## STUDI ANALISIS EFISIENSI PENYALURAN DAYA LISTRIK DAN KUALITAS TEGANGAN PENYULANG PONJOK BATU MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK ETAP
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4
1234 Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Selatan, Badung, Bali 80364 E-mail: sutawinayaputu@gmail.com 1 , abasanaigk@yahoo.com 2 , suputra@pnb.ac.id 3 , adi.permana@pln.co.id 4
Abstrak – Sistem tenaga listrik dikatakan andal bila dapat menyalurkan energi listrik secara kontinyu dalam besaran variabel sesuai standar yang ada.  Penyulang Ponjok Batu merupakan saluran tenaga listrik  20  kV  yang  disuplai  dari  gardu  induk  Pemaron  Trafo  II  60  MVA.  Berdasarkan  hasil  simulasi menggunakan perangkat lunak ETAP, efisiensi penyaluran daya listrik diketahui sebesar 94,23%. Nilai ini masih relatif lebih rendah, sekitar 3,55% terhadap nilai sesuai SPLN no. 72 Tahun 1987. Sedangkan kualitas tegangan yang diamati di sisi beban dari Penyulang ini diketahui sebesar 95,65%. Nilai ini relatif lebih  tinggi  sekitar  0,66%  terhadap  nilai  sesuai  SPLN  no.  72  Tahun  1987.    Berdasarkan hasil  kajian secara  kuantitatif  ini,  maka  kondisi  Penyulang  Ponjok  Batu  perlu  dievaluasi  agar  tetap  andal  dan berkualitas.
Kata Kunci : Penyulang; Efisiensi; Kualitas Tegangan; Perangkat Lunak ETAP
Abstract- An electric power system is said to be reliable if it can distribute electrical energy continuously in  variable  quantities  according to  existing  standards.  The  Ponjok  Batu  feeder  is  a 20  kV  power  line supplied from the 60 MVA Pemaron Transformer II substation. Based on the simulation results using the ETAP software, the efficiency of electric power distribution is known to be 94.23%. This value is still relatively lower, around 3.55% of the value according to SPLN no. 72 of 1987. While the quality of the observed voltage on the load side of this feeder is known to be 95.65%. This value is relatively higher by around 0.66% compared to the value according to SPLN no. 72 of 1987. Based on the results of this quantitative study, it is necessary to evaluate the condition of the Ponjok Batu feeder so that it remains reliable and of good quality.
Keywords : Feeder; efficiency; voltage quality; ETAP software.

## PENDAHULUAN
PT.  PLN  (Persero)  adalah  merupakan  perusahan milik  negara  yang  bertanggung  jawab  dalam pengelolaan  sistem  ketenagalistrikan  di  Indonesia. Seiring  dengan  perkembangan  perekonomian negara, kebutuhan akan penyediaan tenaga listrik di Indonesia juga terus semakin meningkat. Berkenaan dengan hal ini, PT. PLN (Persero) terus berupaya  menyediakan  cadangan  daya  dan meningkatkan kualitas penyaluran tenaga listrik dari kota hingga ke pelosok desa. Di Pulau Bali sendiri, perkembangan  konsumsi  energi  listrik  belakangan ini sangat pesat sekali, seiring dengan perkembangan  pariwisata  yang  menjadi  unggulan pendapatan  daerah  Bali.  Hal  ini  ditandai  dengan meningkatnya  penjualan  energi  tahun  2020  di  PT.
PLN  (Persero)  Unit  Pelaksana  Pelayanan Pelanggan (UP3) Bali Utara sebesar 31.116.325  kWh  atau  sebesar  5,94  %  dari penjualan tahun sebelumnya mengacu sumber  laporan  PT  PLN  (Persero)  Tahun 2020.
PT. PLN (Persero) UP3 Bali Utara merupakan salah  satu  unit  kerja  di  bawah  pengawasan PT.  PLN  (Persero)  Distribusi  Bali  yang bertugas  mengelola  jaringan  tenaga  listrik khususnya  di  wilayah  kerja  Bali  Utara. Penyulang  Ponjok  Batu  merupakan  salah satu dari 47 penyulang di bawah pengawasan PT.PLN (Persero) UP3 Bali Utara, terletak di Kecamatan  Tejakula,  Kabupaten  Buleleng dengan sumber daya utama dari Gardu Induk
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4
(GI) Pemaron Transformator II 60 MVA. Penyulang Ponjok Batu mempunyai panjang Jaringan Tegangan Menengah (JTM) keseluruhannya mencapai  76,17  kms,  terdiri  dari  70  transformator distribusi dengan total pelanggan mencapai 13.351 pelanggan  mengacu  sumber  dari  laporan  PT  PLN (Persero)  Tahun  2020.  Penyulang  Ponjok  Batu merupakan penyulang yang mempunyai konfigurasi bentuk open  loop dengan  1  buah recloser ,  9  buah Load  Breaking  Switch (LBS)  dan  1  gardu  hubung (GH).
Mengamati  perkembangan  beban  atau  konsumsi energi listrik yang semakin hari semakin meningkat, maka perlu diketahui bagaimana kualitas penyaluran  tenaga  listrik  pada  Penyulang  Ponjok Batu  dalam  kondisi exsisting .  Kualitas  penyaluran tenaga listrik khususnya ditinjau dari seberapa besar efisiensi  dan  jatuh  tegangan  ujung  Penyulang  ini. Dengan diketahuinya bagaimana kondisi terkini dari Penyulang Ponjok Batu ini, maka harapannya dapat memberikan  rekomendasi  terhadap  pihak-pihak terkait dalam pengembangan jaringan ke depannya.

## METODE PENELITIAN
Dengan  maksud  dan  tujuan  ingin  mengetahui kondisi  terkini  dari  penyulang  Ponjok  Batu khususnya  berkenaan  dengan  efisiensi  penyaluran daya  listrik  dan  kualitas  tegangan  yang  disalurkan, maka Penulis mencoba melakukan analisis jaringan melalui  simulasi  menggunakan  perangkat  lunak ETAP  12.6.0.  Adapun  data-data  yang  digunakan dasar dalam mensimulasikan sistem tersebut adalah bersumber  dari  Laporan  Tahunan  ( Annual  Report ) dan  data  Penyulang  PT  PLN  (Persero)  UP3  Bali Utara Tahun 2020, beserta data dari Library ETAP. Di mana hasil simulasi melalui respon sistem yang ditunjukan  ETAP  akan dilakukan  perhitungan  serta dianalisis  terhadap  besaran  efisiensi  penyaluran
daya  listrik,  begitu  juga  akan  dihitung  dan dianalisis  terhadap  kualitas  tegangan  di  sisi ujung beban Penyulang tersebut.
Dalam melakukan analisis, Penulis
menggunakan metode kuantitatif dan komparatif,  di  mana  hasil  analisis  terhadap dua kondisi Penyulang tersebut akan dibandingkan  dengan  SPLN  no.  72  Tahun 1987.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut  merupakan  gambar single  line diagram Penyulang  Ponjok  Batu  yang menggambarkan  sistem  kelistrikan  dalam kondisi existing ,  mulai  dari  sumber  daya  GI Pemaron yang mensuplai 70 unit transformator  distribusi  seperti  ditunjukkan gambar 1 di bawah.
Untuk mendapatkan nilai rugi daya teknis dan nilai tegangan ujung pada Penyulang Ponjok Batu ini, Penulis melakukan simulasi terhadap aliran beban ( load flow) jaringan menggunakan perangkat lunak ETAP 12.6.0. Langkah  awal  yang  perlu  dilakukan  adalah membuat  diagram  satu  garis  ( single  line diagram )  dan  kemudian  meng- input data teknik masing-masing peralatan listrik pendukung sistem. Setelah semua data-data teknik yang diperlukan di- input dan di- setting sesuai  kebutuhan,  selanjutnya  ETAP  di- run melalui Run  Load  Flow  Analysis .  Berikut gambar single line diagram yang ditampilkan pada  ETAP  berturut-turut  seperti  gambar  2 dan  gambar  3.  Sedangkan  cuplikan  respon hasil  simulasi  ETAP  seperti  ditunjukkan gambar 4 di bawah.
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4
Gambar 1 Single Line Diagram Penyulang Ponjok Batu Sumber : PT PLN (Persero), 2020
Gambar 2. Simulasi Penyulang Ponjok Batu menggunakan ETAP
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4 26
Gambar 3. Simulasi Penyulang Ponjok Batu Segmen 6 menggunakan ETAP
Gambar 4. Cuplikan respon hasil simulasi load flow menggunakan ETAP
Respon  hasil  simulasi  terhadap load  flow penyulang  Ponjok  Batu  dalam  kondisi existing
menggunakan  perangkat  lunak  ETAP  12.6 ditabulasi seperti Tabel 1 di bawah.
Tabel 1. Tabulasi Hasil Simulasi ETAP Kondisi Existing. Uraian Respon sistem Satuan Teg.sekunder Tarfo GI 20,7 kV
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4
Teg.Nominal 20 kV Teg. Ujung Penyulang 19,127 kV Arus Beban 67,9 A Beban ( demand ) 2,063 MW Losses 0,119 MW
Berdasarkan  hasil  simulasi  seperti  ditunjukkan pada  gambar  4  dan  Tabel  1  di  atas,  diketahui Losses sebesar 0,199 MW dan beban ( demand ) sebesar  2,063  MW.  Dengan  demkian  dapat dihitung  persentase  rugi  daya  teknis  (%  P) Penyulang  Ponjok  Batu    dalam  kondisi existing adalah sebagai berikut.
% P   = 𝐿𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑 x 100%
= 0,119 MW
2,063 MW x 100%

## = 5,77 %
Jadi  persentase  rugi  daya  teknis  Penyulang Ponjok  Batu  diperoleh  sebesar  5,77%,  dengan demikian  dapat  dihitung  persentase  efisiensi penyaluran ( η %) sebagai berikut.
η (%) = 100% − P(%)
= 100% − 5,77%
= 94,23%
Dari  hasil  perhitungan  di  atas  diperoleh persentase  efisiensi  penyaluran  daya  listrik Penyulang  Ponjok  Batu  dalam  kondisi existing adalah sebesar 94,23%
Berdasarkan  hasil  simulasi  ETAP  seperti ditunjukkan  dalam  Tabel  1  di  atas,  diketahui tegangan  ujung  Penyulang  Ponjok  Batu  sisi beban adalah sebesar 19,127 kV dan tegangan nominal  sisi  Transformator  Distribusi  diketahui sebesar 20 kV. Dengan demikian dapat dihitung selisih tegangan ujung dengan tegangan nominal ( ∆𝑉 ) sebagai berikut.
∆𝑉 =  𝑉𝑛𝑜 − 𝑉𝑜 =  20 𝑘𝑉 − 19,127 𝑘𝑉 =  0,87 𝑘𝑉
Persentase  selisih  tegangan  ( %∆𝑉 )  sisi  ujung penyulang  Ponjok  Batu  dapat  dihitung  sebagai berikut.
%∆𝑉 = ∆𝑉 𝑉𝑠 × 100 % = 0,87 𝑘𝑉 20 𝑘𝑉 × 100 %

## =  4,35 %
Dengan  demikian  diketahui  kualitas  tegangan ujung Penyulang sebagai berikut.
Kualitas Tegangan (%) = 100% − %∆𝑉(%) = 100% − 4,35(%) = 95,65 %
Jadi  berdasarkan  hasil  perhitungan  di  atas, diperoleh  persentase  kualitas  tegangan  pada penyulang  Ponjok  Batu  dalam  kondisi existing adalah sebesar 95,65%.
Hasil  perhitungan  terhadap  efisiensi  penyaluran daya  listrik  dan  kualitas  tegangan  di  atas  bila dibandingkan  dengan  nilai  standar  seperti tertuang  pada  SPLN  No  72  Tahun  1987  dapat ditampilkan seperti gambar 5 di bawah.
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4
Gambar 5. Perbandingan hasil simulasi ETAP dengan SPLN 72 Th 1987 Penyulang Ponjok Batu
Berdasarkan gambar 5 di atas, diketahui bahwa efisiensi  penyaluran  daya  listrik  Penyulang Ponjok  Batu  dalam  kondisi existing sebesar 94,23%.  Nilai  ini  relatif  lebih  rendah  dari  nilai yang  tertuang  pada  SPLN  no.  72  Thn  1987 sebesar  97,7%.  Begitu  juga  terhadap  kualitas tegangan sisi ujung Penyulang diketahui sebesar 95,65%,  nilai  ini  relatif  lebih  besar  bila dibandingkan  dengan  nilai  sesuai  SPLN  no.  72 Thn 1987 sebesar 95%.

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  analisis  di  atas,  maka  dapat disimpulkan  dan  sekaligus  menjadi  bahan pertimbangan kepada pihak terkait beberapa hal sebagai berikut :
1.  Efisiensi  penyaluran  daya  listrik  Penyulang Ponjok  Batu  dalam  kondisi existing yang diperoleh  dari  hasil  simulasi  menggunakan program  ETAP  diketahui  sebesar  94,23%. Nilai  ini  relatif  lebih  rendah  terhadap  nilai sesuai SPLN no. 72 Thn 1987 sekitar 3,55%.
2.  Kualitas tegangan yang diamati di sisi beban dari  Penyulang  Ponjok  Batu  dalam  kondisi existing yang  diperoleh  dari  hasil  simulasi menggunakan  program  ETAP  diketahui sebesar  95,65%.  Nilai  ini  relatif  lebih  tinggi terhadap nilai sesuai SPLN no. 72 Thn 1987 sekitar 0,66%.
3.  Memperhatikan hasil analisis dan kesimpulan di atas, maka disarankan kepada pihak terkait
agar melakukan kajian lebih mendalam untuk mendapatkan nilai yang lebih sesuai ( actual ).
Analisis  ini  juga  bisa  menjadi  bahan pertimbangan  kepada  pihak  terkait  untuk pengembangan jaringan ke depannya.

## Ucapan Terima Kasih
Dengan  terpublikasinya  artikel  ini,  Penulis mengucapkan  terima  kasih  kepada  redaktur Jurnal  Vastuwidya  dan pihak  PT  PLN (Persero) Distribusi Bali khususnya pada pihak manajemen PT  PLN  (Persero)  UP3  Bali  Utara  atas  bantuan data pendukungnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Baykuni W.S. 2019. Evaluasi Perhitungan Susut Daya  Listrik  Pada  Jaringan    Distribusi Penyulang  JJR-7  Gardu  Induk  Jajar . Sekrepsi diterbitkan. Univeristas Muhammadiyah Surakarta. Laginda, Tumaliang dan Silimang. 2018. Perbaikan Kualitas Tegangan Pada Jaringan Distribusi  Primer  20  KV  Di  Kota  Tahuna . Jurnal  Teknik  Elektro  dan  Komputer. Vol  7, no 2 . Universitas Sam Ratulangi Manado.
Permana  Kadek  Adi.  2021. Analisis  Simulasi Perencanaan Rekonfigurasi Penyulang
94,23 95,65 97,7 95,00 92,00 93,00 94,00 95,00 96,00 97,00 98,00 Efisiensi Penyaluran Energi Kualitas Tegangan P ER SENTAS E ( % )

## Penyulang Ponjok Batu Kondisi Existing
Existing
SPLN 72 th 1987
I Putu Sutawinaya 1 , IGK Abasana 2 , IGS Widharma 3 , IK Adi Permana 4
Ponjok  Batu  untuk  Meningkatkan  Efisiensi penyaluran  daya  listrik  dan  Kualitas Tegangan .  Tugas  Akhir  tidak  diterbitkan.
Politeknik Negeri Bali.
Peukasa  D.  2014. Analisa  Jatuh  Tegangan Jaringan  Distribusi  20  kV  Pada  Feeder Syiah  Kuala  PT.PLN  (Persero)  UPT  Tragi
Banda Aceh. Sekrepsi
diterbitkan .
Universitas Syiah Kuala.
PT  PLN  (Persero).  1987. SPLN  72:  1987 Spesifikasi Desain untuk Jaringan
Tegangan  Menengah  (JTM)  dan  Jaringan Tegangan Rendah (JTR). Jakarta Selatan. PT PLN (Persero) UP3 Bali Utara. 2020. Annual Report Tahun 2020.
Laporan tidak
diterbitkan . PT  PLN  (Persero)  UP3  Bali Utara.
PT  PLN  (Persero)  UP3  Bali  Utara.  2020. Data Penyulang PT PLN (Persero) ULP  Tejakula Tahun  2020. Laporan  tidak  diterbitkan . PT PLN (Persero) UP3 Bali Utara.
Shokooh Farrokh. 1986. ETAP (Electric Transient  and  Analysis  Program)  software . Irvin California.
Yuntyansyah,  Wibawa  dan  Utomo,  2015.  Studi Perkiraan  Susut  Teknis  dan  Alternatif Perbaikan pada Penyulang Kayoman Gardu Induk  Sukorejo. Jurnal  Mahasiswa  Teknik Elektro . Universitas Brawijaya Malang