Vol. 11. No. 03, September 2020: 148-152 http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte p-ISSN: 2086 ‐ 9479   e-ISSN: 2621-8534

## Optimasi Penempatan Gardu Distribusi Sisip CS3 Menggunakan Metode Buffering Gardu Pada Mapping
Jaringan Pelanggan di PT PLN (Persero) UID Banten UP3

## Cikupa
Prihatini Utami 1* and Badaruddin 2
1 PT PLN (Persero) UP3 Cikupa, Tangerang
2 Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana, Jakarta
* utami449@gmail.com
Abstrak—  Permasalahan  listrik  yang  sering  dialami  oleh pelanggan  yang  terletak  di  ujung  jaringan  yaitu  tegangan  yang diterima  relatif  lebih  rendah.  Jatuh  tegangan  mengakibatkan peralatan listrik milik pelanggan tidak dapat difungsikan dengan maksimal  hingga  menyebabkan  kerusakan  pada  peralatan listrik. Pada penelitian ini gardu yang mengalami jatuh tegangan adalah  Gardu  Distribusi  CS3  yang  melayani  konsumen  umum wilayah  PT.  PLN  (Persero)  UP3  Cikupa,  tepatnya  di  Kp  Solear Ds.  Solear.  Untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut  dilakukan pembangunan  gardu  sisip  dengan  menggunakan  metode buffering  sehingga  dapat  direncanakan  lokasi  yang  tepat  untuk pemasangan  gardu  sisip  dan  wilayah  jangkauan  gardu. Berdasarkan  hasil  penelitian  menggunakan  metode  buffering didapatkan  prosentase  jatuh  tegangan  sebelum  pemasangan gardu sisip sebesar 28.8% untuk phasa R, 30.9% untuk phasa S, 29.4% untuk phasa T. Setelah dilakukan pemasangan gardu sisip nilai  jatuh  tegangan  menjadi  3.2%  untuk  phasa  R,  1.8%  untuk phasa S, dan 1.8% untuk phasa T.
Kata  Kunci—  Gardu  distribusi,  gardu  sisip,  jatuh  tegangan, metode buffering.
DOI: 10.22441/jte.2020.v11i3.007

## I. P ENDAHULUAN
Pembangunan di bidang ketenagalistrikan menjadi prioritas utama  pemerintah  karena  tenaga  listrik  merupakan  kebutuhan primer yang harus dipenuhi. PT PLN sebagai perusahaan yang diberikan wewenang sebagai pengelola usaha ketenagalistrikan di  Indonesia  mulai  dari  pembangkit,  transmisi  dan  distribusi sampai  kepada  penjualan  dan  pelayanan  pelanggan  (Dedi Kurniawan, 2017). Dalam sistem keandalan penyaluran tenaga listrik  yang  diperhatikan  adalah  kualitas  tegangan  yang  baik dan  stabil,  karena meskipun  kelangsungan  suplai energi  listrik dapat  diandalkan,  namun  tetap  akan  terjadi  jatuh  tegangan. Faktor  lain  yang  ikut  mempengaruhi  perubahan  tegangan sistem  adalah  rugi  daya  yang  disebabkan  oleh  adanya impedansi seri penghantar saluran, rugi daya ini menyebabkan jatuh tegangan (Septianissa Azzahra, Oktaria Handayani & Siti Auliya, 2019). Sedangkan tegangan ujung yang ditetapkan oleh PLN  yaitu  tegangan  standar  +5%  dan  -10%  dari  tegangan nominal (SPLN 1:1995).
Permasalahan listrik yang juga dirasakan masyarakat selain mati  lampu,  membengkaknya  rekening  listrik  akibat  dari kesalahan catat meter dan yang lainnya adalah jatuh tegangan. Jatuh  tegangan  sering  terjadi  pada  pelanggan  yang  berada  di ujung  jaringan  tegangan  rendah.  Dalam  masalah  penyaluran energi  listrik  tentu  harus  mengoptimalkan  dan  memastikan energi  yang  tersalur  berjalan  dengan  baik  dan  handal  untuk mengurangi kerugian yang dialami oleh PLN dan meningkatkan kepuasan pelanggan. Namun dalam kenyataannya  PLN  masih  dihadapkan  dengan  beberapa permasalahan  akibat  belum  sempurnanya  penyaluran  energi listrik (Dedi Kurniawan, 2017).
Pada  penelitian  ini,  penulis  membahas  masalah  mengenai jatuh tegangan  yang  dialami gardu  distribusi  CS3.  Gardu  CS3 memiliki  3  jurusan,  drop  tegangan  terjadi  pada  pelanggan jurusan  D  dengan  panjang  jaringan  2444.4  meter  dan  jumlah pelanggan  172.  Hal  ini  menyebabkan  tegangan  ujung penerimaan  mengalami  drop  tegangan.  Tentu  saja  membuat pelanggan  kurang  puas  atas  pelayanan  yang  diberikan  oleh PLN. Jatuh tegangan berakibat pada alat listrik milik pelanggan yang tidak dapat difungsikan dengan maksimal. Maka tindakan yang tepat  untuk mengatasi  masalah  tersebut  yaitu  melakukan pemasangan gardu sisip pada jaringan distribusi CS3.

## II. P ENELITIAN TERKAIT
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Beyhan,  Hasan.,  YalÇin, Mustafa.,  &  Kocamaz,  Adnan  Fatih  .(2019).  Matching Voltage Drop And Power Losses With GIS In Middle Voltage Electric  Distribution  Network  In  Diyarbakır.  Jurnal. International  Artificial  Intelligence  and  Data  Processing Symposium  (IDAP).  Turkey.  Penelitian  ini,  melakukan perhitungan  penurunan  tegangan  dan  kehilangan  daya  dari gardu distribusi dan jaringan distribusi di provinsi Diyarbakar, dengan memetakannya ke jaringan listrik digital pada GIS dan web yang disediakan dengan aplikasi.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Ahmad,  Awais.,  Akbari, Abolghasem.,  Iqbal,  Javed.  (2015).  GIS-Based  Identification Of  Overloaded  Distribution  Transformers  &  Calculation  Of Technical Electric Power Losses. Jurnal. International Journal of  Civil  Engineering  &  Geo-Environmental.  Penelitian  ini dirancang  dengan  tujuan  untuk  mengembangkan aplikasi  GIS
P. Utami and Badaruddin., Optimasi Penempatan Gardu Distribusi Sisip CS3 Menggunakan Metode Buffering Gardu.....
mandiri  untuk  perusahaan  jaringan  distribusi  tenaga  listrik yang  memiliki  kemampuan  perhitungan  kerugian  serta identifikasi  transformator  kelebihan  beban.  Studi  ini menunjukkan  bahwa  GIS  dapat  menjadi  alat  yang  sangat efektif  untuk  perusahaan  distribusi  dalam  manajemen  dan perencanaan jaringan distribusi mereka.
Penelitian yang dilakukan oleh Wijaya, Tomy Putra.(2019). Studi Analisa Perencanaan Pembangunan Gardu GA 0209 Terhadap Permasalahan Drop Tegangan pada Ujung Saluran  Penyulang  Kesatrian  GA  0028.  Skripsi.  Politeknik Negeri  Bali.  Penelitian  ini  menganalisis  pembebanan  pada gardu  distribusi  GA  209,  menghitung  jumlah  drop  tegangan pada ujung saluran setelah dilakukan pengalihan beban.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Pradana,  W.S.  P.  (2017). Analisis  Evaluasi  Lokasi  Penempatan  Gardu  Induk  yang Optimal  dengan  Mempertimbangkan  Atribut  dan  Interaksi Spasial  di  Jawa  Timur.  Skripsi.  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember.  Surabaya.  Penelitian  ini  membahas  tentang penempatan gardu distribusi yang tepat sehingga meminimalisir kerugian. Pertimbangan utama yang seharusnya  diperhatikan  adalah  lokasi  GI  sedapatnya  dekat dengan  pusat  beban.  Penentuan  lokasi  penempatan  gardu induk  seharusnya  mempertimbangkan  beberapa  kriteria keruangan  meliputi  luas  area  yang  dibutuhkan  serta kemiringan lahan.
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Azzahra,  Septianissa., Handayani,  Oktaria.,  Auliya,  Siti.  (2019).  Studi  Perbaikan Jatuh  Tegangan  dan  Rugi  Daya  pada  Jaringan  Tegangan Rendah dengan Pembangunan Gardu Sisip Tipe Portal. Jurnal. Sekolah Tinggi Teknik PLN. Jakarta. Penelitian ini membahas tentang jatuh tegangan pada tiang ujung  penerima yang dapat menyebabkan  arus  jaringan  menjadi  tinggi  sehingga  losses yang  terjadi  pada  jaringan  tersebut  meningkat.  Untuk mengatasi  masalah  tersebut  maka  dilakukan  perbaikan jaringan  dengan  cara  membangun  gardu  distribusi  sisipan sehingga dapat memperbaiki mutu tegangan dan meminimalisir rugi daya pada jaringan. [4].

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Berikut  adalah  tahapan  penelitian  yang  digambarkan  pada diagram alir seperti Gambar 1 dibawah :
Pada  proses  penelitian  di  butuhkan  langkah-langkah  alur perancangan (Flowchart) sebagai berikut : 1. Dimulai  dari  observasi  pada  metode  buffering,  dalam metode  ini  kita  bisa  melihat  gardu  mana  yang  memililki kemungkinan  besar  terjadi  jatuh  tegangan.  Metode buffering  dapat  menunjukkan  posisi  gardu  dan  banyaknya jumlah pelanggan yang dipasok oleh gardu tersebut.
2. Selanjutnya  melakukan  inspeksi  gardu  di  lapangan  serta melakukan  pengukuran  beban  dan  tegangan  pada  ujung jaringan.
3. Hasil dari pengukuran di lapangan juga dibuktikan dengan dilakukan perhitungan jatuh tegangan. Jika hasil pengukuran  lapangan  dan  perhitungan  jatuh  tegangan memenuhi  kriteria  untuk  dibangun  gardu  sisip  maka selanjutnya  ditentukan  penempatan  pembangunan  gardu sisip.
4. Penempatan  gardu  sisip  sendiri  harus  sesuai  dengan standar  yaitu  tidak  boleh  ada  hambatan  seperti  pohon  dan bangunan yang nantinya bisa mengganggu atau membahayakan komponen gardu.
5. Setelah  pemasangan  gardu  sisip  selesai  dilakukan,  maka dilakukan  perhitungan  ulang  tegangan  jatuh  pada  ujung jaringan  untuk  memastikan  tegangan  benar-benar  sudah memenuhi standar.
6. Langkah  terakhir  dilakukan  pembuatan  buffering  gardu pada  gardu  sisip  agar  dapat  diketahui  wilayah  jangkauan gardu  baru  tersebut.  Buffering  ini  nantinya  akan  berguna untuk penelitian selanjutnya terkait tegangan jatuh.

## A. Metode Buffering Gardu
Radius  jangkauan  dari  Gardu  CS3  yaitu  500  meter  dari pusat gardu, seperti ditunjukkan oleh garis biru pada Gambar 2.
Gambar 2. Jarak Jangkauan Gardu CS3
(Sumber : Data mapping jaringan PLN UP3 Cikupa)
Pelanggan  yang  berada  diluar  dari  radius  500  meter  akan mengalami  jatuh  tegangan.  Pada  Gambar  2  dapat  dilihat  saat dilakukan  suvey  ke  lapangan,  posisi  surveyor  berada  di pelanggan  ujung  yang  ditunjukkan  oleh  titik  biru  terhadap gardu  CS3..  Pengukuran  menggunakan  measure  distance  pada carry  map  jarak  yang  didapatkan  sejauh  869.62  meter  dari pusat  gardu  CS3  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  3.  Hal  ini sesuai  dengan  analisa  buffering  yang  telah  dilakukan.  Bahwa
Gambar 1. Diagram alir penelitian
P. Utami and Badaruddin., Optimasi Penempatan Gardu Distribusi Sisip CS3 Menggunakan Metode Buffering Gardu.....
pelanggan  yang  berada  diluar  radius  500  meter  akan mengalami drop tegangan.
Gambar 3. Jarak Pelanggan Ujung Terhadap Pusat Gardu CS3 (Sumber : Data mapping jaringan PLN UP3 Cikupa)
Data  buffering  ini    juga  didukung    dengan    pengukuran yang  dilakukan  pada  salah  satu  pelanggan  ujung  dan didapatkan hasil pengukuran tegangan sebesar 158.1 Volt.

## IV. H ASIL DAN A NALISA
A. Panjang Jaringan yang Direkomendasikan Beban di
Ujung
Untuk merencanakan panjang jaringan yang menggunakan  penghantar  tipe  TIC  3x70+50  mm2  maka diketahui nilai :
R   = 0.443 Ohm X   = 0.103 Ohm P   = 37.47 kVA V      = Tegangan L-L (400 Volt) Cos θ = 0.9 Sin θ  = 0.43 Drop Voltage yang di harapkan = 5 %
Menghitung jarak drop tegangan JTR dengan beban merata seimbang maka digunakan persamaan 2.1 pada Bab 2.
L (panjang jaringan) =
L (panjang jaringan) =
L (panjang jaringan) = 481.4 ms
Dari perhitungan rencana panjang jaringan maka panjang jaringan yang direkomendasikan adalah 481.4 ms.

## B. Perhitungan Jatuh  Tegangan Gardu CS3
besar drop tegangan  yang  terjadi  adalah  sebagai  berikut jika diketahui,
Tipe TIC 3x70+50 mm2 R   = 0.443 Ohm
X   = 0.103 Ohm P   = 37.47 kVA L  = 2444.4 meter V   = Tegangan L-L (400 Volt) Cos θ = 0.9 Sin θ  = 0.43
Drop Tegangan (%) =
Drop Tegangan (%) =
Drop Tegangan (%) = 12.67%
Dari  perhitungan  di  atas  didapatkan  nilai  prosentase drop tegangan sebesar 12.67%

## C. Perhitungan Jatuh Tegangan Setelah Sisip
Adapun  hasil  presentase drop tegagan  setelah  dilakukan pemasangan  agrdu  SLR22  mengalami  perbaikan  seperti ditunjukkan dalam perhitungan persamaan 4.1 berikut.
• Perhitungan Drop Tegangan pada Jurusan A :
Drop Tegangan (%) =
Drop Tegangan (%) =
Drop Tegangan (%) = 3.93%
Dari hasil perhitungan drop tegangan untuk beban di ujung jurusan  A  didapatkan  nilai drop tegangan  sebesar  3.93%  atau nilai tegangan di ujung sebesar 211.35 V.
• Perhitungan Drop Tegangan pada Jurusan D :
Drop Tegangan (%) =
Drop Tegangan (%) =
Drop Tegangan (%) = 4.65%
Dari hasil perhitungan drop tegangan untuk beban di ujung jurusan  D  didapatkan  nilai drop tegangan  sebesar  4.65%  atau nilai tegangan di ujung sebesar 209.77 V.

## D. Penempatan gardu dengan metode buffering dan metode konvensional.
Prosentase jatuh tegangan antara  metode konvensional dan metode  buffering  tidak  terlalu  banyak  perbedaan  yang signifikan.  Pada  metode  konvensional  lebih  rumit  karena diperlukan  banyak  perhitungan  tiap  tiang  listrik  agar  dapat menentukan  lokasi  titik  gardu  yang  sesuai.  Namun  pada metode buffering kita cukup melihat peta sebaran spasial gardu sehingga  memudahkan  untuk  melakukan  penempatan  gardu distribusi  baru.  Selain  itu  gardu  distribusi  baru  yang  sudah  di buat  spasial  bufferingnya  akan  memudahkan  kita  melihat adanya indikasi drop tegangan untuk penelitian mendatang.
P. Utami and Badaruddin., Optimasi Penempatan Gardu Distribusi Sisip CS3 Menggunakan Metode Buffering Gardu.....

## E. Analisa
Berdasarkan perbandingan antara hasil pengukuran dengan perhitungan  jatuh  tegangan  yang  terjadi  di  jurusan  D  gardu CS3  saat  sebelum  dilakukan  pemasangan  gardu  sisip didapatkan nilai seperti data Tabel 1. Setelah dilakukan survey ke  lapangan  dapat  dilihat  bahwa  jurusan  D  tidak  dapat dijangkau oleh buffering gardu CS3 artinya pelanggan tersebut berada  di  luar  radius  buffering  yang  disarankan.  Setelah dilakukan  pemasangan  gardu  sisip  yaitu  SLR22  didapatkan hasil yang disajikan pada Gambar 4.
Penempatan  gardu  SLR22  berada  pada  jurusan  yang mengalami drop tegangan yaitu jurusan D. Penempatan  gardu yang  akan  dilakukan  pecah  beban  didasarkan  pada  peta  dari buffering  gardu  CS3,  letak  SLR22  harus  berada  di  wilayah yang  tidak  terjangkau  oleh  gardu  CS3.  Sehingga  dapat mengantisipasi  wilayah  yang  memungkinkan  terjadi  drop tegangan.  Berikut  Tabel  1  perbandingan  sebelum  dan  setelah pemasangan gardu SLR22.
Tabel  1.  Perbandingan  Sebelum  dan  Setelah  Pemasangan SLR22
Seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  4,  jika  dilihat  pada  peta buffering  gardu,  lokasi  titik-titik  kuning  masih  belum dijangkau oleh gardu distribusi. Lokasi tersebut masih dipasok oleh gardu SLR22, setelah dilakukan pengukuran di  lapangan, tegangan  pada  pelanggan  tersebut  masih  memenuhi  standar PLN  hal  ini  bisa  terjadi  karena  beban  yang  dimiliki  oleh SLR22 yaitu 36.13  dengan   panjang  masing  –  masing  jurusan yaitu  jurusan  A  395.4  meter  dan  jurusan  D  464.4  meter.  Jika dibandingkan dengan sebelum pemasangan gardu sisip panjang jaringan  yang  harus  dipasok  gardu  CS3  yaitu  2444,4  meter maka  setelah  dilakukan  pecah  beban  ke  SLR22  dapat memperpendek  jaringan  sehingga  drop  tegangan  yang  terjadi tidak terlalu besar.
V. KESIMPULAN
Prosentase jatuh tegangan sebelum pemasangan gardu sisip sebesar  28.8%  untuk  phasa  r,  30.9%  untuk  phasa  s,  29.4% untuk phasa t. Setelah dilakukan pemasangan gardu sisip nilai jatuh tegangan menjadi 3.2% untuk phasa r, 1.8% untuk phasa s, dan 1.8% untuk phasa t. Presentase jatuh tegangan sebelum pemasangan  sisip  sebesar  12.67%,  sedangkan  setelah pemasangan sisip sebesar  jurusan a = 3.93% dan jurusan d  = 4.65%.maka  nilai  tegangan  ujung  sudah  sesuai  dengan  spln 1:1995  (maksimal  +5%  atau  -10%).  Pemanfaatan  metode buffering  dapat  membantu  melihat  wilayah  cakupan  gardu distribusi  yaitu  sesuai  dengan  perhitungan  panjang  jaringan yang  direkomendasikan  untuk  beban  di  ujung  sebesar  ±500 meter.  Panjang  jaringan  sebelum  gardu  sisip  sebesar  2444.4 meter  dengan  beban  37.47  kva  sedangkan  setelah  gardu  sisip sebesar  859.4  meter  dengan  masing  –  masing  jurusan  (395.4 meter dan 464.4 meter ) memiliki beban 36.13 kva. Penentuan titik gardu juga harus mempertimbangkan besarnya beban dan juga  panjang  jaringan.  Semakin  besar  beban  dan  panjang jaringan jatuh tegangan juga akan lebih besar.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Ibu  Trie  Maya Kadarina  selaku  pembimbing  dalam  menyusun  penelitian  ini serta  ucapan  terimakasih  terhadap  tim  editorial  Jurnal Teknologi Elektro atas dipublikasikannya penelitian ini
D AFTAR P USTAKA
[1] S.  Azzahra,  O.  Handayani  and  S.  Auliya.  “Studi  Perbaikan  Jatuh Tegangan  dan  Rugi  Daya  pada  Jaringan  Tegangan  Rendah  dengan Pembangunan  Gardu  Sisip  Tipe  Portal.” Jurnal.  Sekolah  Tinggi  Teknik PLN . Jakarta, (2019)
[2] Kelompok  Pembakuan  Bidang  Transmisi  dengan  Surat  Keputusan Direksi  Perusahaan  Umum  Listrik  Negara: Standar  Perusahaan  Listrik Negara  Tegangan  –  tegangan  Standar  SPLN  I  :  1995. PT  Perusahaan Listrik Negara (Persero). Jakarta, 1995.
[3] Kelompok  Kerja  Standar  Kontruksi  Disribusi  Jaringan  Tenaga  Listrik dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia: Standar Konstruksi  Gardu  Distribusi  dan  Gardu  Hubung  Tenaga  Listrik .  PT Perusahaan Listrik Negara (Persero). Jakarta, 2010.
[4] D.  Kurniawan,  “ Analisis  Perbaikan  Tegangan  Ujung  Dengan Membangun  Gardu  Sisip  di  PT  PLN  (Persero)  Area  Serpong”. Universitas Mercu Buana Jakarta, 2017.

## Gambar 4. Peta Jangkauan Gardu SLR22
P. Utami and Badaruddin., Optimasi Penempatan Gardu Distribusi Sisip CS3 Menggunakan Metode Buffering Gardu.....
[5] K.  Naim.  “ Analisa  Rugi  Daya  Dan  Jatuh  Tegangan  Pada  Sistem Distribusi  Tegangan  Rendah  Area  BTN  Hamzy  Dan  BTN  Antara .” Jurnal Politeknik Negeri Ujung Pandang Makasar . 2016 [6] E.  K.  Prahasta,  “ Sistem  Informasi  Geografis  Konsep-konsep  Dasar”. Bandung, 2009.