## ANALISA PENGARUH KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN TERHADAP ARUS NETRAL PADA GENERATOR LISTRIK KAPAL PENANGKAP IKAN STUDI KASUS PADA KM. PULAU PINANG

## ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF LOAD UNBALANCED ON NEUTRAL CURRENT IN FISHING VESSEL ELECTRIC GENERATOR CASE STUDY AT KM. PULAU PINANG
Bobby Demeianto*, Hafiz Ziddin, Juniawan Preston Siahaan Program Studi Permesinan Kapal, Politeknik Kelautan dan Perikanan Dumai, Jl. Wan Amir, No. 1, Kel. Pangkalan Sesai, Kecamatan Dumai Barat, Kota Dumai, Provinsi Riau, Indonesia *Korespondensi : bobby.demeianto@gmail.com (B. Demeianto) Diterima 22 Desember 2022 – Disetujui 19 Maret 2023
ABSTRAK. Penelitian tentang ketidakseimbangan beban pada instalasi listrik 3 phasa telah banyak dilakukan, tetapi penelitan mengenai pengaruh ketidakseimbangan beban listrik pada instalasi listrik 3 phasa pada generator listrik  kapal  penangkap  ikan  belum  banyak  dilakukan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mencari  nilai  presentase ketidakseimbangan  beban pada  instalasi  listrik  3 phasa  kapal  penangkap  ikan  KM.  Pulau  Pinang dan  melihat pengaruhnya  terhadap munculnya  arus  listrik  pada  kabel  penghantar  netral  pada  instalasi  listrik  tersebut.  Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) dalam rules Volume IV tahun 2019 dan 2022 tentang Instalasi Kelistrikan pada Kapal mensyaratkan bahwa dalam keadaan operasi normal, nilai presentase ketidakseimbangan beban pada masing- masing phasa tidak boleh melebihi angka 15%. Penelitian dilakukan selama 3 tahap yaitu bulan Maret, April dan Juni tahun 2021. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa nilai rata-rata presentase ketidakseimbangan pembagian beban pada KM. Pulau Pinang tanggal 12 Maret 2021 adalah sebesar 15,73% dengan rata-rata nilai arus listrik pada penghantar netral adalah 8 Ampere. Pada tanggal 7 April 2021 nilai rata presentase ketidakseimbangan pembagian beban adalah sebesar 23,42% dengan rata-rata arus netral sebesar 12,26 Ampere dan pada tanggal 19 Juni 2021 nilai rata-rata presentase ketidakseimbangan pembagian beban adalah sebesar 16,02% dengan rata-rata arus netral sebesar 6,11 Ampere. Dengan adanya penelitian ini dapat menjadi informasi baru mengenai studi ketidakseimbangan pembagian beban dan arus listrik pada instalasi listrik 3 phasa pada kapal penangkap ikan dan dapat menjadi evaluasi bagi para pemilik kapal dalam mengurangi rugi-rugi daya akibat timbulnya arus listrik pada penghantar netral.
KATA KUNCI : Arus netral, ketidakseimbangan arus listrik, listrik kapal penangkap ikan.
ABSTRACT. Many studies have been conducted on load imbalance in 3-phase electrical installations, but research on the effects of unbalanced electrical loads on 3-phase electrical installations in fishing vessel generators has not been carried out. This study aims to determine the percentage value of load imbalance in the 3-phase electrical installations of KM fishing vessels in Pulau Pinang and observe its effect on the emergence of electric current in the neutral conductor cable in the electrical installation. The Indonesian Classification Bureau (BKI) in Volume IV rules for 2019 and 2022 regarding Electrical Installation on Ships requires that, under normal operating conditions, the percentage value of load imbalance in each phase must not exceed 15%. The research was conducted in three stages: March, April, and June 2021. From the study results, it was found that the average percentage value for load imbalance in KM Pulau Pinang on March 12, was 15.73% with an average electric current value of 8 Amperes in the neutral conductor. On April 7, the average percentage of unbalanced load sharing was 23.42% with an average neutral current of 12.26 Amperes. On June 19, the average percentage of unbalanced load sharing was 16.02% with an average neutral current of 6.11 Amperes.This research can provide new information regarding the study of load sharing imbalance and electric current in 3-phase electrical installations on fishing vessels. It can also serve as an evaluation for ship owners in reducing power losses due to the emergence of electric currents in the neutral conductor.
KEYWORDS: Cunrrent’s unbalance, fishing vessel electricity, neutral’s current .

## AURELIA JOURNAL VOL. 5 (1) APRIL 2023 : 139-150
Authentic Research of Global Fisheries Application Journal (Aurelia Journal) E-ISSN 2715-7113 e-mail: aurelia.journal@gmail.com

## 1. Pendahuluan
Sistem kelistrikan pada kapal merupakan satu dari beberapa sistem yang memiliki peran penting dalam suatu  pengoperasian  di  atas  kapal.  Sumber  listrik  pada  umumnya  dipergunakan  sebagai  catu  daya kebutuhan penerangan di atas kapal baik pada bagian ruang kemudi, ruang akomodasi dan pada bagian kamar  mesin,  selain  itu  sumber  listrik  juga  dibutuhkan  sebagai  catu  daya  utama  untuk  alat-alat pendukung  navigasi  maupun  sebagai  catudaya  pada  komponen-komponen  yang  dibutuhkan  dalam pengoperasian mesin induk dan pesawat bantu di kamar mesin pada suatu kapal. Sebagian besar kapal laut, baik itu kapal niaga maupun kapal penangkap ikan membutuhkan sumber listrik yang besar yang bersumber dari generator listrik dimana generator tersebut pada umumnya menggunakan mesin diesel sebagai  penggerak  utama  (Marwiyah  &  Sutria,  2023).  Generator  merupakan  komponen  utama  yang dibutuhkan sebagai catudaya utama dalam rangka memenuhi segala kebutuhan tenaga listrik di atas kapal. Seluruh kebutuhan daya listrik yang besar pada kapal semaksimal mungkin dapat ditanggung oleh generator.  Hal  inilah  yang  menyebabkan  seringnya  terjadi  penumpukan  daya  pada  sistem  instalasi kelistrikan kapal. Penumpukan daya biasanya digunakan pada saat kondisi tertentu dimana beberapa peralatan  di  kapal  sedang  digunakan  pada  waktu  yang  bersamaan.  Sehingga  pada  saat  pemilihan kapasitas generator sebagai sumber tenaga di kapal di tentukan dengan pemilihan daya yang paling besar agar dapat dijangkau oleh generator yang ada di kapal (Yanto, Wijaya, & Susanti, 2022). Dalam pendistribusian suatu energi listrik sering kali dijumpai adanya pembagian beban listrik yang tidak merata di setiap phasanya. Ketidakseimbangan beban ini dapat disebabkan karena pemasangan beban yang tidak  seimbang  pada  setiap  phasanya,  waktu  penyalaan  beban  listrik  yang  tidak  serempak  dan pengkoneksian yang tidak seimbang pada phasa R, S, T. Ketidakseimbangan beban pada instalasi listrik 3 phasa ini dapat menyebabkan timbulnya arus pada penghantar netral, rugi-rugi, dan turunnya efisiensi dari suatu peralatan atau sumber listrik (Siregar & Harahap, 2017).
Kapal KM. Pulau Pinang merupakan salah satu kapal penangkap ikan yang menggunakan alat tangkap  pukat  cincin  atau  yang  dikenal  juga  dengan  istilah Purse  Seine yang  beroperasi  di  wilayah perairan Samudera Hindia. Penggunaan energi listrik pada kapal penangkap ikan dengan alat tangkap Pukat Cincin pada umumnya sebagian besar digunakan sebagai catudaya untuk kebutuhan penerangan yang  digunakan  dalam  proses  pengoperasian  alat  tangkap  Purse  Seine  di  malam  hari.  Lampu penerangan yang digunakan adalah berjenis lampu halogen 1 phasa yang di pasang pada bagian paling atas anjungan yang kemudian arah cahaya dari lampu tersebut ditembakkan menuju permukaan air laut yang bertujuan untuk memikat gerombolan ikan agar mendekati kapal tersebut  (Ziddin, Demeianto, & Siahaan, 2021). Total lampu sorot halogen yang terdapat pada KM. Pulau Pinang adalah berjumlah 16 buah  dimana  masing-masing  lampu  tersebut  memiliki  daya  listrik  sebesar  1000  Watt.  Pada pemasangannya, lampu-lampu tersebut dibagi pada setiap phasa R, S, T pada instalasi listrik 3 phasa yang  berada  di  KM.  Pulau  Pinang.  Tetapi  dalam  pengoperasiannya,  lampu-lampu  tersebut  tidak dioperasikan secara bersamaan dimana hal ini dapat mengakibatkan timbulnya ketidakseimbangan arus listrik pada instalasi listrik 3 phasa tersebut.
Beberapa penelitian terdahulu yang membahas mengenai ketidakeimbangan beban pada instalasi listrik  3  phasa  diantaranya  dilakukan  oleh  (Arghavani  &  Peyravi,  2017)  melakukan  perancangan  tarif listrik dari akibat adanya ketidakseimbangan arus listrik dan tegangan yang berimbas dengan munculnya rugi-rugi daya dan energi listrik. (Siregar & Harahap, 2017) melakukan penelitian mengenai rugi-rugi daya dan efisiensi transformator dari akibat munculnya arus listrik pada penghantar netral yang diakibatkan oleh  ketidakseimbangan  beban  3  phasa  pada  transformator  distribusi  milik  PT.PLN  (Persero)  rayon Medan Timur. (Kartika Sari, 2018) melakukan penelitian mengenai nilai presentase ketidakseimbangan beban dan rugi-rugi daya / losses pada trafo distribusi kapasitas 200 kVA milik PT.PLN (Persero) Rayon Blora, hasil penelitian didapatkan setelah dilakukan pengukuran nilai besaran-besaran listrik pada siang hari dan malam hari. (Dimyati, Alawy, & Sugiono, 2018) melakukan evaluasi beban terhadap arus netral dan Losses Transformator Distribusi Area Crusher di PT. Semen Indonesia (Persero) pada dua kondisi yaitu kondisi operasi dan kondisi tidak beroperasi.   (Prasetya, Setiawan, & Arjana, 2020)  melakukan penelitian  terhadap  ketidakseimbangan  beban  dan  harmonisa  pada  transformator  distribusi  mi  0096
penyulang  abianbase  dan  membandingkan  dengan  standar  PLN  dan  standar  IEEE  519  tahun  2014. (Budiyasa, Wijaya, & Partha, 2021) melakukan penelitian tergadap rugi-rugi daya yang terjadi terhadap timbulnya arus netral pada penyulang Abiansemal dan membandingkannya dengan batas nilai maksimal nilai  presentase  ketidakseimbangan  beban  yang  dikeluarkan  oleh  PLN.  (Ektianto  &  Darwanto,  2021) melakukan Analisa pada ketidakseimbangan beban pada transformator distribusi di PT. PLN (Persero) Rayon  Cepu  untuk  kemudian  dihitung  nilai  kerugian  materil  yang  timbul  dari  akibat  adanya ketidakseimbangan beban pada trafo tersebut.
Meskipun penelitian mengenai kelistrikan pada kapal laut sudah mulai banyak dilakukan, tetapi penelitian yang membahas mengenai ketidakseimbangan beban pada instalasi listrik 3 phasa pada kapal penangkap ikan maupun pada kapal niaga belum banyak dilakukan. (Sakti, Supari, Nurhayati, & Derman, 2020) melakukan penelitian mengenai kebutuhan daya listrik pada kapal KM. Sabuk Nusantara 92 dan mencari nilai keefektifan generator pada kapal tersebut dengan membandingkannya dengan ketentuan BKI Vol.IV tahun 2004.  (Prasetyo, Abrori, & Nurfauzi, 2021) melakukan penelitian mengenai efisiensi generator  set  pada  kapal  penangkap  ikan  terhadap  perubahan  beban  listrik  yang  terjadi  pada  kapal tersebut dan belum membahas mengenai ketidakseimbangan beban listrik pada listrik 3 phasa. (Yanto, Wijaya, & Susanti, 2022) menganalisa kebutuhan daya listrik pada kapal self propelled Oil Barge (SPOB) Perkasa Samudera I dengan memperhitungkan berbagai macam jenis beban dan kondisi operasional dari kapal tersebut. (Asyadi, Muliadi, Syukri, Ramadhani, & Ikhsan, 2022) melakukan analisa terhadap sistem  kelistrikan  pada  kapal  motor  penumpang  Tanjung  Burang  dan  juga  membahas  mengenai kesesuaian kabel penghantar dan MCB yang terpasang pada kapal tersebut. (Marwiyah & Sutria, 2023) menganalisa kesesuaian sistem pengaman kelistrikan pada kapal di Belawan dan  belum  membahas mengenai pembagian beban seimbang pada instalasi listrik tiga phasa.
Ketidakseimbangan  arus  listrik  merupakan  satu  dari  beberapa  masalah  serius  yang  berkaitan dengan mutu / kualitas daya listrik dari suatu sistem instalasi listrik. Dalam instalasi listrik tiga phasa ketidakseimbangan  arus  listrik  diakibatkan  dari  adanya  ketidakseimbangan  pembagian  atau pengoperasian  beban  pada  setiap  phasanya  dan  itu  juga  bisa  menjadi  penyebab  utama  munculnya ketidakseimbangan nilai tegangan pada setiap phasa (Arghavani & Peyravi, 2017). Salah satu akibat dari adanya  ketidakseimbangan  dari  pembagian  beban  listrik  pada  instalasi  listrik  tiga  phasa  pada  kapal adalah  akan  munculnya  arus  pada  penghantar  netral  pada  kapal  KM.  Pulau  Pinang  yang  akan menimbulkan adanya losses atau rugi-rugi daya pada penghantar netral. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mencari nilai presentase ketidakseimbangan beban pada instalasi listrik 3 phasa kapal penangkap ikan KM. Pulau Pinang dan melihat pengaruhnya terhadap munculnya arus listrik pada kabel penghantar netral pada instalasi listrik tersebut untuk kemudian dibandingkan dengan standar BKI mengenai batas maksimal nilai presentase ketidakseimbangan pada suatu instalasi listrik di atas kapal. Hasil yang didapat dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi masukan yang berarti bagi setiap pemilik kapal atau bagi setiap Kepala Kamar Mesin pada suatu kapal untuk menjaga nilai keseimbangan pembagian beban pada instalasi listrik tiga phasa di atas kapal.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah Clamp Meter / Tang Ampere dan lembar kerja pengukuran untuk mencatat nilai tegangan dan arus listrik phasa R, S, T dan N pada panel utama atau Main Distribution Panel (MDP) pada Kapal KM. Pulau Pinang.

## 2.2 Tinjauan Pustaka
Menurut (Ektianto  &  Darwanto,  2021) suatu  instalasi  listrik  3  phasa  dikatakan  seimbang  apabila memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
a. Ketiga vektor arus dari masing-masing phasa (R, S, T) mempunyai nilai yang sama besar.
b. Perbedaan sudut dari ketiga vektor phasa adalah masing- masing berbeda 120˚ .
Ketidakseimbangan merupakan suatu keadaan yang terjadi apabila salah satu atau ketiga phasa pada  suatu  generator  atau  transformator  mengalami  perbedaan.  Perbedaan  ini  dapat  dilihat  dari besarnya vektor arus/tegangan dan sudut dari masing-masing phasa tersebut (Kartika Sari, 2018) . Dilihat dari vektornya, ada beberapa hal yang terjadi apabila suatu generator atau transformator mengalami keadaan tidak seimbang, yaitu:
1. Vektor arus pada phasa R, S, dan T mempunyai nilai yang sama besar tetapi sudut antar phasa satu dengan yang lain tidak membentuk sudut sebesar 120˚.
2. Sudut pada vektor antar fasa sebenarnya sudah membentuk 120˚ namun nilai vektor pada phasa R, S, dan T terdapat perbedaan.
3. Nilai vektor pada fasa R, S, dan T terdapat perbedaan sekaligus sudut pada vektor antar phasa tidak membetuk 120˚ (Istoni & Gunawan, 2021) .
Apabila suatu catudaya listrik menyalurkan daya listrik sebesar P melalui suatu saluran 4 kawat yang memiliki penghantar netral, jika dalam proses pendistribusian daya listrik tersebut arus listrik pada setiap  phasanya  (R,  S,  T)  memiliki  nilai  yang  sama  besar,  maka  besar  daya  listrik  tersebut  dapat dinyatakan sebagai berikut:
P = 3 x V x I x Cos  ………………………………………………………………………………………. (1)
Dimana: P = Daya Aktif  (Watt); V = Tegangan (Volt); I = Arus (Ampere); Cos  = Faktor Daya
Jika I merupakan besaran arus Phasa pada daya sebesar P saat keadaan seimbang, maka saat pendistribusian  daya  dalam  keadaan  arus  masing-masing  phasa  (I R ,  I S ,  I T )  tidak  dalam  keadaan seimbang dinyatakan dengan koefisien a, b, c dengan rumus sebagai berikut:
I rata−rata = I R+ I S+ I T 3 ……………………………………………………………… ... …….. (2)
I R = 𝑎. 𝐼 dimana 𝑎 = I R I rata−rata ………………………………………………………………… .. …… ....   (3) I S = b. I dimana b = I 𝑆 I rata−rata ……………………………………………………………………… ... ….. (4) I T = c. I dimana c = I T I rata−rata …………………………………………………………………...……….. (5)
I R , I S , I T berturut-turut merupakan arus dari phasa R, Phasa S, dan Phasa T. Bila factor daya (Cos  ) dianggap  sama  walaupun  nilai  arus  pada  setiap  phasanya  berbeda,  maka  besarnya  daya listrik yang disalurkan dapat dinyatakan dengan rumus:
P = (a+b+c) x V x I x Cos  …………………………………………………………………………………. (6)
Dalam keadaan seimbang atau arus pada setiap phasanya memiliki nilai yang sama maka a=b=c=1 dan a+b+c= 3. Untuk mencari nilai presentase ketidakseimbangan beban dapat digunakan rumus sebagai berikut:
% TS = {|a−1|+|b−1|+|c−1|}
3 x100% ……………………………………………………… . ……………. (7)
Dimana: %TS = Persentase rata-rata ketidakseimbangan beban Apabila nilai arus listrik I R , I S , I T berada dalam keadaan tidak seimbang, maka akan ada arus listrik mengalir pada penghantar netral. Arus yang mengalir di sepanjang kawat netral akan menimbulkan rugi- rugi ( losses ) yang dinyatakan dengan:
Demeianto et al. , 2023                                                                                                                 E-ISSN 2715-7113 Aurelia Journal, Vol. 5 (1): 139 – 150
P N = I N2 x R N …………………………………………………………………………………………...…….. (8)
Nilai persentase rugi-rugi daya ( losses ) akibat adanya arus listrik yang mengalir ke penghantar netral adalah:
%𝑃 𝑁 = 𝑃 𝑁 P 𝑥 100% ……………… ... ………………………………………………….... ( 9)
Dimana: P N = Rugi-rugi daya penghantar Netral (Watt); I N = Arus yang mengalir pada penghantar Netral (Ampere); R N = Nilai resistansi penghantar netral (Ohm/Kilometer); %P N =  Nilai  presentase rugi-rugi daya penghantar netral.

## 2.3 Metode
Pengambilan data penelitian dilaksanakan di atas kapal penangkap ikan KM. Pulau Pinang yang terdaftar di Pelabuhan Perikanan Nusantara Sibolga dan memiliki daerah pengoperasian penangkapan ikan di wilayah perairan Samudera Hindia. Pengambilan data dilakukan pada bulan Maret, April dan Juni tahun 2021  dimana  dalam  satu  bulan  tersebut  diambil  sampel  1  hari  pengukuran  nilai  besaran  listrik  saat generator listrik beroperasi yaitu pada pukul 18.00 s/d pukul 05.00 WIB. Adapun diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1 .
Mulai
Tinjauan Pustaka Identifikasi Sistem kelistrikan KM Pulau Pinang Melakukan pengukuran nilai Tegangan dan Arus Listrik Kesimpulan Selesai Menghitung nilai Presentase Ketidakseimbangan beban, membandingkan
dengan standar BKI

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1  Data Generator dan Beban Listrik KM. Pulau Pinang
Generator listrik pada kapal penangkap ikan KM. Pulau Pinang memiliki kapasitas daya terpasang adalah sebesar 50 kW atau 62,5 kVA. Generator tersebung terhubung dengan Main Distribution Panel (MDP) dengan penghantar tembaga berjenis kabel NYY ukuran 4x50 mm2. Berikut spesifikasi dari generator kapal penangkap ikan KM. Pulau Pinang:
Tabel 1. Spesifikasi Mesin listrik KM. Pulau Pinang.
No Nama Bagian Spesifikasi 1  Tegangan 400 Volt 2  Daya 50 Kw 3  Frekuensi 50 Hz 4  Fasa 3 Fasa 5  Jenis Generator AC (Sinkron) 6  Mesin Penggerak Motor Diesel 7  Merk/model Mesin Mitsubishi 6D16T 8  Jumlah Silinder/Daya Mesin 6/225 HP @2800 Rpm 9  Volume Silinder (Displacement) 7.545 cc 10  Bore x Stroke 188 x 115 mm 11  Urutan penyemprotan bahan bakar (Firing Order) 1-5-3-6-2-4 12  Pelumas Sump basah 13  Bahan Bakar Solar
Jenis beban listrik yang terdapat pada kapal penangkap ikan KM. Pulau Pinang didominasi oleh lampu halogen yaitu sebanyak 16 unit dengan masing-masing lampu memiliki daya listrik sebesar 1000 Watt.  Lampu  halogen  tersebut  merupakan  penerangan  yang  digunakan  sebagai  pemikat  ikan  pada malam hari pada saat kegiatan penangkapan ikan dilakukan. Bebna listrik tertinggi dimiliki oleh motor listrik 3 phasa dengan daya sebesar 3,7 kW sebanyak 2 unit, motor tersebut digunakan sebagai motor penggerak pompa air yang disalurkan menuju radiator mesin penggerak generator.
Tabel 2. Beban listrik Pada KM. Pulau Pinang.
No Jenis Peralatan listrk Phasa  Daya (Watt)  Unit Keterangan 1  Lampu Halogen 1 1.000 16  Pemikat Ikan 2  Lampu  CFL 1 45 9 Penerangan Kapal 3  Lampu CFL 1 36 6 Penerangan Kapal 4  Motor Pompa 3 3.750 2 Kamar mesin 5  Trafo Cas Accu 1 350 2 Kamar mesin 6  Televisi 1 36 3 Kamar ABK, mesin, dan Nakhoda 7  DVD Player 1 15 3 Kamar ABK, mesin, dan Nakhoda 8 Speaker 1 80 3 Kamar ABK, mesin, dan Nakhoda Jumlah Daya (Watt) 25.214

## 3.2 Data Besaran Listrik KM. Pulau Pinang
Pengambilan sample nilai tegangan dan arus listrik pada KM. Pulau Pinang diambil sebanyak 1 hari dalam bulan Maret, April dan Juni tahun 2021. Pengukuran nilai besaran arus listrik dilakukan dengan mengukur nilai arus listrik pada setiap phasa-nya (phasa R, S, T dan Netral), hal ini bertujuan untuk mencari nilai presentase ketidak seimbangan pembagian beban listrik pada instalasi listrik 3 phasa pada
generator KM. Pulau Pinang dan membandingkannya dengan nilai standar maksimal ketidakseimbangan beban yang dikeluarkan oleh BKI yaitu sebesar 15%. Seperti telah dijelaskan di atas bahwa KM. Pulau Pinang  menggunakan  generator  listrik  dengan  kapasitas  daya  62,5  kVA,  dimana  apabila  generator tersebut dioperasikan dengan beban penuh maka arus listrik yang akan dihasilkan adalah kurang lebih sebesar 90,32 Ampere.
Tabel 3. Pengukuran Besaran Listrik KM. Pulau Pinang tanggal 12 Maret 2021.
No Waktu Tegangan Listrik (Volt ) Arus Listrik  ( Amperee ) R-S R-T S-T  R-N S-N T-N R S T N 1 18.00 318 314 317  189 189 189 9,44 10,76 13,32 3,26 2 19.00 317 315 317  189 189 189 9,49 10,78 13,36 3,31 3 20.00 316 315 316  189 189 189 9,45 10,75 13,35 3,32 4 21.00 317 316 315  188 188 189 9,72 10,45 13,41 2,9 5 22.00 317 317 316  188 187 188 9,73 10,52 13,42 2,91 6 23.00 316 316 316  189 180 184 9,71 10,51 13,45 3,00 7 00.00 314 315 311  186 186 187  17,59  14,21 17,11 12,51 8 01.00 311 315 312  187 186 186  17,62  14,51 17,12 12,8 9 02.00 294 296 298  178 173 174 25,4 14,31 26,43 13,2 10 03.00 295 295 294  174 174 175 25,5 14,21 26,5 13,1 11 04.00 293 293 293  173 173 174 25,3 14,2 26,3 12,9 12 05.00 296 294 296  174 175 173 25,5 14,25 26,8 12,8
Tabel 4. Pengukuran Besaran Listrik KM. Pulau Pinang tanggal 7 April 2021.
No Waktu Tegangan Listrik (Volt ) Arus Listrik  ( Amperee ) R-S  R-T  S-T  R-N S-N T-N R S T N 1 18.00 314  315  311  187 188 187  17,59 14,6 17,11 2,35 2 19.00 295  295  298  173 175 175 25,5 14,58 26,52 12,8 3 20.00 295  296  297  173 175 176 25,4 14,55 26,51 12,7 4 21.00 295  295  298  173 175 175 25,5 14,58 26,52 12,8 5 22.00 295  296  297  173 175 176 25,4 14,55 26,51 12,7 6 23.00 312  311  312  184 185 188 29,8 14,5 26,8 13,2 7 00.00 317  316  317  188 189 188 25,8 13,9 26,33 12,51 8 01.00 312  310  314  185 186 188 28,7 14,8 25,5 15,8 9 02.00 312  311  312  184 185 188 29,8 14,5 26,8 13,2 10 03.00 313  311  312  185 185 188 29,2 13,8 26,9 13,6 11 04.00 313  310  312  186 186 187 29,7 14,1 27,7 12,7 12 05.00 312  310  311  185 185 187 28,6 13,6 27,3 12,8
Tabel 5. Pengukuran Besaran Listrik KM. Pulau Pinang tanggal 19 Juni 2021.
No Waktu Tegangan Listrik (Volt ) Arus Listrik  ( Amperee ) R-S  R-T  S-T  R-N S-N T-N R S T N 1 18.00 335  334  334  193 193 193 5,71 11,83 6,51 2,86 2 19.00 324  320  320  191 192 191  13,17  11,03 17,42 4,46 3 20.00 324  321  321  191 192 191  13,16  11,05 17,52 4,56 4 21.00 317  316  316  188 189 189  16,88  14,71 17,44 1,69 5 22.00 317  316  316  188 188 189  16,88  14,72 17,53 1,7
No Waktu Tegangan Listrik (Volt ) Arus Listrik  ( Amperee ) R-S  R-T  S-T  R-N S-N T-N R S T N 6 23.00 316  315  314  187 188 188  17,39  14,71 17,07 2,2 7 00.00 314  315  311  187 188 187  17,59 14,6 17,11 2,35 8 01.00 314  316  312  187 188 186  17,59  14,72 17,12 2,3 9 02.00 293  295  298  173 175 174 25,6 14,62 26,43 12,9 10 03.00 294  295  299  174 174 174 25,5 14,61 26,49 12,8 11 04.00 295  295  298  173 175 175 25,5 14,58 26,52 12,8 12 05.00 295  296  297  173 175 176 25,4 14,55 26,51 12,7
Dari  hasil  pengukuran  di  atas  dapat  kita  lihat  bahwa  terdapat  ketidakseimbangan  beban  pada pengoperasian  beban  listrik  di  KM.  Pulau  Pinang.  Ketidakseimbangan  tersebut  mengakibatkan mengalirnya arus listrik pada penghantar netral. Berdasarkan hasil pengukuran  nilai arus listrik pada penghantar  netral  didapatkan  bahwa  pada  tanggal  12  Maret  2021  rata-rata  nilai  arus  netral  adalah sebesar 8 Ampere dengan nilai tertinggi yaitu berada pada angka 13,2 Ampere. Pada tanggal 7 April 2021 rata-rata nilai arus netral adalah sebesar 12,26 Ampere dengan nilai tertinggi yaitu berada pada angka 15,8 Ampere. Pada tanggal 19 Juni 2021 rata-rata nilai arus netral adalah sebesar 6,11 Ampere dengan nilai tertinggi yaitu berada pada angka 12,9 Ampere.

## 3.3 Perhitungan Nilai Presentase Ketidakseimbangan Beban KM. Pulau Pinang
Hasil pengukuran nilai arus listrik yang terdapat pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5 selanjutnya akan dicari nilai presentase ketidakseimbangan bebannya. Sebagai contoh perhitungan akan diambil sample data pada tanggal 7 April 2021 pukul 01.00 WIB dimana secara berturut-turut arus listrik pada phasa R, S, dan T adalah sebesar 28,7 A, 14,8 A, dan 25, 5 A, maka dengan menggunakan persamaan 2, nilai rata- rata arus listriknya adalah:
I rata−rata = I R+ I S+ I T 3 = 28,7+14,8+ 25,5 3
= 69 3 = 23 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒
Dengan menggunakan persamaan 3, 4, dan 5, nilai koefisien a, b, dan c adalah sebagai berikut:
𝑎 = I R I rata−rata = 28,7 23 = 1,25
𝑏 = I S I rata−rata = 14,8 23 = 0,64
𝑐 = I T I rata−rata = 25,5 23 = 1,25
Setelah nilai koefisien a, b, dan c diketahui maka dengan menggunakan persamaan 7, nilai presentase ketidakseimbangan beban pada tanggal 7 April 2021 pukul 01.00 adalah:
% TS = {|a−1|+|b−1|+|c−1|}
3 x 100% = {|1,25−1|+|0,64−1|+|1,25−1|} 3 x100%  =  23,77%
Nilai presentase ketidakseimbangan beban pada tanggal 7 April 2021 pukul 01.00 adalah sebesar 23,77%,  dimana  hal  ini  menandakan  bahwa  nilai  tersebut  telah  melebihi  nilai  standar  maksimal  dari standar  yang  telah  ditetapkan  BKI  yaitu  sebesar  15%.  Dengan  menggunakan  cara  dan  rumus  yang sama, maka nilai presentase ketidakseimbangan untuk data lainnya adalah:
Gambar 2. Presentase Ketidakseimbangan Beban dan Arus Listrik KM. Pulau Pinang Tanggal 12

## Maret 2021.
Berdasarkan grafik di atas dapat kita lihat bahwa tingginya nilai presentase ketidakseimbangan beban akan diikuti dengan tingginya nilai arus listrik pada penghantar Netral. Rata-rata nilai presentase ketidakseimbangan beban pada tanggal 12 Maret 2021 adalah sebesar 15,73% dengan nilai presentase ketidak  seimbangan  terkecil  adalah  pada  pukul  01.00  WIB  yaitu  senilai  7,74%  dan  nilai  presentase ketidakseimbangan terbesar adalah pada pukul 05.00 WIB yaitu senilai 23,84%.
Gambar 3. Presentase Ketidakseimbangan Beban dan Arus Listrik KM. Pulau Pinang Tanggal 7 April 2021.
12.81% 12.79% 12.92% 13.20% 13.05%
13.23% 8.56% 7.74%
23.39% 23.74% 23.51%
23.84% 3.26 3.31 3.32 2.9 2.91 3.00 12.51 12.8 13.2 13.1 12.9 12.8 0 2 4 6 8 10 12 14 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00 01.00 02.00 03.00 04.00 05.00 AR U S N ET R AL (A )
% K ET ID AK SE IM BA N G AN B EB AN WAKTU % Ketidakseimbangan Beban (12 Maret 2021) % KETIDAKSEIMBANGAN ARUS ARUS NETRAL 7.44% 22.88% 22.88% 22.88% 22.88% 25.88% 24.56% 23.77% 25.88% 27.18% 27.23% 27.53% 2.35 12.8 12.7 12.8 12.7 13.2 12.51 15.8 13.2 13.6 12.7 12.8 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00 01.00 02.00 03.00 04.00 05.00 AR U S N ET R AL (A m pe re )
% K ET ID AK SE IM BA N G AN B EB AN WAKTU % Ketidakseimbangan Beban (7 April 2021) % KETIDAKSEIMBANGAN ARUS ARUS NETRAL
Rata-rata nilai presentase ketidakseimbangan beban pada tanggal 7 April 2021 adalah sebesar 23,42% dengan nilai presentase ketidak seimbangan terkecil adalah pada pukul 18.00 WIB yaitu senilai 7,44%  dan  nilai  presentase  ketidakseimbangan  terbesar  adalah  pada  pukul  05.00  WIB  yaitu  senilai 27,53%.

## Gambar 4. Presentase Ketidakseimbangan Beban dan Arus Listrik KM. Pulau Pinang Tanggal 19 Juni 2021.
Rata-rata nilai presentase ketidakseimbangan beban pada tanggal 19 Juni 2021 adalah sebesar 16,02% dengan nilai presentase ketidak seimbangan terkecil adalah pada pukul 21.00 WIB yaitu senilai 6,66% dan nilai presentase ketidakseimbangan terbesar adalah pada pukul 18.00 WIB yaitu senilai 31,71%.

## 3.4 Perhitungan Nilai Rugi-rugi Daya pada Penghantar Netral
Adanya ketidakseimbangan pembagian beban pada setiap phasa akan menyebabkan timbulnya arus listrik pada penghantar netral. Timbulnya arus pada penghantar netral akan menyebabkan adanya rugi- rugi daya atau losses pada penghantar netral. Kabel penghantar dari generator menuju MDP adalah menggunakan  kabel  NYY  dengan  ukuran  4  x  50  mm 2 ,  kabel  tersebut  memiliki  nilai  resistansi  0,464 ohm/km. Apabila antara generator dengan MDP memiliki jarak sebesar 5 meter, maka nilai resistansi dari kabel tersebut adalah sebesar 0,00232 ohm. Sehingga nilai rugi-rugi daya pada penghantar netral pada tanggal 7 April 2021 pukul 01.00 WIB adalah:
P N = I N2 x R N
P N = (15,8) 2 x 0,0232 = 0,5792 Watt
Hal  yang  membuat  nilai losess pada  penghantar  netral  rendah  adalah  karena  rendahnya  nilai resistansi  kabel  penghantar  yang  disebabkan  karena  dekatnya  jarak  antara  generator  listrik  dengan panel MDP pada KM. Pulau Pinang. Penggunaan kabel berukuran besar dengan Panjang kabel yang relative  pendek  juga  dapat  menjadi  sebuah  keuntungan  tersendiri  karena  mempunyai  nilai  resistansi yang  rendah,  hal  ini  akan  meminimalisasi  nilai losses dan  jatuh  tegangan  pada  suatu  penghantar. Dengan cara dan rumus yang sama, maka nilai losses pada penghantar netral pada tanggal 12 Maret 2021, 7 April 2021, dan 19 Juni 2021 adalah:
31.71% 17.04% 17.30%
6.66% 6.74% 6.83% 7.44% 7.11%
22.80% 22.79% 22.88% 22.88% 2.86 4.46 4.56 1.69 1.7 2.2 2.35 2.3 12.9 12.8 12.8 12.7 0 2 4 6 8 10 12 14 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 35.00% 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00 01.00 02.00 03.00 04.00 05.00 AR U S N ET R AL (A m pe re )
% K ET ID AK SE IM BA N G AN B EB AN WAKTU % Ketidakseimbangan Beban  (19 JUNI 2021) % KETIDAKSEIMBANGAN ARUS ARUS NETRAL
Demeianto et al. , 2023                                                                                                                 E-ISSN 2715-7113 Aurelia Journal, Vol. 5 (1): 139 – 150
Tabel 6. Nilai Rugi-Rugi Daya ( Losses ) Pada Penghantar Netral. No Waktu LOSSES (Watt) 12 Maret 2021 7 April 2021 19 Juni 2021 1 18:00 0,0247 0,0128 0,0190 2 19:00 0,0254 0,3801 0,0461 3 20:00 0,0256 0,3742 0,0482 4 21:00 0,0195 0,3801 0,0066 5 22:00 0,0196 0,3742 0,0067 6 23:00 0,0209 0,4042 0,0112 7 00.00 0,3631 0,3631 0,0128 8 1:00 0,3801 0,5792 0,0123 9 2:00 0,4042 0,4042 0,3861 10 3:00 0,3981 0,4291 0,3801 11 4:00 0,3861 0,3742 0,3801 12 5:00 0,3801 0,3801 0,3742 Rata-rata 0,2040 0,3713 0,1403

## 4. Kesimpulan
Hasil penelitian didapatkan bahwa nilai rata-rata presentase ketidakseimbangan pembagian beban pada KM. Pulau Pinang tanggal 12 Maret 2021 adalah sebesar 15,73% dengan rata-rata nilai arus listrik pada penghantar netral adalah 8 Ampere. Pada tanggal 7 April 2021 nilai rata presentase ketidakseimbangan pembagian beban adalah sebesar 23,42% dengan rata-rata arus netral sebesar 12,26 Ampere dan pada tanggal 19 Juni 2021 nilai rata-rata presentase ketidakseimbangan pembagian beban adalah sebesar 16,02%  dengan  rata-rata  arus  netral  sebesar  6,11  Ampere.  Hal  ini  berarti  nilai  presentase  ketidak seimbangan beban pada KM. Pulau Pinang belum sesuai standar maksimal dari nilai yang ditetapkan oleh BKI yaitu sebesar 15%. Tingginya nilai presentase ketidakseimbangan beban selalu akan diikuti dengan  munculnya  arus  listrik  pada  penghantar  netral,  namun  besar  arus  listrik  yang  mengalir  pada penghantar netral juga tergantung dari nilai arus listrik pada setiap phasa. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi baru dan dapat menjadi masukan yang berarti bagi para pemilik kapal  dan  para  KKM  untuk  lebih  memperhatikan  pembagian  arus  listrik  saat  mengoperasikan  suatu beban  listrik  di  atas  kapal.  Perlu  adanya  penelitian  lanjutan  mengenai  dampak  adanya ketidakseimbangan arus listrik terhadap ketidakseimbangan nilai tegangan pada suatu instalasi listrik tiga phasa.

## Daftar Pustaka
Arghavani, H., & Peyravi, M. (2017). Unbalanced Current Based Tarrif. 24th International Conference on Electricity Distribution. Glasgow: CIRED.
Asyadi, T. M., Muliadi, Syukri, Ramadhani, T. S., & Ikhsan, M. (2022, Juni). Analisa Sistem Kelistrikan Pada Kapal Motor Penumpang Tanjung Burang. AJEETECH, 1-7.
Budiyasa,  I.  G.,  Wijaya,  I.  W.,  &  Partha,  T.  G.  (2021,  Maret).  Rugi-rugi  Daya  Akibat  Pengaruh Ketidakseimbangan  Beban  Terhadap  Arus  Netral  Pada  Efektifitas  Penggunaan  Daya Terpasang. Jurnal SPEKTRUM, 260-267.
Dimyati, M. A., Alawy, M. T., & Sugiono. (2018). Studi Analisa Evaluasi Beban Terhadap Arus Netral dan Losses Transformator Distribusi Area Crusher di PT. Semen Indonesia (Persero) Tbk. Science Electro, 12-18.
Ektianto,  A. S.,  &  Darwanto,  A.  (2021,  Juli). Analisis  Ketidakseimbangan  Beban  Pada  Transformator
Distribusi di PT. PLN (Persero) Rayon Cepu. SIMETRIS, 35-42.
Istoni, R., & Gunawan, A. (2021, Desember). Pengaruh Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral dan Rugi-rugi pada Transformator 3 Fasa 20 kV/400 Vdi PT. SGMW Motor Indonesia. Jurnal Sains dan Teknologi, 109-116.
Kartika  Sari,  G.  A.  (2018).  Analisa  Pengaruh  Ketidakseimbangan  Beban  Terhadap  Arus  Netral  dan Losses  Pda  Trafo  Distribusi  Studi  Kasus  pada  PT.  PLN(Persero)  Rayon  Blora.  Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Marwiyah, M., & Sutria, Y. (2023, Februari). Sistem Pengaman Kelistrikan Kapal di Belawan. Journal of Maritime and Education, 456-461.
Prasetya, I. W., Setiawan, I. N., & Arjana, I. G. (2020, Maret). Analisis Ketidakseimbangan Beban dan Harmonisa Pada Transformator Distribusi MI 0096 Penyulang Abianbase. Jurnal SPEKTRUM, 109-115.
Prasetyo,  D.,  Abrori,  M.  Z.,  &  Nurfauzi,  A.  (2021,  Juli-Desember).  Efisiensi  Generator  Set  Terhadap Perubahan Beban Listrik Pada Kapal Perikanan. Edu Elektrika Journal, 56-61.
Sakti, B., Supari, Nurhayati, T., & Derman. (2020). Analisa Kebutuhan Daya Listrik Kapal KM. Sabuk Nusantara 92 Dengan Electric Balance BKI. Universitas Semarang, 1-7.
Siregar,  R.  S.,  &  Harahap,  R.  (2017,  Oktober).  Perhitungan  Arus  Netral,  Rugi-Rugi,  dan  Efisiensi Transformator Distribusi 3 Fasa 20 KV/400V Di PT. PLN (Persero) Rayon Medan Timur Akibat Ketidakseimbangan Beban. Journal Of Electrical Technology, 79-85.
Yanto, Wijaya, T. K., & Susanti, E. (2022, Juni). Analisa Kebutuhan Daya Listrik di Kapal Self Propelled Oil Barge (SPOB) Perkasa Samudera 1. Sigma Teknika, 108-118.
Ziddin, H., Demeianto, B., & Siahaan, J. P. (2021, Oktober). Analisa Efisiensi Penggunaan Mesin Listrik Kapal Penangkap Ikan Studi Kasus pada KM. Pulang Pinang. Aurelia Journal, 35-46.