## ANALISA REKONFIGURASI JARINGAN DISTRIBUSI 20kV DI PT PLN SUNGAI RUMBAI
TAUFIK HIDAYAT 1 , ANDI SOFYAN 2
Falkultas Teknik Elektro, Institut Teknologi Padang 1,2
Email: 2018310043.taufik@itp.ac.id 1
DOI: http://dx.doi.org/10.31869/rtj.v6i2.4164
Abstrak: Jaringan  distribusi  tenaga  listrik  merupakan  komponen  sistem  tenaga  listrik  yang  berfungsi sebagai pendistribusi atau penyalur tenaga listrik dari gardu induk menuju konsumen. Jaringan distribusi terdiri  dari  jaringan  distribusi  primer  yang  memiliki  tegangan  kerja  20  kV  dan  jaringan  distribusi sekunder  yang  memiliki  tegangan  kerja  380/220  Volt.    Kualitas  tenaga  listrik  yang  diterima  oleh pelanggan sangat dipengaruhi oleh kondisi jaringan distribusi. Rekonfigurasi dapat merubah parameter- parameter saluran distribusi antara lain, seperti impedansi dan arus penyulang. Akibat perubahan kedua parameter  tersebut,  akan  turut  merubah  rugi  daya  dan  jatuh  tegangan  pada  penyulang,  keseimbangan arus  phasa  dan  keseimbangan  arus  penyulang  serta  arus  hubung  singkat  pada  sisi  ujung  penyulang. Kondisi jaringan distribusi yang tidak optimal akan mengakibatkan pelayanan yang kurang efektif pula, salah satunya karena akibat adanya jatuh tegangan dan rugi-rugi daya.
Kata kunci : Rekonfigurasi, Tegangan, Energi Listrik, Rugi daya
Abstrak: The  electric  power  distribution  network  is  a  component  of  the  electric  power  system  that functions as a distributor or distributor of electricity from the substation to the consumer. The distribution network consists of a primary distribution network that has a working voltage of 20 kV and a secondary distribution network that has a working voltage of 380/220 Volts. The quality of electricity received by customers  is  strongly  influenced  by  the  condition  of  the  distribution  network.  Reconfiguration  can change distribution line parameters, such as impedance and feeder current. As a result of changing these two  parameters,  it  will  also  change  the  power  loss  and  voltage  drop  on  the  feeder,  the  phase  current balance and the feeder current balance as well as the short circuit current on the end side of the feeder. The condition of the distribution network that is not optimal will also result in ineffective service, one of which is due to voltage drops and power losses.
Keywords: Reconfiguration, Voltage, Electrical Energy, Power loss

## A. Pendahuluan
PT PLN (Persero) Rayon Sungai Rumbai merupakan salah satu  rayon terjauh dari beberapa rayon yang terdapat di PLN Area Solok yang mengelola sistem distribusi primer untuk tiga Kabupaten, Bungo, Dharmasraya  dan  Tebo.  Sistem  distribusi  primer  ini  mendapatkan  suplai  energi  utama  dari  dua  Gardu Induk (GI) yaitu GI Muaro Bungo dan GI Sungai Langsek. Melalui Ekspress feeder Pinang, GI Muaro Bungo menyuplai energi listrik ke Gardu Hubung (GH) Sungai Rumbai.
Dalam  usaha  pendistribusian  listrik  di  PT  PLN  (Persero)  Rayon  Sungai  Rumbai  ditemukan beberapa kendala, diantaranya tegangan yang tidak stabil dan tegangan terlalu rendah antara 17,1  - 18,8 kV pada GH Sungai Rumbai, hal ini diakibatkan jauhnya jarak dari suplai energi utama yaitu 57,196 kms dan  besarnya  beban  yang  ditanggung  GH  Sungai  Rumbai  antara  75  -  173  A.  Baik  buruknya  sistem penyaluran  dan  distribusi  tenaga  listrik  dapat  dilihat  dari  kualitas  daya  yang  diterima  oleh  konsumen. Kualitas daya yang baik, antara lain meliputi : kapasitas daya yang memenuhi dan tegangan yang selalu konstan.  Tegangan  diharapkan  dalam  keadaan  konstan,    terutama  jatuh  tegangan  yang  terjadi  di  ujung saluran.  Pada feeder Kota  Sungai  Rumbai  tegangan  pada  ujung  salurannya  yaitu  16,1  kV  -  17,8  Kv. Rekonfigurasi  dapat  merubah  parameter  parameter  saluran  distribusi  antara  lain,  seperti  impedansi  dan arus  penyulang.  Akibat  perubahan  kedua  parameter  tersebut,  akan  turut  merubah  rugi  daya  dan  jatuh tegangan pada penyulang, keseimbangan arus phasa dan keseimbangan arus penyulang serta arus hubung singkat pada sisi ujung penyulang (Hakimah, 2019).

## Sistem Penyaluran Energi Listrik
Untuk memenuhi kebutuhan manusia akan energi listrik di Indonesi sudah banyak dibangun pusat- pusat pembangkit dari berbagai jenis sumber tenaga
:  misalnya  dengan  tenaga  air  dibangun (Firdaus  dan Prasetiyo,  2018).  Pembangkit  Listrik  Tenaga Air (PLTA), tenaga  gas dapat dibangun  Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG),  tenaga disel dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Disel (PLTD), tenaga uap dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), tenaga panas bumi dapat dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) (Surasa    2007).    dan tenaga    nuklir    dibangun
Pembangkit  Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) bahkan sinar matahari dapat dijadikan sebagia sumber energi dengan membangun Pembangkit  Listrik Tenaga Surya (PLTS) (Kurniasih 2018). Indonesia pada umumnya  berada  pada  daerah  kepulauan  dan  pegunungan  maka  paling  banyak  memanfaatkan  sumber energi dari tenaga air, disamping mudah pengoperasiaanya (Ir. Chris Timotius 2006). Pembangkit listrik tenaga air seringkali jauh dari pusat kota atau konsumen yang membutuhkan energi listrik (Putra 2020). Generator  di  pusat  pembangkit  biasanya  menghasilkan  tegangan  menengah antara 6 kV  sampai 24 kV, maka untuk memperbesar daya hantar maka dinaikkan ke tingkat tegangan yang lebih tinggi yaitu 70 kV, 150 kV,  200  kV  ,275  kV,  500  kV  Negara  lain  juga  menggunakan  trafo  step-up  di  gardu  induk  hingga 1000 kVdi Gardu Induk (GI) pembangkit, kemudian disalurkan melalui saluran transmisi tegangan tinggi (SUTT, SUTET) ke pusat beban (Rahman 2018). Untuk penyaluran daya ke konsumen maka tegangan tinggi transmisi harus diturunkan ketegangan menengah dengan menggunakan transformator daya step- down di Gardu Induk pusat beban (Duyo 2020). Misalnya tegangan tinggi 500 kV ke 275 kV ,275 kV ke 150  kV  atau  150  kV  diturunkan  ke  tegangan  menengah  20  kV  (saluran  distribusi)  (Sasongko,  Suyanto dan  Mujiman,  2017).  Konsumen  besar  (industri)  dapat  disupplai  dari  tegangan  menegah  20  kV sedangankan  untuk  konsumen  kecil  (perumahan)  tegangan  20  kV  diturunkan  pada  trafo  didtribusi menjadi tegangan rendah 380 Volt atau 220 Volt. kemudian baru dapat disupplai ke pelanggan (Suardika dkk. , 2018).
Gambar 1. Skema Penyaluran Energi Listrik dariPusat Pembangkit    Sampai ke Pelanggan Dari  uraian  diatas  terlihat  bahwa  proses  penyaluran daya  listrik  dari  pembangkit  ke  pelanggan terdiri  5  komponen  utama  yakni  :  pusat  pembangkit,  Gardu  Induk  (GI)  ,saluran  transmisi,  saluran distribusi  primer  dan  distribusi  skunder.  Gambar  1.  menunjukkan  skema  penyaluran  energi  listrik  dari pusat  pembangkit  sampai  ke  pelanggan  dan  gambar  1.  Diagram  segaris  proses  penyaluran  penyaluran energy listrik ke pelanggan.

## B. Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  untuk  mengamati  perbedaan  kondisi  kelistrikan  sebelum  jaringan direkonfigurasi  dan  sesudah  jaringan  direkonfigurasi.  Perhitungan  ini  perlu  dilakukan  untuk  dapat menentukan  perbandingan  pola  operasi  sebelum  dan  sesudah  rekonvigurasi  mana  yang  lebih  baik diterapkan di penyulang tersebut tentunya dengan losses dan drop tegangan  yang  relatif kecil. Sebagai perbandingan penulis juga melakukan perhitungan menggunakan aplikasi Etap 19.0.1.

## Metode Pengambilan data
Pengumpulan  data  diperoleh  dari  bagian  perencanaan  perubahan  pola  operasi  di  ULP  Painan, metode yang digunakan dalam pengumpulan data adalah :
1. Metode observasi
Metode  observasi  adalah  suatu  metode pengumpulan  data  dengan  cara  mengamati  secara  langsung masalah yang ingin diperiksa di tempat.
2. Metode wawancara
Metode wawancara adalah metode pengumpulan data melalui sesi tanya jawab (wawancara) dengan orang yang sudah dikenal.
3. Metode literatur
Metode  kepustakaan  adalah  metode  pembahasan  suatu  masalah  melalui  studi  banding  dengan literatur  yang  relevan.  Data  bantu  untuk  menghitung rugi-rugi  dan  jatuh  tegangan  berupa  data sekunder dan primer.

## Simulasi ETAP 12.6
Gambar 2 . . Simulasi jaringan sistem 20 kV PT PLN (Persero) Rayon Sungai Rumbai sebelum rekonfigurasi jaringan menggunakan ETAP 12.6
Gambar 3. Simulasi jaringan sistem 20 kV PT PLN (Perseo) Rayon Sungai Rumbai setelah rekonfigurasi menggunakan ETAP 12.6

## Gambar 4. Diagram Alir

## C. Hasil dan Pembahasan
Pada pembahasaan dalam bab ini membahas tentang perencanaan  perubahan  pola operasi Eksisting dengan pola operasi yang baru dengan menggunakan  simulasi  ETAP  19.0.1.  Berikut  databeban, panjang dan  energi  produksi  penyulang  ULP Painan  dan  data  tegangan,  beban  puncak  dan  power factor  kondisi Eksisting.
Tabel 1 Kondisi tegangan sebelum dan sesudah rekonfigurasi jaringan.
Tabel 2 Rugi daya F. Kota Sungai Rumbai dan F. yang direncanakan sebelum dan sesudah direkonfigurasi
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL
Tabel 3 Rugi daya sistem 20 Kv PT PLN Rayon Sungai Rumbai sebelum dan sesudah rekonfigurasi berdasarkan hasil report manager simulasi ETAP
Tabel 4 Beban F. Kota SRB dan F. Yang direncanakan sebelum dan sesudah rekonfigurasi
ULP  Painan,  Beban  terbesar  dan  jaringan  terpanjang  yaitu  pada  feeder  ekspres  Painan  yang memiliki  kapasitas  beban  124,9  A,  panjang  penyulang 34,46  Kms dan pada feeder utara  yang  memiliki kapasitas  beban  59,9  A,  Panjang penyulang 10,04 Kms. Pada feeder utara separo dari beban  pada  feeder ekspres  painan.  PT  PLN  persero ULP  Painan  merencanakan  perubahan  pola  operasi  yaitu  pada  feeder utara.
Menentukan Loss Factor dengan persamaan (2.8) : Loss Factor (LF) = Ir/Ip = 108/124,9 = 0,864 Setelah diperoleh LF maka dapat dihitung LLF dengan persamaan (2.9) : Loss Load Factor (LLF) = LLF = 0.3.LF + 0.7.LF 2 = 0,3.0,864+0,7.0,864 2 = 0,76 Setelah diperoleh LF dan LLF dan berdasarkan data-data penyulang diatas maka dapat dihitung losses dengan persamaan (2.5) : P 𝐿𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 Teknis = 3.I 2 .R.L.LLF . PF
= 3.108 2 (0,134.34,46).0,77.0,92 = 114.27 kWatt Maka hasil Losses 1 Bulan adalah :
P 𝐿𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 Teknis .  t  = P 𝐿𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 .  t
= 114.27.720 (jam nyala)
= 81.274 kWh Menentukan  Drop Tegangan dengan persamaan (2.10) :
% Drop Tegangan
= P × ( 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 × Cosθ + 𝑋𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 × Sinθ)
(kV)²
= 2.5967 × (4,63 × 0,92 +10,88 × 0,436)
(20,9)² Besarnya losses teknis  yang  terjadi  pada  penyulang dipengaruhi  oleh  beban  yang  ditopang  dan panjang penghantar penyulang tersebut. Berdasarkan profil data penyulang diatas maka dapat ditentukan penyulang  mana  yang  lebih  berpengaruh  terhadap  dampak losses dan  drop  tegangan  yang  terjadi  di
= 5,52 %
Tegangan di Ujung (GH)
= Vpangkal − % Drop Tegangan
= 20,9 − 5,52 % = 19.74kV
Gambar 4 Grafik perbandingan rugi daya pada sistem 20 kV sebelum dan sesudah rekonfigurasi
Gambar 5. Grafik perbandingan rugi daya pada sistem 20 kV sebelum dan sesudah rekonfigurasi
Gambar 6. Grafik perbandingan beban F. Kota SRB dan F. Yang direncanakan sebelum dan sesudah rekonfigurasi.
Dari  tabel  4  dapat  dilihat  beban  pada  F.  Kota  SRB  sebelum  rekonfigurasi  sebesar  117,4  Ampere. Dan setelah dilakukan rekonfigurasi beban F. Kota SRB menjadi 68 Ampere. Sedangkan untuk F. Yang direncanakan, setelah rekonfigurasi dilakukan bebannya adalah 49 A.
Dengan  demikian  dapat  disimpulkan,  konfigurasi  jaringan  mengakibatkan  pemindahan  beban  F. Kota SRB sebesar 49 A kepada F. Yang direncanakan. Untuk melihat perbandingannya lebih jelas dapat dilihat pada gambar 6.
Konfigurasi jaringan secara singkat dapat diartikan sebagai susunan jaringan atau bentuk jaringan. Konfigurasi  jaringan  sangat  erat  kaitannya  dengan  pola  operasi  kelistrikan.  Jika  dengan  konfigurasi jaringan  dapat  dilihat  bentuk  pemasangan  dari  sebuah  jaringan,  maka  dengan  pola  operasi  kelistrikan dapat dilihat arah aliran arus pada jaringan tersebut, lengkap dengan sumber tegangan dan ujung tegangan pada jaringan tersebut.
Konfigurasi jaringan sangat menentukan baik atau buruknya pola operasi sistem kelistrikan. Yang mana,  salah  satu  cara  untuk  mendapatkan  pola  operasi  kelistrikan  yang  baik  adalah  dengan  mengubah konfigurasi jaringan kelistrikan tersebut. Perubahan konfigurasi jaringan ini dikenal dengan  rekonfigurasi jaringan.

## D. Penutup
Berdasarkan  kondisi  tegangan  pada  sistem  20  Kv  di  PT  PLN  (Persero)  Rayon  Sungai  Rumbai, khususnya pada feeder Kota Sungai Rumbai. Jatuh tegangan pada feeder Kota Sungai Rumbai sebelum rekonfigurasi sebesar 3853 Volt, setelah rekonfigurasi jatuh tegangan pada feeder Kota Sungai Rumbai didapatkan sebesar 3011 Volt. Jatuh tegangan pada feeder Kota Sungai Rumbai turun sebesar 4,215%. Berdasarkan rugi daya pada sistem 20 Kv di PT PLN (Persero) Rayon Sungai Rumbai. Sebelum rekonfigurasi  rugi  daya  di  sistem  20  Kv  PT  PLN  Rayon  Sungai  Rumbai  sebesar  0,563  MW,  setelah rekonfigurasi rugi daya didapatkan 0,553 MW.  Artinya, dengan rekonfigurasi jaringan  yang dilakukan dapat menurunkan rugi daya sebesar 0,01 MW dengan persentase turunnya sebesar 1,7%.
Berdasarkan  Rekonfigurasi  yg  sudah  dilakukan  jaringan  ini  membantu  pemerataan  beban  untuk feeder Kota Sungai Rumbai dan feeder yang direncanakan. Beban feeder Kota Sungai Rumbai sebelum rekonfigurasi  sebesar  117,4  Ampere,  setelah  rekonfigurasi  beban feeder Kota  Sungai  Rumbai  menjadi 68  Ampere.  Beban feeder Kota  Sungai  Rumbai  turun  sebesar  42,078%.  Sedangkan  pada feeder yang direncanakan, setelah rekonfigurasi didapatkan beban sebesar 49 Ampere.

## Daftar Pustaka
Ashari,  A.F.  and  Suryani,  E.  (2014)  ‘Model  Bayesian  Network  Untuk  Menganalisis  Faktor-  Faktor Penyebab Non-Technical Losses Pada Distribusi’, pp. 1–8.
Bandri, S., Andari, R. and Mustika, F.E. (2021) ‘Analisis Perbaikan Drop Tegangan Melalui’, 9(2), pp.
221–233.
Dasman  and  Handayani  (2017)  ‘Evaluasi  Keandalan  Sistem  Distribusi  20  Kv  Menggunakan  Metode Saidi’, Jurnal Teknik Elektro ITP , 6(2), p. 173.
Hakimah, Y. (2019) ‘Simulasi Konfigurasi Jaringan Distribusi 20 KV PT . PLN ( PERSERO ) Rayon Kayuangung  Untuk  Mengurangi  Rugi  daya  dan  Tegangan  Menggunakan  Electrical  Transient Analysis Program ( ETAP ) 7 ...’, (August).
Indra  Wiguna,  I.G.N.,  Dyana  Arjana,  I.G.  and  Indra  P,  T.G.  (2019)  ‘Analisa  Rekonfigurasi  Jaringan Distribusi  20  kV  Pada  Penyulang  Berawa  Untuk  Menurunkan  Losses  dan  Drop  Tegangan Penyaluran Tenaga Listrik’, Jurnal SPEKTRUM , 6(2), Kasyanto, P. 2010 (no date) ‘kasyanto’, pp. 1–13.
Kurnia,  A.  (2020)  ‘PERHITUNGAN  SUSUT  DAYA  JARINGAN  TEGANGAN  RENDAH  STUDI KASUS PADA GARDU DISTRIBUSI K293P PT . PLN’.
Medina,  D.  and  Ratnata,  I.W.  (2021)  ‘Analisis  Jatuh  Tegangan  Jaringan  Distribusi  20  kV  pada Penyulang CPK PT . PLN ( Persero ) UP3 Bandung’, pp. 211–220.
Siburian, Dkk., 2020 (2020) ‘DENGAN METODE THERMOVISI JARINGAN PT . PLN ( PERSERO )’, 9, pp. 8–19.
Suardika,  I.P.A. et  al. (2018)  ‘Rekonfigurasi  Saluran  Distribusi  20  kV  Untuk  Mengurangi  Rugi-Rugi
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL
Daya dan Jatuh Tegangan Pada Penyulang Abang’, 5(2), pp. 231–238.
Tanjung, A. (no date) ‘Analisa Sistem Distribusi 20 kV Untuk Memperbaiki Kinerja Sistem Distribusi’, pp. 111–116.
Yusro  (2019)  ‘Simulasi  Konfigurasi  Jaringan  Distribusi  20  KV  PT  .  PLN  (  PERSERO  )  Rayon Kayuangung  Untuk  Mengurangi  Rugi  daya  dan  Tegangan  Menggunakan  Electrical  Transient Analysis Program ( ETAP ) 7 ...’, (August).