## Jurnal Teknik Elektro

## KUALITAS PENYALURAN DAYA SISTEM DISTRIBUSI DARI GARDU INDUK SIMPANG BELIMBING KE PENYULANG MOTOR
Subianto 1* , Daeny Septi Yansuri 2 , Muhammad Rizky Putra 3
1* subiantodaeny07@gmail.com
Dosen Tetap Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Palembang 1,2 Mahasiswa Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Palembang 3

## ABSTRAK
Drop  tegangan  merupakan  selisih  tegangan  pada  sisi  kirim  dengan  tegangan  pada  sisi  terima. Masyarakat yang berada dilokasi yang cukup jauh dari gardu distribusi cenderung menerima tegangan yang  nilainya  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  masyarakat  yang  berada  dilokasi  yang  dekat  dengan gardu  distribusi.  Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  apakah  kualitas penyaluran daya dari GI Simpang Belimbing yang melalui Penyulang Motor ke beban masih memadai atau  tidak.  Dengan  terlebih  dahulu  mengetahui  besar  rugi-rugi  tegangan  dan  rugi-rugi  daya  pada saluran penyulang motor, besar persentase jatuh tegangan dan persentase daya pada penyulang motor, dan  kualitas  penyaluran  daya  pada  penyulang  motor.  Untuk  mendapatkan  hasil  yang  sesuai  dengan yang  diharapkan  maka  metode  penelitian  yang  dilakukan  adalah  sebagai  berikut  :  wawancara, observasi, dan dokumen. Hasil penelitian ini adalah Arus beban pada saluran penyulang motor sebesar 359,375  Ampere.  Rugi-rugi  tegangan  pada  tiap  saluran  penyulang  motor  adalah  dari  GI  Simpang Belimbing  ke  GH  Tebat  Agung  0,014087  kV,  dari  GH  Tebat  Agung  ke  GH  Kasih  Dewa  sebesar 0,006278 kV, dan dari GH Kasih Dewa ke PLTMG sebesar 0.029553 kV. Sedangkan untuk Rugi-rugi daya adalah dari GI Simpang Belimbing ke GH Tebat Agung 4939,042 watt, dari GH Tebat Agung ke GH Kasih Dewa sebesar 2201,095 watt, dan dari GH Kasih Dewa ke PLTMG sebesar 10361,250 watt. Untuk  persentase  rugi-rugi  jatuh  tegangan  adalah  dari  GI  Simpang  Belimbing  ke  GH  Tebat Agung 99,93  %,  dari  GH  Tebat Agung  ke  GH  Kasih  Dewa  sebesar  99,97  %,  dan  dari  GH  Kasih  Dewa  ke PLTMG  sebesar  99,85  %.  Persentase  rugi-rugi  daya  pada  penyulang  motor  adalah  63,5  %. Kemampuan  penyaluran  daya  pada  Penyulang  Motor  masih  baik  atau  masih  memadai  yaitu  sebesar 63,5 %, yaitu sebesar 38,123 MVA.
Kata Kunci : Rugi-rugi Tegangan, Rugi-rugi Daya, Persentase Rugi Daya, Penyulang.

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
Dalam  proses  penyaluran  tenaga  listrik  sering  kali  terjadi  drop  tegangan.  Drop  tegangan merupakan selisih tegangan pada sisi kirim dengan tegangan pada sisi terima. Masyarakat yang berada dilokasi yang cukup jauh dari gardu distribusi cenderung menerima tegangan yang nilainya lebih kecil dibandingkan dengan masyarakat yang berada dilokasi yang dekat dengan gardu distribusi. [4]
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisa  kualitas  penyaluran  daya  sistem  distrubusi  dari Gardu  Induk  Simpang  Belimbing  ke  Penyulang  Motor.  Dengan  mempelajari  dan  menghitung  drop tegangan pada trafo daya serta daya pada penghantar saluran. Setelah diperoleh nilai-nilai yang dicari

## Jurnal Teknik Elektro
maka akan didapat apakah besarnya kualitas penyaluran daya yang didapat bisa mengatasi kebutuhan daya listrik pada konsumen, khususnya yang berada di Penyulang Motor.

## 1.2. Tujuan Penelitian
Adapun  tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  apakah  kualitas  penyaluran  daya  dari GI  Simpang Belimbing yang melalui Penyulang Motor ke beban masih memadai atau tidak. Dengan terlebih dahulu mengetahui : 1. Besar rugi-rugi tegangan dan rugi-rugi daya pada saluran penyulang motor.
2. Besar persentase jatuh tegangan dan persentase daya pada penyulang motor.
3. Kualitas penyaluran daya pada penyulang motor.

## 1.3. Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian dilakukan di lokasi Gardu Induk Simpang Belimbing yang berada tepatnya di Desa Darmo Kasih Kecamatan Belimbing Kabupaten Muara Enim. Penelitian dititik beratkan terutama pada Penyulang Motor.

## 2. METODE PENELITIAN

## A. Perhitungan Kapasitas Kebutuhan Daya
Kapasitas  kebutuhan  daya  dihitung  dengan  tujuan  untuk  melihat  apakah  daya  yang  disuplai sumber  masih  mampu  melayani  beban  yang  terpasang  atau  tidak.  Kapasitas  kebutuhan  daya  yang harus disuplai oleh sumber merupakan penjumlahan antara penyerapan daya total oleh beban dan rugi- rugi daya total di jaringan. [1],[2]
Untuk menghitung besar daya semu yang diserap oleh beban, digunakan persamaan berikut : P    =   V I Cos θ P    =    S Cos θ Q   =    S Sin  Maka :
S    = θ Cos P Besarnya arus pada jaringan satu fasa adalah : S    =    V I Dimana :
I   = V S
Besarnya arus pada jaringan tiga fasa adalah :
S    =    V I  3 Dimana : I     = V 3 S
Keterangan :
S   =  Daya semu yang diserap oleh beban (VA) P  =    Daya aktip yang diserap oleh beban (W) Q  =    Daya reaktif yang diserap oleh beban (VAR)
Untuk  menghitung  besarnya  arus  primer  yang  mengalir  pada  setiap  saluran,  digunakan persamaan berikut : [1],[2]

## Jurnal Teknik Elektro
prim sek sek prim I I V V  Keterangan : V prim =  Tegangan Primer  (V) V sek =  Tegangan Sekunder  (V) I prim =  Arus Primer  (A) I sek =  Arus Sekunder    (A)

## B. Jatuh Tegangan
Suatu  jaringan  distribusi  primer  dikatakan  tegangan  jelek  apabila  pada  jaringan  tersebut variasi  tegangannya  turun  atau  naik  lebih  tinggi  dari  suatu  harga  yang  diizinkan,  sehingga mempengaruhi peralatan-peralatan listrik konsumen.
Besarnya  Jatuh  tegangan  pada  jaringan  distribusi  primer  didefinisikan  sebagai  selisih  antara tegangan pangkal pengiriman (V s ) dengan tegangan ujung penerimaan (V r ), jatuh tegangan disebabkan oleh hambatan dan arus, pada saluran bolak-balik besarnya  tergantung dari impedansi dan admitansi saluran serta pada beban dan faktor daya. Di dalam menghitung besarnya jatuh tegangan maka harus mengerti faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya jatuh tegangan dan bagaimana menghitung drop yang terjadi. Penyebab timbulnya jatuh tegangan adalah : [1],[2],[3]
-   Umur penghantar
-   Arus beban puncak (Ampere)
-   Tahanan saluran (Ω/km)
-   Panjang saluran (km)
-   Beban dan faktor daya
Sesuai dengan definisi, jatuh tegangan adalah :
r S V V ΔV   Dimana : V s =  Tegangan ujung pengiriman (Volt) V r =    Tegangan ujung penerimaan (Volt)
C. Rugi-Rugi Daya
Besarnya rugi-rugi daya pada jaringan satu fasa adalah : [5]
P loss = L R I 2 Dimana :    I   =
θ Cos V P
Besarnya rugi-rugi daya pada jaringan tiga fasa adalah :
P Loss = L R I 3 2
P Loss = 2 2 2 ) θ Cos ( V L R P Dimana :      I    = θ Cos V 3 P
Keterangan : V =    Tegangan kerja sistem (V) I =    Arus yang disalurkan (A) P Loss =    Rugi-rugi daya (W) P =    Daya yang disalurkan (W) R =    Tahanan saluran (ohm/km)

## Jurnal Teknik Elektro
L =    Panjang saluran (km)
Cos θ  =    Faktor daya

## D. Susut Daya Saluran
Susut Daya pada jaringan distribusi adalah :
∆𝑃 =    𝑃 𝑠 −   𝑃 𝑙𝑜𝑠𝑠 Keterangan : P s =  Kapasitas daya pada trafo daya P loss =  Rugi-rugi daya
Dengan persentase susut daya pada saluran :
% ∆𝑃 = ∆𝑃 𝑃 𝑠 𝑥  100  %
Keterangan :  P   =   Susut daya pada saluran P s =   Kapasitas daya pada trafo daya

## 3. PERHITUNGAN DAN ANALISA
 Perhitungan Data Kapasitas Beban yang Terpakai.
Contoh perhitungan :  Untuk Trafo Distribusi LJ  54 Diketahui  :
P  =   115  kW Cos  =   0,8 Dengan menggunakan persamaan :
𝑃  = 𝑃  = = 𝑃 = 115 0 8 =   143 75
Dari perhitungan diatas, maka hasil dari data beban untuk masing-masing trafo distribusi dapat dilihat pada table berikut :
Tabel : Data Kapasitas Beban yang Terpakai.
Trafo Kapasitas Trafo (kVA) Beban Terpakai (kW) Cos  Kapasitas Beban (kVA) LJ   54 200 115 0.8 143.75 LJ   371 50 30 0.8 37.5 LJ   372 50 25 0.8 31.25 LJ   373 100 60 0.8 75 LJ   512 50 25 0.8 31.25 LJ   151 25 15 0.8 18.75 LJ   444 100 65 0.8 81.25 LJ   152 160 105.6 0.8 132 LJX  83 100 85 0.8 106.25 LJ   179 100 62.5 0.8 78.125 LJ   442 100 72.3 0.8 90.375 LJ   368 50 27.5 0.8 34.375 LJ   369 100 66.3 0.8 82.875 LJX  53 50 43.5 0.8 54.375

## Jurnal Teknik Elektro
LJ   370 50 29.5 0.8 36.875 LJ   555 100 77 0.8 96.25 LJ   563 50 32.5 0.8 40.625 LJX  55 25 22.5 0.8 28.125 LJ   580 50 33 0.8 41.25 LJ   459 100 73.4 0.8 91.75 LJX  56 25 21.75 0.8 27.1875 LJX  57 50 44 0.8 55 LJ   460 50 32.5 0.8 40.625 LJX  58 50 44.5 0.8 55.625 LJX  59 100 97.4 0.8 121.75 LJ   374 100 65 0.8 81.25 LJ   375 50 37.5 0.8 46.875 LJ   543 50 27.5 0.8 34.375 LJ   376 50 25 0.8 31.25 LJ   377 50 38 0.8 47.5 LJ   405 50 36.5 0.8 45.625 LJ   404 100 75 0.8 93.75 LJ   403 50 25 0.8 31.25 LJ   402 100 50 0.8 62.5 LJ   544 50 32.5 0.8 40.625 LJ   401 100 73.3 0.8 91.625 LJ   545 50 32.5 0.8 40.625 LJ   400 50 27.5 0.8 34.375 LJ   573 50 32.5 0.8 40.625 LJX  73 25 24.25 0.8 30.3125 LJ   399 100 77 0.8 96.25 LJ   557 50 27 0.8 33.75 LJ   398 160 89.6 0.8 112 LJ   397 100 77.4 0.8 96.75 LJX  50 25 24.25 0.8 30.3125 LJ   540 25 16.25 0.8 20.3125 LJ   572 50 37.5 0.8 46.875 LJX  49 25 21.95 0.8 27.4375 LJ   361 50 27.5 0.8 34.375 LJ   365 160 120 0.8 150 LJ   362 50 33 0.8 41.25 LJX  48 25 22.25 0.8 27.8125 LJ   363 250 192.5 0.8 240.625 LJ   364 100 65 0.8 81.25 LJ   542 100 7220 0.8 9025 TOTAL KAPASITAS BEBAN 12448.75
 Mencari Arus Beban (I beban ) :
Untuk mendapatkan arus beban (I beban ) pada, maka digunakan persamaan :
= √3 Dengan diketahui : S   =   12448,75  kVA  =   12448750  VA V primer =   20  kV  =  20000  Volt Maka,
= √3 = 12448750 √ 3  x  (20000) = 12448750 34 640 =   359 375

## Jurnal Teknik Elektro
 Mencari Rugi-rugi Tegangan (V r ) :
Setelah  diketahui  besar  nya  arus  beban  serta  nilai  impedansi  (Z)  yang  dapat  dilihat  melalui table berikut :
Tabel : Nilai Resistansi (R), Reaktansi (X), dan Impedansi (Z) Penghantar.
Penyaluran Panjang Saluran (KMS) R (Ohm/Km) X (Ohm/Km) Z (Ohm/Km) Gardu Induk – GH Tebat Agung 9,2 24.10 -4 9.10 -4 26.10 -4 GH Tebat Agung – GH Kasih Dewa 4,1 24.10 -4
9.10 -4 26.10 -4 GH Kasih Dewa – PLTMG 19,3 24.10 -4 9.10 -4 26.10 -4
Maka jatuh tegangan untuk system tiga fasa dapat diketahui dengan persamaan berikut :

## =    √3        𝑥 (                   )
Dengan diketahui nilai-nilai berikut :
 Untuk penyaluran GI – GH Tebat Agung.
I beban =  359,375  Ampere
L  =  9,2  kms
R  =  24  x  10 -4 Ω/km X  =  9  x  10 -4 Ω/km  =  36,87 
Maka, jatuh tegangan saluran GI - GH Tebat Agung adalah :
=    √3 𝑥 (                   )
=   √3   (359 375)  (9 2)   (24  10 )  (    36 87)   (9  10 )  (    36 87)
=   √3   (3306 25)   (24  10 )  (0 8)   (9  10 )  (0 6)
= (5726 6) 𝑥 (0 00192   0 00054) = 5726 6 𝑥 0 00246 = 14 087 = 14 087        =  0 014087
Sehingga  diperoleh  rugi-rugi  tegangan  (V r )  untuk  saluran  GI  –  GH  Tebat  Agung  adalah  :        V r = 14,087  Volt  =  0,014087 kV
Dari  perhitungan  yang  dilakukan  maka  rugi-rugi  tegangan  untuk  tiap  penyaluran  dapat  dilihat  pada table berikut :
Tabel : Rugi-rugi tegangan untuk tiap penyaluran.
SALURAN PANJANG SALURAN (KMS) RUGI-RUGI TEGANGAN (kV) Gardu Induk – GH Tebat Agung 9,2 0,014087 GH  Tebat  Agung  –  GH  Kasih Dewa 4,1 0,006278 GH Kasih Dewa – PLTMG 19,3 0.029553  Mencari Persentase Jatuh Tegangan (%  V) :

## Jurnal Teknik Elektro
Dari  hasil  perhitungan  jatuh  tegangan  dapat  diperoleh  juga  persentase  jatuh  tegangan  nya dengan menggunakan persamaan :
% ∆   = ( 𝑠 − ) 𝑠 𝑥  100  %
Dengan  harga  tegangan  yang  digunakan  adalah  tegangan  saluran  yaitu  20  kV,  maka  nilai  persentase tegangan tiap saluran dapat dihitung.
Untuk saluran GI – GH Tebat Agung :
% ∆   = ( 𝑠 − ) 𝑠 𝑥 100 %
Diketahui : V r =   0,014087  kV V s =   20  kV Maka,
% ∆  = (20 − 0 014087)
20 𝑥 100  %  = 19 99 20 𝑥  100  % =   99 93 %
Sehingga diperoleh persentase jatuh tegangan untuk masing-masing saluran, dapat dilihat pada table. Tabel : Persentase jatuh tegangan (%  V) untuk masing-masing saluran.
SALURAN RUGI-RUGI TEGANGAN (kV) PERSENTASE JATUH TEGANGAN (%) Gardu Induk – GH Tebat Agung 0,014087 99,93 GH  Tebat  Agung  –  GH  Kasih Dewa 0,006278 99,97 GH Kasih Dewa – PLTMG 0.029553 99,85
 Mencari Rugi-rugi Daya (P Loss ) :
Mencari rugi-rugi daya pada saluran dapat lakukan dengan mengetahui parameter seperti arus beban,  reaktansi  saluran  dan  panjang  saluran.  Parameter  tersebut  dapat  dilihat  pada  tabel-tabel sebelumnya. Sedangkan harga dari rugi-rugi daya saluran dapat dihitung melalui persamaan berikut.
𝑃 𝑙𝑜𝑠𝑠 =    √3 Diketahui :
 Untuk penyaluran GI – GH Tebat Agung.
I beban =  359,375  Ampere
L  =  9,2  kms
R  =  24  x  10 -4 Ω/km Maka harga rugi-rugi daya pada saluran GI – GH Tebat Agung adalah : 𝑃 𝑙𝑜𝑠𝑠 =   √3 =    √3   (359 375) (24   10 )   (9 2)
𝑃 𝑙𝑜𝑠𝑠 =   4939 042
Untuk rugi-rugi daya pada masing-masing saluran dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel : Rugi-rugi daya pada masing-masing saluran.
SALURAN PANJANG SALURAN (KMS) RUGI-RUGI DAYA (WATT)

## Jurnal Teknik Elektro
Gardu  Induk  –  GH  Tebat Agung 9,2 4939,042 GH Tebat Agung – GH Kasih Dewa 4,1 2201,095 GH Kasih Dewa – PLTMG 19,3 10361,250 TOTAL 17501,387  Mencari Susut Daya (  P) pada Saluran :
Dengan menggunakan persamaan :
∆𝑃  =    𝑃 𝑠 −   𝑃 𝑙𝑜𝑠𝑠 Dengan diketahui harga kapasitas daya pada trafo daya (P s ) yaitu sebesar 60 MVA, dan rugi-rugi daya (P loss ) yang  telah ditotalkan sehingga diketahui : P s =   60 MVA P loss =   17501,387  watt  =  21876,734  kVA  =  21,877  MVA Maka susut daya (  P) dapat diketahui, yaitu : ∆𝑃  =    𝑃 𝑠 −   𝑃 𝑙𝑜𝑠𝑠 =   60 − 21 877  =   38 123 Dan presentasi susut daya pada saluran adalah sebesar :
% ∆𝑃  = ∆𝑃 𝑃 𝑠 𝑥  100  %  = 38 123

## 60 𝑥  100  %  =   63 5  %
Dari  hasil  perhitungan  diatas  besarnya  rugi-rugi  tegangan,  persentase  jatuh  tegangan,  rugi-rugi daya  pada  masing-masing  saluran  pada  Penyulang  Motor,  maka  dapat  dibuat  suatu  tabel  untuk mempermudah dalam memperhatikan berapa besarnya rugi-rugi tegangan, persentase jatuh tegangan, rugi-rugi daya.
Tabel : Hasil perhitungan rugi-rugi tegangan, persentase jatuh tegangan, rugi-rugi daya pada masing- masing saluran di Penyulang Motor.

##  Analisa Kualitas Penyaluran Daya
Dari  hasil  perhitungan  yang  telah  dilakukan  dapat  di  analisa  bahwa  kemampuan  penyaluran daya pada Penyulang Motor masih baik atau masih memadai yaitu sebesar 63,5 %.

## 4. PENUTUP
Dari perhitungan yang dilakukan pada penelitian ini, maka dapat diambil kesimpulan bahwa : arus beban pada saluran penyulang motor sebesar 359,375 Ampere. Rugi-rugi tegangan pada tiap saluran penyulang  motor  adalah  dari  GI  Simpang  Belimbing  ke  GH  Tebat Agung  0,014087  kV,  dari  GH  Tebat Agung ke GH Kasih Dewa sebesar 0,006278 kV, dan dari GH Kasih Dewa ke PLTMG sebesar 0.029553 kV.  Sedangkan  untuk  Rugi-rugi daya  adalah  dari  GI  Simpang Belimbing  ke  GH Tebat Agung  4939,042 watt,  dari  GH  Tebat  Agung  ke  GH  Kasih  Dewa  sebesar  2201,095  watt,  dan  dari  GH  Kasih  Dewa  ke PLTMG sebesar 10361,250 watt. Sedangkan u ntuk  persentase  rugi-rugi  jatuh  tegangan  adalah  dari  GI Simpang Belimbing ke GH Tebat Agung 99,93 %, dari GH Tebat Agung ke GH Kasih Dewa sebesar 99,97  %,  dan  dari  GH  Kasih  Dewa  ke  PLTMG  sebesar  99,85  %.  Persentase  rugi-rugi  daya  pada
SALURAN RUGI-RUGI TEGANGAN (kV) PERSENTASE JATUH TEGANGAN (%) RUGI-RUGI DAYA (WATT) Gardu Induk – GH Tebat Agung 0,014087 99,93 4939,042 GH Tebat Agung – GH Kasih Dewa 0,006278 99,97 2201,095 GH Kasih Dewa – PLTMG 0.029553 99,85 10361,250
penyulang motor adalah 63,5 %. Kemampuan penyaluran daya pada Penyulang Motor masih baik atau masih memadai yaitu sebesar 63,5 %, yaitu sebesar 38,123 MVA.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Abdul Kadir., “Transmisi Tenaga Listrik”., Penerbit Universitas Indonesia,  Jakarta 1998 [2]. Mulyono Nono., “Diktat Sistem Distribusi Tenaga Listrik”,. ITS, Surabaya. 1990
[3]. Pabla, AS.,  “Sistem  Distribusi  Daya  Listrik”,.  Penerbit  Erlangga,  Jakarta.  1991 William  [5]. D. Stevensen Jr., “Analisa Sistem Tenaga Listrik”,. Penerbit Erlangga, Jakarta. 1983
[4]. Zufriadi,  ST,  “Evaluasi  Sistem  Distribusi  Tenaga  Listrik  di  PT.Pupuk  Sriwidjaya  Pabrik  I.B Palembang”, Skripsi Teknik Elektro, Universitas Palembang, 2010.
[5]. Zuhal., “Dasar Tenaga Listrik”,. Penerbit ITB, Bandung. 1986