## EFEKTIFITAS PEMAKAIAN REAKTOR SHUNT GITET UNGARAN DALAM MENGKOMPENSIR DAYA REAKTIF SUTET 500 KV UNGARAN – BANDUNG SELATAN
M.Toni Prasetyo 1) dan Andika Akhmad 2)
1,2) Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Semarang Email: toniprast@gmail.com

## ABSTRAK
Operasi  sub  jaringan  tegangan  ekstra  tinggi  Jawa  Bali  pada  saluran  panjang  tanpa pembangkit yaitu Ungaran - Bandung Selatan dalam keadaan tanpa beban / beban rendah akan timbul arus pengisian relatif tinggi karena pengaruh adanya kapasitansi saluran ke tanah. Arus pangisian yang tinggi  mengakibatkan  terjadinya  daya  reaktif  kapasitif  (Mvar)  yang  besar.  Daya  reaktif  yang dibangkitkan oleh SUTET 500 KV adalah kurang lebih 1 (satu) Mvar per kms, jadi jika jarak Ungaran - Bandung Selatan adalah 342,847 Kms maka daya reaktif yang dibangkitkan kurang lebih 343 Mvar. Akibatnya  tegangan  sisi  terima  akan  lebih  tinggi  dari  tegangan sisi  kirim,  melebihi  batas  toleransi yang diijinkan oleh PT PLN (Persero) yaitu > 5% diatas tegangan nominal 500 KV. Karena tegangan 500  KV  lebih  tinggi  dari  tegangan  nominalnya  maka  direspon  pula  oleh  tegangan  kerja  dibawahnya yaitu  150  KV  dan  20  KV  akan lebih  tinggi  juga  yang  pada  akhirnya  berpengaruh  terhadap  sistem kelistrikan Jawa Bali termasuk konsumen / beban.
Untuk  mengatasi  adanya  gejala  kenaikan  tegangan  sisi  terima  lebih  tinggi  dari  sisi  kirim (terutama saluran panjang) perlu dipasang alat kompensasi berupa reaktor shunt pada kedua ujung, sisi terima maupun sisi kirim .
Kata kunci: Reaktor shunt, Kompensasi, Tegangan Tingi

## PENDAHULUAN
Operasi  sub  jaringan  tegangan ekstra  tinggi  Jawa  Bali  pada  saluran panjang  tanpa  pembangkit  yaitu  Ungaran- Bandung  Selatan  dalam  keadaan  tanpa beban  /  beban  rendah  maka  akan  timbul arus pengisian relatif tinggi karena pengaruh  adanya  kapasitansi  saluran  ke tanah. Arus pangisian yang tinggi
mengakibatkan  terjadinya  daya  reaktif kapasitif (MVAR) yang besar. Daya reaktif yang  dibangkitkan  oleh  SUTET  500  KV adalah  kurang  lebih  1  (satu)  MVAR  per kms,  jadi  jika  jarak  Ungaran-Bandung Selatan  adalah  342,847  Kms  maka daya reaktif  yang dibangkitkan kurang lebih 343 MVAR.  Akibatnya  tegangan  di  sisi  terima akan lebih tinggi dari tegangan di sisi kirim
melebihi batas toleransi yang diijinkan oleh PT  PLN  (Persero)  yaitu  >  5%  diatas tegangan  nominal  500  KV. Karena tegangan 500 KV lebih tinggi dari tegangan nominalnya  maka  direspon  pula  oleh tegangan  kerja  dibawahnya  yaitu  150  KV dan 20 KV akan lebih tinggi juga yang pada akhirnya  berpengaruh  terhadap  sistem kelistrikan  Jawa  Bali  termasuk  konsumen  / beban.
1. TINJUAN PUSTAKA 1.1. Saluran Udara pada Sistem Transmisi Saluran transmisi
berfungsi menyalurkan  tenaga  listrik  dari  pusat-pusat pembangkit  listrik  ke  beban/konsumen (Hutauruk. TS. Ir. MSc, 1985).
1.2.1. Impedansi Seri Saluran Transmisi Suatu  saluran  transmisi  mempunyai  4 (empat)  parameter  yang  mempengaruhi kemampuan  hantar  arus (capacity  carrying current) yaitu  :Resistansi  (R),  Induktansi (L), Kapasitansi (C) dan Konduktansi (G).
Pada saluran udara transmisi tegangan tinggi  /  ekstra  tinggi  (SUTT  /  SUTET) konduksi  (G)  sangat  kecil  maka  untuk perhitungan – perhitungan analisis konduktansi G diabaikan sehingga perhitungan – perhitungan  akan  jauh  lebih mudah  dan  pengaruhnya  masih  dalam batas – batas yang diijinkan.
1.2,1. Penghantar Berkas (Bundled

## Conductor)
Efek  kulit (Skin  Effect) konduktor tunggal  tiap  fasa  pada  Tegangan  Ekstra Tinggi  mengakibatkan  terjadinya  korona (rugi – rugi  daya  yang  berada  pada  kulit konduktor),  radio  interferensi  dan  kuat medan electro magnetic/static yang besar.
Dengan  mempergunakan  2  (dua) atau lebih konduktor tiap fasa yang disusun dengan  menggunakan  pengikat  konduktor (spacer)  dengan  jarak  pemisah  antar  fasa – fasanya,  maka  gradien  Tegangan  Tinggi pada penghantar dapat dikurangi. Konduktor  semacam  ini  dikatakan  sebagai konduktor berkas (bundled).
Dalam  menentukan  Impedansi  pada konduktor  berkas  maka  berlaku  juga persamaan – persamaan  untuk  menentukan impedansi  urutan yang  telah  diuraikan sebelumnya (H. Hidayat. Ir, 1994).
Untuk konduktor berkas berlaku rumus :
R a (berkas) = n r a (2.18)
Dimana n = jumlah konduktor per fasa.
Demikian  pula  untuk  menghitung impedansi  sendiri  dan  bersama  maka penghantar  berkas  D s diganti  dengan  D s b dimana  harga – harga  D s b adalah  sebagai berikut :
- Untuk berkas dua konduktor
D s b =   d D d D s s . 4 2 .  (2.19)
- Untuk berkas tiga konduktor
D s b =   3 2 9 3 . . d D d d D s s  (2.20)
- Untuk berkas empat konduktor
D s b =   4 3 16 4 2 / 1 . . 09 , 1 2 . . . d D d d d D s s  (2.21)
Dimana :
D s b =  GMR  dari  konduktor berkas
D s = GMR dari sub-konduktor d
= jarak antara dua sub-konduktor.

## 1,2.2. Saluran Tunggal Tiga Fasa Dengan

## Jarak Pemisah Tidak Sama
Saluran  tunggal  tiga  fasa  dengan jarak pemisah tidak sama mempunyai fluks gandeng  dan  induktansi  tidak  sama  tiap masing – masing  fasa.  Induktansi yang berlainan  setiap  fasa  menghasilkan  suatu rangkaian  yang  berlainan.  Keseimbangan ketiga  fasa  dapat  dikembalikan  dengan mempertukarkan dengan posisi – posisi penghantar  pada  selang  jarak  yang  teratur disepanjang saluran sedemikian rupa sehingga setiap penghantar akan
menduduki  posisi  semula  penghantar  yang lain pada suatu jarak yang sama. Pertukaran posisi penghantar disebut (transposition).
Kondisi fluks gandeng dan induktansi setelah transposisi adalah seimbang  dan  sama  dengan  saluran  dan
jarak  pemisah sama (Joseph  A.  Edminser. Ir, 1994).
Besarnya D eq =  D m ac bc ab D D D 3
Meter dan  besarnya D s sesuai  dengan konduktor  tunggal  maupun  konduktor berkas.

## 1,2.3. Saluran Ganda Tiga Fasa
Saluran  ganda  tiga  fasa  mempunyai 2 (dua) konduktor paralel per fasa dan arus terbagi  rata  antara  kedua  konduktor,  baik karena  susunan  konduktor  yang  simetris maupun yang transposisi.
Kedua  konduktor  saluran  1  dan saluran  2  ditopang  oleh  satu  menara  yang biasanya  dinamakan  dua  sirkit  (double circuit)  sehingga  jarak  kedua saluran  tidak begitu  besar  oleh  karenanya  induktansi bersama tidak dapat diabaikan dimana : GMD= 12
56 46 45 35 34 26 24 23 16 15 13 12 d d d d d d d d d d d d Meter
GMR= 9 33 32 31 23 22 21 13 12 11 d d d d d d d d d Meter

## 1.2.4. Hubungan Arus dan Tegangan Pada Saluran Transmisi
Representasi saluran transmisi menggambarkan  hubungan  antara  tegangan dan  arus  dengan  memperhitungkan  fakta bahwa  keempat  parameter  yaitu  R,  L,  C, dan G sebenarnya tersebar merata sepanjang saluran transmisi. Saluran panjang – menengah  dapat  dipresentasikan dengan R dan L sebagai parameter terpusat
dan  setengah  kapasitansi  ke  netral  dari saluran terpusat pada masing – masing ujung ekivalen. Konduktansi paralel (shunt conductance) G diabaikan dalam
perhitungan tegangan dan arus pada saluran transmisi daya.

## 1,2.4.1. Saluran Transmisi Jarak

## Menengah
Saluran  transmisi  jarak  menengah, admitansi shunt yang merupakan kapasitansi  murni  dapat  ditempatkan  pada satu titik di tengah saluran (nominal T) atau pada  2  (dua)  titik  ditempatkan  pada masing – masing ujung pengirim dan penerima (nominal  ).
1,2.4.2. Saluran Panjang
Dalam saluran panjang (long distance)  rangkaian  parameter  sebenarnya tidak  terpusat  menjadi  satu,  melainkan tersebar merata di seluruh panjang satuan.
Gambar.1. Saluran Panjang 1.2.4.3. Effect Ferranti Pada Jaringan

## Tegangan Ekstra Tinggi
Effect ferranti merupakan  gejala medan  listrik  akibat  adanya  distribusi kapasitansi  sepanjang  saluran  transmisi
yang  menyebabkan  tegangan  di  sisi  terima lebih  tinggi  dari tegangan  di  sisi  kirim (William D. Stevenson. Ir, 1990).

## 1,2.4.4. Reaktor Shunt
Reaktor shunt adalah suatu kumparan  yang  dipasang  paralel  dengan sistem  sehingga  mempunyai  kemampuan untuk  menyerap  daya  reaktif  kapasitif  dari sistem tenaga listrik sesuai dengan kapasitas  terpasang  (daya  dan  tegangan kerja) reaktor shunt tersebut.
Reaktor shunt dioperasikan (digunakan)  pada  sistem  yang  mempunyai arus  pengisian  yang  besar  pada  saat  beban ringan/rendah,  disamping  itu  reaktor  shunt digunakan  untuk  memperkecil momenteary over  voltage karena  terputusnya  saluran transmisi  pada  salah  satu  ujungnya, digunakan juga saat pengisian line (energize)  pada  jaringan  transmisi  yang panjang.  Reaktor  shunt  dapat  dipasang langsung  pada  line  transmisi,  bus  tegangan ekstra tinggi, atau melalui kumparan tersier transformator  1  fasa  3  kumparan (1  phase three pole) yang berfungsi untuk penyerapan  tegangan  sekunder  saat  beban ringan / rendah (Weddy BM, 1988).
Reaktor  shunt  dipergunakan  dalam mengkompensir  sistem  tenaga  listrik  Jawa Bali  yang  dipasang  pada  sisi  Bus  500  KV, Line  maupun  sisi  tersier  66  KV  Trafo interbus  (Trafo  IBT)  500/150/66  KV
dikarenakan  cara  pengoperasiannya  yang relatif mudah. Kompensasi dengan kapasitor  seri  maupun  menggunakan  SVC (alat  kompensasi  yang  dapat  berfungsi sebagai reaktor maupun kapasitor shunt 500 KV) belum dipergunakan.
X R2 = Reactor line permanent
X R1, X R3 = Reactor  bus dioperasikan  masuk keluar

## Gambar.2. Pemasangan Reactor Shunt

## 2, METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  metode  deskriptif analisis yaitu mengumpulkan data, mengolah  dan  menghitung,  kemudian ditarik  suatu  kesimpulan  dan  memberikan saran-saran  berdasarkan  hasil  analisa  serta kesimpulan yang didapat.
2.1. Kenaikan Tegangan Akibat Beban Rendah Pada Saluran Transmisi Ungaran-Bandung Selatan
Sistem Interkoneksi kelistrikan Jawa Bali  diantaranya  disuplai  oleh  pembangkit berskala besar (100 MW) yang terletak di daerah  Paiton  3200  MW,  Grati  700  MW, Gresik  1350  MW  (Jawa  Timur),  Tambak Lorok 1300 MW (Semarang), Saguling 700
MW, Cirata 1.000 MW (Jawa Barat), Priok 1.170  MW,  Muara  Karang  1.150  MW, Muara  Tawar  910  MW  (DKI  Jakarta)  dan
Suralaya 3400 MW (Banten).
Pembangkitan  berskala  besar  tersebut output  tegangannya  setelah  melalui  Trafo step-up  terdapat  dua  sub  sistem  tegangan yaitu  sub  sistem  500  KV dan  sub  sistem 150  KV.  Sub  sistem  500  KV  yaitu  Paiton, Grati,  Gresik  900  MW  (Jatim),  Saguling, Cirata (Jabar), Muara Tawar (DKI Jakarta), dan  Suralaya  (Banten).  Sedangkan  sub sistem  150  KV  adalah  Gresik  350  MW, Tambak Lorok  (Semarang),  Priok  dan Muara Karang
Kendala  yang  dihadapi  saat  ini adalah  jarak  transfer  yang  panjang  (long length transmision) SUTET 500 KV antara Surabaya  Barat – Ungaran  (252  Kms)  dan Ungaran – Bandung  Selatan  (343  Kms). Pada  saat  beban  penuh  (hari  kerja  normal) akibat  efek  feranti yang  mengakibatkan daya  reaktif  kapasitif  saluran  relatif  besar dapat  diserap  oleh  beban  sehingga  tidak terjadi  kelebihan  tegangan (over  voltage), tetapi pada kondisi beban rendah (low load condition) yaitu  pada  hari  libur/besar MVAR  jaringan  tidak  dapat  terserap  oleh beban  sehingga  mengakibatkan  tegangan pada substation (GITET) melebihi operasional  tegangan  kerja  yang  diijinkan
dari tegangan nominal (+5% sampai dengan -10%).
2.2. Rangkaian Ekivalen Saluran Transmisi Ungaran – Bandung Selatan
Dilihat  dari  jarak  Kms  saluran transmisi Ungaran - Bandung Selatan  yaitu 343  Kms,  maka  rangkaian  ekivalen  yang digunakan adalah rangkaian saluran panjang yang berarti kapasitansi terbagi rata sepanjang saluran.
Selanjutnya untuk keperluan analisis perhitungan mempergunakan saluran panjang dengan memperhitungkan pengaruh  kapasitansi  untuk  memperoleh hasil yang lebih teliti.
Karena  saluran  transmisi  menggunakan sistem  tiga  fasa  yang  keadaan  arus  dan tegangan adalah simetris (dengan atau tanpa transposisi), maka analisisnya cukup dilakukan  satu  fasa.  Sedangkan  untuk uraian analisis dan perhitungannya menggunakan konstanta ABCD.
2.3. Pembangkitan Daya Reaktif Pada SUTET Bandung Selatan – Ungaran

## Kondisi Beban Rendah
Transfer  energi  melalui  transmisi yang panjang dengan menggunakan tegangan bolak-balik (AC) pada saat beban rendah (low  load  condition) menyebabkan terjadinya muatan yang besar pada penghantar – penghantarnya  di  setiap  titik
(simpul). Aliran muatan  adalah  arus listrik, arus  yang  disebabkan  oleh  pengisian  dan pengosongan  (charge  dan  discharge)  suatu saluran karena tegangan bolak – balik disebut  arus  pengisian,  arus  pengisian selalu  mengalir  dalam  saluran  transmisi meskipun  saluran  tersebut  dalam  kondisi terbuka (open  circuit). Arus  pengisian karena  pengaruh  kapasitansi  saluran  akan menimbulkan  daya  reaktif.  Besarnya  daya reaktif yang dibangkitkan oleh SUTET 500 KV  adalah  kurang  lebih  1  (satu)  Kms  =  1 (satu)  MVAR.  Jika  saluran  3  (tiga)  fasa Bandung Selatan – Ungaran panjang  343 km, maka daya reaktif yang dibangkitkan = 343 MVAR.
Untuk  mengkompensir  daya  reaktif yang  demikian  besar,  perlu  dipasang induktor berupa Reaktor Shunt sebesar 343 MVAR  yang  dibangkitkan  oleh  SUTET tersebut  yang  dipasang  di  Ungaran  dan Bandung Selatan.

## 2.4. Kompensasi Pada Saluran Transmisi
Saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET)  500  KV  Ungaran - Bandung Selatan merupakan saluran panjang sehingga membutuhkan peralatan kompensasi  untuk  mengontrol  tegangan kerja  di  setiap  simpul  di  sepanjang  saluran yang berfungsi memperkecil panjang dielektrik  pada SUTET tersebut.
Tujuannya untuk memperbaiki / menaikkan kapasitas saluran daya.
Pada  saat  ini  alat  kompensasi  saluran panjang  SUTET  yang  digunakan  adalah Reaktor  Shunt  yang  tersambung  pada  sisi Bus 500  KV, sisi  Line  maupun sisi Tersier Trafo Interbus (Trafo IBT) 500/150/66 KV, untuk  jalur  utara  dipasang  di  GITET Bandung  Selatan,  GITET  Ungaran  dan GITET  Krian  (Surabaya  Barat),  sedangkan jalur  selatan  dipasang  di  GITET  Kediri, GITET Pedan dan GITET Tasik. Adapun di daerah lain seperti GITET Saguling, GITET Cirata, GITET Gandul dan GITET
Tanjungjati  yang  relatif  dekat  dengan pembangkit, pengaturan daya reaktif dengan  cara  menaikkan  atau  menurunkan eksitasi  di  pembangkitan (over  or  under axciter).

## 2.5. Data Teknis Lapangan
2.5.1 Panjang Saluran Transmisi
Panjang saluran transmisi antara Ungaran - Bandung  Selatan  adalah  342.81
kms, penghantarnya dibagi menjadi 2 (dua) bagian.
Dari Bandung Selatan –
Mandirancan  (Cirebon)  panjang  saluran 119,167  Kms  menggunakan  konduktor ACSR  gannet,  dari  Mandirancan – Ungaran panjang saluran 223,680 kms menggunakan ACSR dove. Luas penampang gannet =  4 x 392,84 mm 2 dan luas penampang dove = 4 x  327,84  mm 2 .  Keempat  konduktor  baik
gannet  maupun  dove  dihubungkan  satu sama lain menggunakan pengikat konduktor (spacer) dengan jarak konduktor satu  dengan  konduktor  yang  lain  sebesar 450  mm  yang  terpasang  setiap  jarak  50 meter  sehingga  GMD  maupun  GMR dianggap  sama  dari Bandung  Selatan sampai Ungaran.

## 2.6. Impedansi Seri Saluran Transmisi
Impedansi  seri  saluran  transmisi antara  Bandung Selatan – Ungaran  dengan tegangan kerja 500 KV adalah Penghantar  Bandung  Selatan – Cirebon,  z  =
.0,022 + j0,278 Ohm/ Kms Penghantar Cirebon – Ungaran z = 0,0261 + j 0,2763 Ohm/ Kms
Rating tegangan dan arus :
Rating tegangan nominal = 500 KV Rating  arus  nominal                  =  2000 Ampere.

## Tabel 3.1
Data Untuk Saluran Transmisi Tegangan Ekstra Tinggi 500 KV Bandung Selatan – Ungaran

## 2.5.3. Konfigurasi Saluran Transmisi
Gambar  3.2  memperlihatkan  penampang dari  saluran  transmisi  3  (tiga)  fasa  antara Bandung  Selatan – Ungaran  yang  bekerja pada frekuensi 50 Hz. Jenis konduktor yang digunakan  adalah  ACSR  (Alumunium Conductor  Steel  Reinforced)  type  gannet
untuk  saluran  Bandung  Selatan – Cirebon dan  type  dove  untuk  saluran  Cirebon – Ungaran. Sedangkan diameter luar masing – masing konduktor adalah : Saluran Bandung S – Cirebon = 25,76 mm Saluran Cirebon – Ungaran = 23,55 mm
Gambar 3. Penampang Saluran Transmisi Antara Bandung Selatan – Ungaran
2.5.4. Data Teknis Reaktor Shunt
Reaktor  shunt  GITET  Ungaran dipasang disisi Bus 500 KV dan sisi tersier 66 KV Trafo IBT 500/150/66 KV.
Data teknis Reaktor sisi Bus 500 KV Jenis Reaktor: 3 x 1 fasa Hubungan: Y (Bintang) Untuk data reaktor tiap fasanya: Kapasitas daya reaktif: 100 MVAR Rating tegangan: 500 / 3 KV
Rating arus: 11,2 Ampere Frekuensi: 50 Hz Impedansi: 2500 Ohm  5 %
Data  teknis  Reaktor  sisi  tersier  Trafo IBT 500/150/66 KV
Jenis Reaktor: 3 fasa Kapasitas daya reaktif: 105 MVAR Rating tegangan: 66 KV
Rating arus: 918,5 ampere Frekuensi: 50 Hz
Kapasitas  beban  lebih  untuk  10  menit:  23 MVAR pada 71,5 KV dan 993 Amp Impedansi:  41,49 ohm / fasa  5 %

## 2.5.5. Data Teknis Tiang 500 KV SUTET Ungaran - Bandung Selatan
Tiang 500 KV SUTET Ungaran - Bandung Selatan  berjumlah  sekitar  400  tiang. Perhitungannya  setiap  jarak  500  meter tanpa  halangan  (tidak  berbelok  dan  tidak ada  sungai  atau  yang  membatasi  lainnya) berdiri  1  (satu)  tiang  dan  jarak  bervariasi lainnya  pada  kondisi  medan  yang  berat (sungai,  belokan,  bukit  dan  medan  sulit lainnya)  berdiri  lagi  1  (satu)  tiang.  Jadi dengan  342,847  kms  jarak  Ungaran - Bandung Selatan sekitar 400 tiang menara. Data  teknis  tiang  500  KV  Ungaran - Bandung Selatan.
Jenis tiang : Tunggal
Bentuk tiang : Delta Tinggi tiang : 44,8 Meter s/d 100 Meter
Jenis Konduktor: ACSR Tipe Konduktor: Ganet  dari  Bandung Selatan – Cirebon, Dove  dari  Cirebon – Ungaran.
Jarak Konduktor ke tanah minimal 34,480m Lebar keliling kaki tiang:10 Meter Penampang konduktor
- Type Ganet = 4 x 392,84 mm 2
- Type Dove = 4 x 327,84 mm 2
Jarak Spacer satu sama lain:50 meter Penampang spacer: 450 mm

## 3. PEMBAHASAN
3.1 Perhitungan dan Analisis Pemakaian Reaktor Shunt Analisa Perhitungan Daya Reaktif Saluran Ungaran - Bandung Selatan
Dari  data  diketahui  bahwa  impedansi  seri saluran  transmisi  Ungaran - Bandung
Selatan  adalah  Z  =  95,30  84,90 0 Ohm  / fasa.
Untuk mengetahui admitansi paralel terlebih dahulu dihitung kapasitansi saluran transmisinya.
Dan  dari  konfigurasi  saluran  transmisi (gambar 3.2) diperoleh :
D 12 = 11,8 m D 23 = 11,8 m
D 31 = 23,6 m
d = 0,45 m
Jadi  jarak  rata-rata  geomterik  (GMD)  dan radius rata – rata geometrik (GMR) adalah :
Penghantar Bandung Selatan – Ungaran :
GMD = 3
31 23 12 . D D D m = 3 6 , 23 . 8 , 11 . 8 , 11 m
= 14,86707 m
Penghantar Bandung Selatan – Cirebon
D b SC = 1,09 4 3 . d r m = 1,09   4 3 45 , 0 . 01288 , 0 = 0,20175 m
Penghantar Cirebon – Ungaran
D b SC = 1,09 4 3 . d r m = 1,09   4 3 45 , 0 . 011775 , 0 = 0,19728 m
Kapasitansi  saluran  transmisi  Penghantar Bandung Selatan – Cirebon
C 1 = b sc D GMD In  2 F / km /fasa = 20175 , 0 86707 , 14 10 . 10 . 85 , 8 . 2 3 12 In   = 1,2.10 -8 F / km /fasa
Kapasitansi  saluran  transmisi  Penghantar Cirebon – Ungaran
C 2 = b sc D GMD In  2 F / km /fasa = 19728 , 0 86707 , 14 10 . 10 . 85 , 8 . 2 3 12 In   = 1,2.10 -8 F / km /fasa
Kapasitansi  total  saluran  transmisi Bandung Selatan – Ungaran C = 1,2.10 -8 F / km /fasa Admitansi  pararel  saluran  transmisi Bandung Selatan – Ungaran
y = j 2  f C = j 3,768.10 -6  90  Mho /fasa
Y = yl = j 2  f C l = j 2  50.1,2.10 -8 .342,847
= j 1,2918.10 -3 Mho / fasa
= 1,2918.10 -3  90  Mho / fasa
Dari  persamaan  (2.71),  (2.72)  dan (2.73)  telah  diperoleh  untuk  mencari persamaan konstanta bantu A, B, C dan D Dengan memasukkan nilai :
Z = 95,30  84,90  Ohm / fasa
= 8,46 + j 94,9284 Ohm / fasa
Y = 1,2918.10 -3  90  Mho /fasa = j 1,2918.10 -3 Mho / fasa
ZY = 95,30  84,90 . 1,2918.10 -3  90  = 0,123  174,90  = -0,123 + j 0,011 Z 2 Y 2 =(8,46+j94,9284) 2 .(j1,2918.10 -3 ) 2 = 0,0149 – j 0,00268 = 0,0151  -10,196
= (8,46 + j 94,9284) 3 .(j 1,2918.10-3) 3 = 4,56.10 -4 + j 1,66.10 -4
= 4,85.10 -4  20,0033 
maka
A = 1 + 720 24 2 3 3 2 2 Y Z Y Z ZY  
A = 0,9406  3,25 
= 0,939 + j 0,0549
B = Z          5040 120 6 1 3 3 2 2 Y Z Y Z ZY
= 95,30  84,90  = 93,3559  84,9936 
= 8,1469 + j 92,9997
C = Y          5040 120 6 1 3 3 2 2 Y Z Y Z ZY
= 1,2918.10 -3  90  = 1,265.10 -3  90,0936  = -2,06610 -6 + j 1,26510 -3 D = A = 0,9406  3,25 
Kenaikan Tegangan Di Sisi Terima Diasumsikan tegangan kerja normal adalah  500  KV,  maka  arus  pengisian  (I C ) pada  saluran  transmisi  saat  terjadi  aliran arus :
I C = C V S =  (1,265.10 -3  90,0936  ). (500.000  0  ) = 632,5  90,0936  Ampere Arus pengisian ini akan menimbulkan  daya  reaktif  kapasitif  pada saluran transmisi yang besarnya adalah :
Q= 3 I C . V RL = 3 .632,5  90,0936  . 88675,1364

## =316,250002 MVAR
Kenaikan tegangan pada sisi terima saluran transmisi :
Z = 95,30  84,90  = 8,46 + j 94,9284 I C R = 632,5 . 8,46 =5.350,95 Volt I C X = 632,5 . 94,9284 =60.042,21Volt V R = Vs + (I C R) + (I C X) =500.10 3 +5350,95+60.042,213 = 565.393,163 Volt
Diagram  vektor  tegangan saluran  transmisi beban rendah adalah :
Gambar  4.1  Diagram  vektor  tegangan saluran  transmisi  Bandung  Selatan – Ungaran kondisi beban rendah Jadi kenaikan tegangan di sisi terima :
V SL = 565.393,163 – 500.000
= 65.393,163
Volt
Prosentase kenaikan tegangan :
%V SL = 100 10 . 500 16 , 393 . 65 3 x % = 13,079 %
Pada  saat  beban  rendah  aliran  daya (load  flow) mengalir  ke  GITET  Ungaran dikarenakan  pembangkitan  banyak  yang beroperasi  di  wilayah  barat  (DKI  Jakarta) dan  Jawa  Barat  sehingga  bila  tidak  ada kompensasi  maka  tegangan  di  GITET Ungaran mencapai 565.393,163 Volt.
Hal tersebut tidak direkomendasikan karena melebihi batas operasional tegangan kerja  yang  diijinkan  oleh  PLN  yaitu -10  % s/d  +5  %  artinya  operasional  tegangan dibawah  nominal  500.10 3 Volt  adalah
sampai  10%  dan  tegangan  diatas  nominal sampai 5 %.

## Kompensasi Dengan Reaktor Shunt
Dengan  menggunakan kompensasi reaktor  shunt  arus  pengisian  (I C )  dapat diturunkan  sehingga  tegangan  sisi  terima dapat diturunkan.
Derajat Kompensasi dimisalkan 70 %
Kondisi sebelum dikompensasi
Konstanta umum saluran diberi notasi A 1 , B 1 , C 1 , dan D 1
A 1 = D1 = 0,9406  3,25
 B 1 = 93,3559  84,9936
 C 1 =1,265.10 -3  90,0936 
Kondisi setelah dikompensasi
7 , 0  B B C L Dimana B C = 1,265.10 -3
B L = 0,7 . 1,265.10 -3
= 8,855.10 -4
Konstanta umum A 2 , B 2 , C 2 , dan D 2

## Gambar  4 Konstanta  ABDC  untuk  Reaktor
Shunt
A 2 = D 2
B 2 = 0 C 2 = j 8,855.10 -4
Mencari arus IC setelah dikompensasi
I C = B C  V R         C L B B 1
= 1,256.10 -3 .500.10 3   7 , 0 1 
= 189,75  90,0936 Ampere
Besarnya penurunan arus pengisian (charging current)
I CHG = I C sebelum  dikompensasi - I C setelah dikompensasi
= 632,5 – 189,75 = 442,75 Ampere Besarnya daya reaktif setelah
dikompensasi:
Q = 3 .189,75.288675,1364
= 94,875
MVAR
Dari data impedansi saluran :
Z = 95,30  84,90  = 8,46 + j 94,9284
Maka tegangan di sisi terima setelah dikompensasi
I C R = 189,75.8,46 = 1.605,285 Volt I C X = 189,75.94,9284 = 18.0126,6639 Volt Sehingga
V R = V S + ( I C R + I C X )
= 500.10 3 + 1.605,285 +
18.0126,6639 = 519.617,9489 Volt Jadi kenaikan tegangan disisi terima : V SL = 519,617,9489 – 500.000 = 19.617,9489 Volt Prosentase kenaikan tegangan :
%V SL = % 100 10 . 500 9489 , 617 . 19 3 x
= 3,92 %
Setelah dikompensasi dengan reaktor shunt kenaikan  tegangan  dibawah  5  %  masih direkomendasikan  oleh  PLN  (maksimal  5 % diatas tegangan nominal 500.000 volt. Penurunan tegangan setelah dikompensasi :
VD % =
S R R V si dikompensa setelah V si dikompensa sebelum V . . 
x 100 %
= % 100 000 . 500 2141 , 772 . 45 x = 9,15 %
Acuan untuk prosentase penurunan tegangan  dengan  menggunakan  reaktor shunt pada rumus (2.91) adalah :
VD % = % 100 x V R I S S
Dengan asumsi saat beban rendah arus pada sisi kirim maksimal 2.000 A, maka :
VD % = % 100 10 . 500 46 , 8 . 10 . 2 3 3 x = 3,384 %
Dari analisis perhitungan prosentase penurunan tegangan lebih tinggi dari acuan, hal  ini  dikarenakan  analisa  perhitungan derajat kompensasi mempergunakan derajat yang  paling  tinggi  yaitu  70  %.  Hal  ini dimaksudkan  untuk  memperbaiki  tegangan kerja  supaya  mendekati  tegangan  kerja ideal (nominal) 500 KV.
Analisis Perhitungan Besarnya Induktansi Reaktor Shunt
Menentukan  besarnya  induktansi dari  reaktor  shunt  dapat  dicari  dengan mengurangi  panjang  dielektrik  saluran dengan  mengasumsi  tegangan  V R =  V S = 500  KV  menggunakan persamaan  (2.89) maka didapat : Sebelum dikompensasi :
Penghantar  Bandung  Selatan – Cirebon
 1 =  1  = zy = 6 10 . 768 , 3 . 278 , 0  2 90 475 , 85  = 1.01.10 -3 Radian per km  1 = 1.01.10 -3 .119,167 = 0,1203 Rad .  2 360 
= 6,9648 
Penghantar Cirebon – Ungaran
 2 =  1  = zy
= 6 10 . 768 , 3 . 277 , 0   2 90 60 , 59  = 9,717.10 -3 Radian per km  2 = 9,717.10 -4 .223,68
= 0,217 rad .  2 360 
= 12,4543 
 =  1 +  2 = 6,9648  + 12,4543 
= 19,4191 
Setelah dikompensasi panjang dielektrik  yang  dikehendaki  17  dipasang reaktor shunt (  ’)
875 . 0 19 17 '      ZY ZY Y’  =  (0,875) 2 .Y  ; Y  =  1,2918.10 -3
Mho /fasa
= 0,00098904              Mho / fasa
Dan 000494517 , 0 2 '  Y Mho / fasa
Maka,
4 10 . 94517 , 4 2    SH X j Y SH X 1 =  6,459.10 -4 – 4,94517.10 -4
= 1,51383.10 -4
X SH = 6.605,7615 Ohm / fasa
Jadi,
L SH =  SH X = 314 7615 , 6605 . 6 =21,037 Henry/fasa
Dari  data  terlihat  X SH di  Bandung Selatan  adalah  2500  Ohm  /  fasa  dan  di Ungaran  juga  sama  besarnya  yaitu  2500 Ohm / fasa. Bila kedua GITET dijumlahkan maka  jumlah  X SH reaktor  shunt  adalah 5.000  Ohm  /  fasa  berarti  ada deviasi 6.605,7615 – 5.000 ohm/ fasa = 1.605,750 ohm/  fasa. Kekurangan  jumlah  X SH dari
kedua GITET tersebut dapat
diserap/dikompensir oleh transfomator kedua  GITET  karena transfomator  juga berfungsi sebagai penyerap daya reaktif. Dari  analisa  dan  data  di  lapangan  dapat dinyatakan reaktor shunt di GITET Ungaran saat sekarang masih relevan untuk dipergunakan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dan analisa sebelumnya, maka  dapat  diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Untuk mengatur tegangan pada sistem tenaga listrik Jawa Bali dalam kondisi beban  rendah,  pada  saluran  transmisi panjang  tanpa  pembangkit yaitu saluran  Bandung  Selatan – Ungaran
dipasang Reaktor Shunt untuk mengkompensir MVAR jaringan dengan derajat kompensasi
% 70  B B C
L yang  dimaksudkan  untuk
menurunkan arus pengisian yang pada akhirnya  untuk  menurunkan  tegangan jaringan  mendekat  atau  sampai  ideal (500  KV).  Besarnya  arus  pengisian line (line charging) sebelum dikompensasi  adalah  632,5  Ampere dan  daya  reaktif  kapasitif  316,25 MVAR,  sedangkan  besarnya  arus pengisian setelah dikompensasi adalah  189,75  Ampere  dan  daya reaktif 94,875 MVAR.
2. Prosentase kenaikan tegangan sebelum  dikompensasi  adalah  13,079 %  (melebihi  batas  toleransi  oleh PLN), setelah dikompensasi prosentase  kenaikan  tegangan  adalah 3,92  %  (ditoleransi  oleh  PLN).  Jadi terdapat  penurunan  tegangan  sebesar 9,15 %.
3. Nilai  total  reaktansi  saluran  Bandung Selatan – Ungaran setelah dikompensasi adalah 6.606,7615 Ohm / fasa, sedangkan total nilai induktansi reaktor  shunt  penjumlahan  Bandung Selatan  dan  Ungaran  adalah  5.000 Ohm  /  fasa  sehingga  ada  deviasi sebesar 1.605,7615  Ohm  /  fasa yang dapat  dikompensasikan  pada  Trafo daya  IBT  500/150/66  KV  yang  juga berfungsi  sebagai  penyerap  daya reaktif. Dari  data  Reaktor  Shunt  500 KV GITET Ungaran yang mempunyai
rating 105 MVAR dan nilai
induktansi  sebesar  2.500  ohm  /  fasa masih relevan untuk dipergunakan.

## Daftar Pustaka
Hutauruk.  TS.  Ir.  MSc, 1985, Transmisi
Daya Listrik, Erlangga, Jakarta
Weddy  BM, 1988, Sistem  Tenaga  Listrik
Edisi Ketiga, Aksara Persada
Indonesia.
William  D.  Stevenson.  Ir, 1990, Analisa Sistem Tenaga Listrik, Erlangga.
H. Hidayat.  Ir, 1994, Rangkaian  Listrik,
Erlangga, Jakarta.
Joseph  A.  Edminser.  Ir, 1994, Sahat
Pakpahan.  Ir,  Rangkaian  Listrik,
Erlangga, Jakarta.