan pada Busbar B kapasitor shunt akan mengkompensasi beban induktif sehingga membangkitkan daya reaktif yang akan menaikkan nilai tegangan pada bus B Gardu Induk Cerme. Sesuai dengan perhitungan kubutuhan kapasitas kapasitor untuk meningkatkan tegangan pada busbar B GI Cerme sebesar 114,8Mvar.  Maka  di  buat  sebuah shunt  capasitor dengan rating daya  100Mvar  seperti  pada gambar di atas. Shunt Capasitor yang terhubung pada busbar B GI Cerme membangkitkan daya reaktif sebesar 99 Mvar.
Daya  reaktif  tersebut  menyuplai  3  buah  trafo  di  GI  Cerme  dan  mengirim  menuju  GI Lamongan  melalui  line  Cerme-Lamongan  1  dan  Cerme-Lamongan  2,  dengan  daya  reaktif masing-masing  line  sebesar  36,8Mvar  mengakibatkan  tidak  hanya  tegangan  GI  Cerme  yang mengalami kenaikan namun juga GI Lamongan akibat suplai daya reaktif tersebut. Tegangan GI Cerme  naik  menjadi  149,3kV  dan  tegangan  GI  Lamongan  naik  menjadi  149,1kV.  Hasil perbandingan  tegangan  sebelum  dan  setelah  pemasangan  kapasitor  100Mvar  menunjukan kenaikan sebesar 7,73 % pada busbar B GI Cerme dan 5% kenaikan tegangan pada busbar GI Lamongan. Line Cerme-  Lamongan  mengalami  penurunan  daya  reaktif  sebesar  -320%  yang artinya GI Cerme menjadi suplai daya reaktif menuju GI Lamongan. Hal serupa juga terjadi pada line Lamongan – Babat, selain terjadi penurunan daya reaktif terjadi juga penurunan arus pada semua  beban  ber  kisar  sebesar  -5%  -  8%.  Penurunan  arus  tersebut  membuktikan  dengan membangkitkan daya reaktif mengakibatkan perbaikan cos phi sehingga dengan daya beban yang sama terjadi penurunan besaran arus akibat perbaikan cos phi .

## IV. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa  jatuh  tegangan  merupakan penurunan  tegangan  pada  saluran  listrik  yang  menyebabkan  tegangan  di  sisi  penerima  lebih rendah daripada tegangan di sisi pengirim. Toleransi yang diatur oleh Permen ESDM no. 3 tahun 2007  dalam  sistem  transmisi  adalah  penurunan  tegangan  maksimal  sebesar  -5%  dan  kenaikan tegangan maksimal sebesar +10%. Pada kasus ini, ditemukan bahwa jatuh tegangan pada Busbar B  Gardu  Induk  Cerme  mencapai  8,2%  akibat  konfigurasi  penghantar  Lamongan-Cerme  yang merupakan  jaringan  ujung  pada  subsistem  Ngimbang.  Untuk  mengatasi  masalah  ini, direkomendasikan pemasangan kapasitor Shunt dengan kapasitas 114,8Mvar pada Gardu Induk Cerme,  namun  penting  untuk  dicatat  bahwa  pabrik  hanya  dapat  memproduksi  kapasitor Shunt dengan kapasitas yang disesuaikan yaitu sebesar 100MVar. Setelah pemasangan kapasitor Shunt sebesar 100Mvar terjadi peningkatan tegangan sebesar 7,73% pada Busbar B Gardu Induk Cerme, dari  137,7kV  menjadi  149,3kV.  Dengan  tegangan  tersebut,  Busbar  B  Gardu  Induk  Cerme memenuhi standar yang ditetapkan oleh peraturan yang berlaku. Berdasarkan hasil analisis dan evaluasi  yang  telah  dilakukan,  penulis  memberikan  rekomendasi  untuk  melakukan  perbaikan drop tegangan  pada  Busbar  B  Gardu  Induk  Cerme  dengan memasang  kapasitor Shunt sebesar 100MVar guna meningkatkan nilai tegangan pada busbar tersebut.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. WALUYO, W., SEPGIANTO, G. A., & SAODAH, “Studi Gangguan Hubung Tanah Stator Generator Menggunakan Metoda Harmonik Ketiga di PT. Indonesia Power UP. Saguling,” REKA ELKOMIKA , vol. 4, no. 2, 2016.
[2] R. Indonesia, Peraturan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral No. 3 Tahun 2007 tentang ATURAN JARINGAN SISTEM TENAGA LlSTRlK JAWA-MADURA-BALI.
Sekretariat Negara. Jakarta, 2007.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
[3] A. Kurniawan, “Analisa jatuh tegangan dan penanganan pada jaringan distribusi 20 kv rayon palur pt. pln (persero) menggunakan etap 12.6 publikasi ilmiah,” p. 15, 2016, [Online]. Available: http://eprints.ums.ac.id/50011/
[4] Arsuyono, “Analisis Perbaikan Jatuh Tegangan (Voltage Drop) Pada Penyulang Lubuk Jambi Di Area Pelayanan Pt. Pln (Persero) Ulp Taluk Kuantan,” pp. 1–131, 2021.
[5] D. Y. Sukma and Hermanto, “Perbaikan Jatuh Tegangan pada Feeder Jaringan Distribusi Tegangan Menengah 20 kV Teluk Kuantan,” Jom FTEKNIK , vol. 4, no. 1, pp. 1–8, 2017.
[6] G. Putra, “Analisa Perbaikan Tegangan Pada Saluran Transmisi.,” 2014.
[7] M. Ihwanudin, “SIMULASI GANGGUAN VOLTAGE SAG DAN VOLTAGE SWELL PADA JARINGAN 20 KV MENGGUNAKAN MATLAB SIMULINK,” quateknika , vol. 8, no. 2, pp. 1–15, 2018.
[8] A. D. Prasetyo, B. Sirait, and Purwoharjono, “Upaya Perbaikan Jatuh Tegangan pada Jaringan Distribusi Tegangan Menengah PT. PLN (Persero) Rayon Tumbang Titi Ketapang,” J. Tek. Elektro Univ. Tanjungpura , vol. 2, no. 1, 2017.
[9] PLN, Buku Pedoman Pemeliharaan Kapasitor . 2014.
[10] M. Saini, M. Y. Yunus, R. Akbar, and M. Yassir, “ANALISIS JATUH TEGANGAN PADA SISTEM KELISTRIKAN 150 kV SULSELRABAR MENGGUNAKAN DIGSILENT POWERFACTORY 15,” J. Sinergi Jur. Tek. Mesin , vol. 16, no. 2, p. 200, 2019, doi: 10.31963/sinergi.v16i2.1514.