http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
Alex Sandria Jaya Wardhana 1 , Ismu Wijayanto 2

## ABSTRACT
ABSTRAK

## PENDAHULUAN
Energi merupakan salah satu faktor yang sangat diperlukan untuk pembangunan berkelanjutan  dan  pertumbuhan  ekonomi. Jumlah  energi  listrik  terjual  pada  tahun  2018 sebesar  234.617,88  GWh  meningkat  5,15% dibandingkan tahun sebelumnya. Sektor pelanggan  industri  mengkonsumsi  32,80%, rumah  tangga  41,70%  dan  sektor  lain  yaitu social, gedung pemerintah dan penerangan jalan umum  sebesar  6,74%.  Berdasarkan  data  diatas dua  sektor  paling  dominan  yaitu  sektor  rumah tangga  dan  sektor  industri    yang  terus  tumbuh dari  tahun  ke  tahun.  Jumlah  pelanggan  pada
akhir tahun 2018 sebesar 71.917.397 pelanggan meningkat  5,65%  dari  akhir  tahun  2017  (PT PLN Persero, 2018).
Menurut Dugan, R.C dkk (1996), kualitas daya listrik ( power quality ) adalah syarat umum yang  menggambarkan  karakteristik  parameter catuan  seperti  arus,  tegangan,  frekuensi,  serta menggambarkan dampak negatif dari gangguan listrik, seperti deviasi frekuensi, variasi tegangan  sumber,  tegangan  transien,  harmonik dan  sebagainya.  Kualitas  daya  dan  faktor ekonomis saling berhubungan. Faktor ekonomis sangat  tergantung  kepada  pemilihan  peralatan yang  akan  dioperasikan  di  pabrik  dan pensuplaian pada peralatan pabrik yang menjadi

## STUDI POWER QUALITY

## DI BALAI LATIHAN PENDIDIKAN TEKNIK (BLPT) YOGYAKARTA
1 Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FT UNY, 2 Balai Latihan Pendidikan Teknik Yogyakarta Email: alexwardhana@uny.ac.id , ismusama@gmail.com
The  quality  of  electrical  power  is  a  common  condition  that  describes  the  characteristics  of  the parameters of electrical quantities. This study aims to determine the power quality profile that includes current, voltage,  active  power,  reactive  power,  apparent  power,  frequency,  harmonic  current,  and  voltage  harmonics. Power quality profile is done by measuring for 24 hours to determine the characteristic qualities of the object of research in  Balai  Latihan Pendidikan Teknik (BLPT) Yogyakarta. Measurements  were taken at each of output transformer 250 kVA at BLPT Yogyakarta. Based on the measurement results, the total peak load for loading in BLPT  Yogyakarta  is  129.242,45  VA  or  equal  to  51.70%  of  the  installed  transformer  capacity.  The  most prominent conditions of measurement results are any indication of the current flow in the neutral wire is high enough, ie 103,05 amperes, which will impact on the value of the energy loss in the neutral wire and losses in the transformer.
Keywords : power quality, profile, measurement
Kualitas  daya  listrik  ( power  quality )  merupakan  syarat  umum  yang  menggambarkan  karakteristik parameter-parameter besaran listrik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil kualitas daya yang meliputi arus,  tegangan,  daya  aktif,  daya  reaktif,  daya  semu,  frekuensi,  harmonik  arus  dan  harmonik  tegangan.  Profil kualitas  daya  dilakukan  dengan  melakukan  pengukuran  selama  24  jam  untuk  mengetahui  karakteritik  kualitas daya  dengan  objek  penelitian  pada  gedung  Balai  Latihan  Pendidikan  Teknik  (BLPT)  Yogyakarta.  Pengukuran dilakukan  pada  output  trafo  dengan  kapasitas  250  kVA  yang  ada  di  BLPT  Yogyakarta.  Berdasarkan  hasil pengukuran,  beban  puncak  total  untuk  pembebanan  di  BLPT  Yogyakarta  adalah  129.242,45  VA  atau  sebesar 51,70% dari kapasitas trafo yang terpasang. Kondisi yang paling menonjol dari hasil pengukuran adalah adanya indikasi  aliran  arus  di  kawat  netral  yang  cukup  tinggi,  yaitu  103,05  ampere  di  mana  nilai  tersebut  akan berdampak pada kerugian energi pada saluran netral maupun rugi-rugi pada transformator.
Kata kunci: kualitas daya listrik, profil, pengukuran.
beban  listrik.  Aanya  kualitas  daya  yang  baik maka faktor ekonomis dapat ditekan seminimal mungkin.  Stamenić et  al .  (2012)  menyatakan bahwa  dengan  mengetahui  profil  kualitas  daya listrik  dengan  melakukan  pengukuran  maupun audit  energi  akan  didapatkan  potensi  anomali penggunaan  energi  dan    menentukan  peluang konservasi energi yang bisa dilakukan.
Suatu bangunan gedung dikatakan memiliki  kualitas  daya  yang  baik  apabila tegangan,  arus,  frekuensi  dan  faktor  dayanya konstan.  Suatu  bangunan  baik  gedung  sebagai tempat  aktififitas  yang  membutuhkan  peralatan listrik  maupun  industry  yang  didalamnya memiliki  proses  produksi  selalu  membutuhkan dua  hal  berikut  untuk  mendukung  proses aktifitasnya,  yaitu:  1)  suplai  listrik  yang kontinyu.  Hal  ini  untuk  menjaga  suplai  listrik tetap  kontinyu,  maka  digunakan  sumber  listrik cadangan yaitu genset (generator-set), khususnya  untuk  beban-beban  penting;  dan  2) kualitas  daya  listrik  yang  baik.  Kualitas  daya listrik  yang  baik  sangat  diperlukan  karena banyak  peralatan-peralatan  elektronik  yang dipergunakan.

## Profil BLPT Yogyakarta
BLPT Yogyakarta (2015) diresmikan oleh Menteri  Pendidikan  dan  Kebudayaan  Republik Indonesia    pada  hari  Selasa,  31  Maret  1981 beserta  3  (tiga)  BLPT  lainnya  yaitu  BLPT Padang, BLPT Palembang dan BLPT
Semarang.  Dengan  demikian  di  Indonesia terdapat  9  (sembilan)  BLPT  di  mana    5  BLPT sudah  diresmikan  sebelumnya  yaitu:  BLPT Jakarta,  BLPT  Bandung,  BLPT  Surabaya, BLPT Medan, dan BLPT Ujung Pandang .
Sejak  diberlakukannya  Otonomi  Daerah Tahun 2001, BLPT diserahkan kepada Pemerintah Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta  sebagai  Unit  Pelaksana  Teknis
Daerah  (UPTD)  di  bawah  Dinas  Pendidikan, Pemuda dan Olahraga Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Sejak saat itu pula BLPT dikembangkan  tugas  pokok  dan  fungsinya untuk  melayani  pendidikan  dan  pelatihan  bagi
Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Negeri/Swasta, Perguruan Tinggi Negeri/Swasta, Instansi/Lembaga,
Dunia Usaha/Dunia  Industri,  dan  masyarakat  umum dari DIY maupun luar DIY.
BLPT  Yogyakarta  memiliki  4  program diklat  yang  diselenggarakan  yaitu,  otomotif, mesin,  elektro,  dan  informatika,  serta  sipil  dan futniture ,  di  mana  sumber  listrik  yang  dimiliki (utama) diperoleh dari PLN dan Genset sebagai sumber  energi  listrik  cadangan.  Kapasitas  daya terpasang  pada  trafo  yang  dimiliki  oleh  BLPT DIY yaitu sebesar 250 kVA.

## METODE
Alat  atau  instrumen  dalam  penelitian  ini berupa power  quality  analyzer ( analyst A3Q) untuk  pengukuran  sumber  listrik  3  fase. Instrumen alat ukur digunakan untuk mengukur data-data  yang  terkait  dengan  kualitas  daya (digunakan  untuk  pengukuran power  quality ) maupun  pengukuran  lain  yang  dibutuhkan, sedangkan  perangkat  dokumentasi  digunakan untuk  mengambil  gambar  atau  kejadian- kajadian  yang  mendukung  dalam  mengungkap data tingkat konsumsi energi.
Gambar 1. Alat Ukur Power Quality Analyzer
Gambar 1. Pemasangan Alat Power Quality
Titik pengukuran difokuskan pada
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
incoming MDP utama dari trafo 250 kVA. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan data pengukuran  secara  total  terhadap  beban tersambung.  Hasil pengukuran  yang  direkam antara lain;
a) Data arus fase dan netral (I R , I S , I T ) (I N ) b) Data tegangan fase-netral (V R-N , V S-N , V T-N ) dan tegangan fase-fase    (V R-S , V S-T , V T-R )
c) Data Frekuensi
d) Data Power Factor
e) Total Harmonic Distortion Voltage (THDV)
f) Total Harmonic Distortion Current (THDI)
g) Data Daya Listrik (daya semu, daya nyata, daya reaktif)
Data  yang  sudah  didapatkan  selanjutnya dianalisis  kemudian  dibandingkan  dengan standart kelistrikan yang berlaku.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik  beban  diperlukan  agar sistem  tegangan  dan  pengaruh  thermis  dari pembebanan  dapat  dianalisis  dengan  baik.
Analisis  tersebut  termasuk  dalam  menentukan keadaan  awal  yang  akan  diproyeksikan  dalam perencanaan selanjutnya. Penentuan karakteristik  beban  listrik  suatu  transformator sengat penting guna mengevaluasi pembebanan transformator tersebut, ataupun dalam merencanakan sebuah transformator yang baru.
Karakteristik beban ini sangat memegang peranan  penting  dalam  memilih  kapasitas transformator  secara  tepat  dan  ekonomis.  Di lain  pihak  sangat  penting  artinya  dalam menentukan rating peralatan pemutus rangkaian,  analisis  rugi-rugi  dan  menentukan kapasitas  pembebanan  dan  cadangan  yang tersedia  dan  suatu  transformator.  Karakteristik beban  listrik  suatu  transformator  sangat tergantung  pada  jenis  beban  yang  dilayaninya. Hal  ini  akan  jelas  terlihat  dan  hasil  pencatatan kurva  beban  selama  interval  waktu  tertentu.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Power Quality di BLPT Yogyakarta
No. Parameter Fase R Fase S Fase T Netral 1 Arus  kondisi beban rata-rata (ampere) 73,73 73,27 105,77 32,36 2 Arus kondisi beban maksimal (ampere) 177,83 203,40 227,37 103,05 3 Tegangan (V), Volt 216,74 218,35 213,95 - 4 Daya Aktif (P), Watt 13.754,76 14.905,23 21.331,35 - 5 Daya semu (S), VA 15.927,55 15.913,21 22.561,11 - 6 Daya Reaktif (Q), Var 7.675,17 4.734,17 6.096,47 - 7 Faktor Daya (PF) 0,86 0,95 0,96 - 8 Frekuensi (Hz) 49,85 9 Harmonik Arus,% 11,15 14,98 8,05 - 10  Harmonik Tegangan, % 2,48 2,36 2,15 -

## a. Tegangan Fasa
Nilai  tegangan  hasil  pengukuran  di  BLPT Yogyakarta  yang  diukur  pada  panel  MDP  secara grafik  di  tunjukkan  pada  Gambar  2  dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 2.

## Gambar 3. Profil Tegangan Fasa pada Panel MDP BLPT Yogyakarta
Tabel 2. Nilai Tegangan Fase pada Panel MDP Nilai Tegangan V R-N (Volt) V S-N (Volt) V T-N (Volt) Minimum 210,93 212,21 207,97 Rata-rata 216,74 218,35 213,95 Maksimum 221,47 222,76 218,13
Berdasarkan  Tabel 2 di atas, nilai tegangan fasa pada setiap fasa berbeda yang menyebabkan muncul nilai unbalance voltage . Hasil perhitungan,  nilai unbalance  voltage rata-rata pada  panel  MDP  sebesar  0,92%,  nilai  ini  belum melebihi  batas  standar  yang  ditetapkan  oleh NEMA yaitu 1%. Akan tetapi pada kondisi beban tertentu  dimana  nilai  tegangan  di  panel  tersebut turun  (nilai  terendah)  maka  nilai unbalance voltage telah  melebihi  nilai  standar  yang  telah ditetapkan.
Tegangan
tidak seimbang mengakibatkan terjadinya losses (rugi daya) serta berakibat  juga  pada  pengurangan  usia  pakai  dari peralatan 3 fasa yang terhubung pada sistem.

## b. Arus Fasa
Nilai  arus  hasil  pengukuran  di  BLPT  Yogyakarta yang  diukur  pada  panel  MDP  secara  grafik  di tunjukkan pada Gambar 4 dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai Arus Fase Pada Panel MDP
Arus Fasa Fasa R Fasa S Fasa T Arus Netral Minimum 24,66 18,81 46,75 13,71 Rata-rata 73,73 73,27  105,77 32,36 Maksimum  177,83  203,40  227,37  103,05
Gambar 4. Profil Arus pada Panel MDP BLPT Yogyakarta
Nilai  arus  yang  ditunjukkan  pada  Tabel  3 menunjukkan  bahwa  pada  kondisi  rata-rata,  ada perbedaan arus  pada  setiap  fasa sebesar  25,53%, artinya  kondisi  pembebanan  yang  terjadi  di BLPT  Yogyakarta  sudah  tidak  seimbang  dan melebihi batas aman. Batas standard ketidakseimbangan  arus  beban  yang  ditentukan oleh  NEMA  adalah  10%.  Berdasarkan  kondisi tersebut,  arus  yang  mengalir  di  kawat  netral sebesar  103,05  ampere  (pada  kondisi  maksimal) perlu  diperbaiki  guna  meminimalisir  aliran  arus yang  terjadi  di  kawat  netral  dan  menurunkan losses  trafo  yang  diakibatkan  oleh  aliran  arus netral.

## c. Daya Semu
Nilai  daya  semu  (VA)  hasil  pengukuran  di BLPT  Yogyakarta  yang  diukur  pada  panel  MDP secara  grafik  ditunjukkan  pada  Gambar  5  dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.
Gambar 5. Profil Daya Semu pada Panel MDP BLPT Yogyakarta
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/

## Tabel 4. Nilai Daya Semu pada Panel MDP
Daya Semu Fasa R Fasa S Fasa T Minimum 5.332,36 4.137,55 10.079,73 Rata-rata 15.927,55 15.913,21 22.561,11 Maksimum 37.840,64 43.697,73 47.704,09
Nilai  daya  semu  yang  ditunjukkan  pada Tabel 4, menunjukkan bahwa pada kondisi beban rata-rata, ada perbedaan pembebanan pada setiap fasa  sebesar  24,41%  pada  MDP  transformator, artinya kondisi pembebanan yang terjadi di panel relatif tidak seimbang.
Berdasarkan  hasil  pengukuran  nilai  daya semu  pada  kondisi  maksimal  adalah  sebesar 129.242,45  VA  atau  129,24  kVA,  maka pembebanan  pada  trafo  terpasang  (250  kVA) sebesar 51,70%.
Gambar 6. Perbadingan Kapasitas Daya

## d. Daya Nyata
Nilai daya  nyata  (watt)  hasil pengukuran di BLPT  Yogyakarta  yang  diukur  pada  panel  MDP secara  grafik  di  tunjukkan  pada  Gambar  7  dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 5
Gambar 7. Profil Daya Nyata pada Panel MDP
BLPT Yogyakarta
Tabel 5. Nilai Daya Nyata pada Panel MDP Daya Nyata Fasa R Fasa S Fasa T Minimum 4.467,27 3.974,46 9.976,91 Rata-rata 13.754,76 14.905,23 21.331,35 Maksimum 31.887,82 39.173,73 41.226,55
Nilai  daya  nyata  yang  ditunjukkan  pada Tabel 5 menunjukkan bahwa pada kondisi beban rata-rata,  terdapat  perbedaan  konsumsi  daya nyata  di  setiap  fasanya,  dengan  persentase perbedaan  28,01%  pada  panel MDP.  Kondisi ini mengakibatkan  munculnya  arus  pada  kawat netral  yang  menyebabkan  terjadinya losses pada transformator.

## e. Daya Reaktif
Nilai daya reaktif (VAr) hasil pengukuran di BLPT  Yogyakarta  yang  diukur  pada  panel  MDP secara  grafik  ditunjukkan  pada  Gambar  8  dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 6
Gambar 8. Profil Daya Reaktif pada Panel MDP BLPT Yogyakarta
Tabel 6. Nilai Daya Reaktif pada Panel MDP Daya Nyata Fasa R Fasa S Fasa T Minimum 1.879,09 0,00 546,00 Rata-rata 7.675,17 4.734,17 6.096,47 Maksimum 21.535,09 19.184,46 23.754,55
Berdasarkan  grafik  hasil  pengukuran terlihat  bahwa  pada  fasa  R  konsumsi  daya reaktifnya paling tinggi dibandingkan fasa  S dan fasa  T.  Semakin  besar  konsumsi  daya  reaktif
maka  akan  mengakibatkan  losses  jaringan  yang semakin besar.

## f. Faktor Daya
Nilai faktor daya hasil pengukuran di BLPT Yogyakarta  yang  diukur  pada  panel  MDP  secara grafik ditunjukkan pada Gambar 9 dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 7
Gambar 9. Profil Faktor Daya pada Panel MDP BLPT Yogyakarta
Tabel 7. Nilai Faktor Daya pada Panel MDP
Faktor Daya (PF) Fasa R Fasa S Fasa T Minimum 0,76 0,85 0,81 Rata-rata 0,86 0,95 0,96 Maksimum 0,98 0,99 1,00
Nilai  faktor  daya  yang  ditunjukkan  pada Tabel  7  menunjukkan  bahwa  secara  umum  pada kondisi  rerata  nilai  faktor  daya  masing-masing fasa  pada  panel  MDP  sudah  sesuai  dengan standar  yang  telah  ditetapkan  oleh  PLN  yaitu lebih  besar  atau  sama  dengan  0,85.  Nilai  faktor daya yang rendah akan mengakibatkan konsumsi daya reaktif sangat besar sehingga berakibat pada kenaikan rugi daya ( losses ) secara keseluruhan .

## g. THD Tegangan
Nilai THD Tegangan hasil pengukuran di BLPT  Yogyakarta  yang  diukur  pada  panel  MDP secara  grafik  ditunjukkan  pada  Gambar  10  dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 8
Gambar 10. Profil THD Tegangan pada Panel MDP BLPT Yogyakarta Tabel 8. Nilai THD Tegangan pada Panel MDP THD Tegangan Fasa R Fasa S Fasa T Minimum 2,12 1,96 1,69 Rata-rata 2,48 2,36 2,15 Maksimum 3,01 2,78 2,66
Nilai  THD  tegangan  rata-rata  pada  panel MDP  berkisar  antara  1,69  hingga  3,01  persen Dengan  mengacu  ke  standar  IEEE  519-1992  , nilai  THD  tegangan  untuk  tegangan  dibawah  69 kV  yaitu  5  persen,  maka  nilai  THD  tegangan rata-rata di panel MDP masih di bawah standard yang telah ditentukan oleh IEEE.

## h. THD Arus
Nilai THD arus hasil pengukuran di BLPT Yogyakarta yang diukur pada panel MDP secara grafik  ditunjukkan  pada  Gambar  11  dan ditabulasikan seperti ditunjukkan pada Tabel 9.
Gambar 11. Profil THD Arus pada Panel MDP BLPT Yogyakarta
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/

## Tabel 9. Nilai THD Arus pada Panel MDP
THD Arus Fasa R Fasa S Fasa T Minimum 5,33 5,23 4,22 Rata-rata 11,15 14,98 8,05 Maksimum 19,77 33,30 13,72
Nilai  THD  arus  rata-rata  pada  panel  MDP berkisar antara 4,22 hingga 33,30 persen. Hal ini mengacu ke standar IEEE 519-1992 (1993), nilai THD  arus  untuk  tegangan  dibawah  69  kV  yaitu 15  persen,  maka  nilai  THD  arus  sudah  melebihi batas standar yang ditentukan oleh IEEE.

## SIMPULAN
Daya  total  tersambung  dari  PT  PLN (Persero)  yang  digunakan  di  Balai  Latihan Pendidikan  Teknik  (BLPT)  Yogyakarta  untuk menggerakkan peralatan utama utilitas, peralatan utama  proses  dan  kebutuhan  perkantoran  adalah 1.495  kVA  yang  terbagi  dalam  dua  titik langganan  yaitu  345  kVA  dan  1.150  kVA. Berdasarkan  hasil  pengukuran,  beban  puncak  di Balai  Latihan  Pendidikan  Teknik  (BLPT) Yogyakarta  adalah  384.299,73  VA.  Berdasarkan hasil  pengukuran  dan  analisis  yang  telah dilakukan  kondisi  yang  paling  menonjol  adalah adanya  indikasi  aliran  arus  di  kawat  netral  yang cukup  tinggi,  yaitu  103,05  ampere  dimana  nilai tersebut  akan  berdampak  pada  kerugian  energi pada  saluran  netral  maupun  rugi-rugi  pada transformator.

## DAFTAR RUJUKAN
BLPT Yogyakarta. 2015. Profil-Visi-misi BLPT DIY. Diakses  dari  http://www.blptjogja.or.id/,  30 September 2019
Dugan, R.C., McGranaghan, M. F., and Beaty, H.
W. 1996. Electrical Power Sistems Quality . New York: McGraw-Hill.
IEEE  Std  519-1992.  1993. IEEE  Recommended Practices  and  Reqirements  for  Harmonic Control in Electrical Power System . IEEE:
NewYork,
Stamenić,  M.,  Jankes,  G.,  Tanasić,  N.,  Trninić, M., & Simonović, T. 2012. Energi Audit as a  Tool for Improving  Overal  Energi Efficiency in Serbian Industrial Sector . 2nd International  Symposium  on  Environment-
Friendly Energies and Applications (EFEA).
PT.  PLN  Persero.  2018.  Statistik  PLN.
Sekretariat Perusahaan PT. PLN (Persero).