## ANALISIS VOLTAGE DROP DENGAN MEMPERBAIKI KONDUKTOR MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP
Oleh: Gusti Ikhwanda Tarigan 1)
Solly Aryza 2)
Adi Sastra, P Tarigan 3)
Fakultas Sains dan Tekhnologi, Program Studi Teknik Elektro Universitas Pembangunan Panca Budi, Medan 1,2,3)
E-mail: gustiikhwandatarigan@gmail.com 1)
sollyaryza@gmail.com 2)
adisastratarigan@gmail.com 3)

## ABSTRACT
This  study  aims  to  determine  the  percentage  drop  in  the  voltage  drop  at  the  end  of  the network  on  the  refiner  PU.1,  determine  the  effect  of  load  breakdown  and  increase  in conductors  on  the  refiner  PU.6  on  improving  the  quality  of  the  end  voltage  on  the  refiner PU.1, and get the results of the analysis of the voltage drop at the end of the network on the refiner PU. .1 with ETAP 12.60 software. The research method used is a simulation method for  calculating  voltage  drop  using  Etap  12.60  software.  The  data  taken  in  the  form  of  data length,  cross-sectional  area,  stress,  and  load  distribution  network.  From  the  results  of  the study, it was found that the percentage drop in end voltage before uprating the conductor and breakdown load on the PU.6 refiner on the results of voltage measurements at Final Load = 24.12%,  stress  at  Middle  Load  =  18.09%  and  stress  at  Even  Load  =  12.06  %.  There  is  a voltage drop at the end of the distribution system network with the lowest end voltage at the end load which is 15.1 kV and there is a voltage drop of 24.12%. After raising the conductor and disconnecting the load on the refiner PU.6, the voltage at the final load on PU.1 in the ETAP result is 18.03 kV.
Keywords: Voltage Drop, Conductor Increase, Distribution Network, ETAP Simulation

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  prosentase  penurunan  tegangan  ujung  jaringan pada  penyuling  PU.1,  mengetahui  pengaruh  breakdown  beban  dan  peningkatan  konduktor pada  penyuling  PU.6  terhadap  peningkatan  kualitas  tegangan  ujung  pada  penyuling  PU.1, dan  mendapatkan  hasil  analisis  penurunan  tegangan  ujung  jaringan  pada  Refiner  PU.1 dengan  software  ETAP  12.60.  Metode  penelitian  yang  digunakan  berupa  metode  simulasi perhitungan  drop  tegangan  menggunakan  software  Etap  12.60.  Data  yang  diambil  berupa data panjang, luas penampang, tegangan, dan beban jaringan distribusi. Dari hasil penelitian didapatkan  prosentase  penurunan  tegangan  ujung  sebelum  uprating  penghantar  dan breakdown  beban  pada  refiner  PU.6  pada  hasil  pengukuran  tegangan  pada  Beban  Akhir  = 24,12%,  tegangan  pada  Beban  Tengah  =  18,09  %  dan  tegangan  pada  Beban  Genap  =  12. 06%.  Terjadi  jatuh  tegangan  pada  ujung  jaringan  sistem  distribusi  dengan  tegangan  ujung terendah  pada  beban  ujung  yaitu  15,1  kV  dan  terdapat  jatuh  tegangan  sebesar  24,12%. Setelah  menaikkan  konduktor  dan  memutus  beban  pada  refiner  PU.6,  tegangan  pada  beban akhir pada PU.1 pada hasil ETAP adalah 18,03 kV.
Kata  Kunci  :  Penurunan  Tegangan,  Peningkatan  Konduktor,  Jaringan  Distribusi, Simulasi ETAP.

## 1. PENDAHULUAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Pabrik Penyulingan  PU.1  di  wilayah  kerja  PT. PLN  (Persero)  Rayon  Perbaungan  dengan wilayah  pelayanan  jaringan  tegangan menengah  (JTM)  panjang  dan  memiliki beban  terbesar  di  antara  traveller  lainnya. Masyarakat  khususnya  di  Desa  Pantai Kelang  (ujung  jaringan),  sering  terjadi peredupan  lampu  penerangan  atau  mesin air  yang  tidak  bekerja  maksimal  yang terjadi pada malam hari yang biasa disebut dengan  peak  load  time  (WBP).  Keadaan ini  berlangsung  terus  menerus,  sehingga diperlukan  suatu  langkah  untuk  mengatasi masalah  ini.  Oleh  karena  itu,  dilakukan penelitian  tentang  pengaruh  pemutusan beban  dan  peningkatan  konduktor  untuk mengatasi  tegangan  jatuh  pada  penyuling PU.1.  Mengatasinya  dengan  uprating konduktor  pada  penyuling  PU.6  dimana luas  penampang  konduktor  masih  kecil karena  masih  memiliki  beban  yang  kecil dan  jaringan  tegangan  pendek  sehingga dapat memutus beban PU.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1.Kualitas Listrik
Ada  2  (dua)  hal  yang  menjadi  ukuran kualitas listrik yaitu tegangan, dan frekuensi[1][3].
sebuah. Tegangan layanan ditentukan oleh:
1) Batas  toleransi  tegangan  pada konsumen  TM  adalah  (5%), sedangkan  pada  konsumen  TR maksimum  + 5% dan minimum  - 10%.
2) Keseimbangan  tegangan  di  setiap titik koneksi
3) Berkedip  karena  pemuatan  sekecil mungkin
4) Kehilangan tegangan sesaat  karena manuver secepat mungkin
b.Frekuensi
Batas  toleransi  frekuensi  adalah  (1% dari frekuensi standar 50 Hz)[4], [5].
Faktor  yang  membuat  kualitas  kelistrikan dalam  hal  pendistribusian  adalah  faktor pembebanan  pada  sistem  distribusi,  yaitu pembebanan  yang  tidak  stabil  karena operasi normal atau lebih karena gangguan suplai dari GI dan kilang[6].

## 2.2. Konsistensi  Pemuatan  Terhadap
Standar Pola Jaringan
Dalam  pengoperasian  Jaringan  Listrik Tegangan  Menengah,  pembebanan  tidak boleh  melebihi  kemampuan  nominal jaringan yang telah direncanakan, sehingga tercapai penurunan tegangan dan susut teknis [7], [8].
Tabel 1. Pengiriman AAAC φ 35 50 70 95 120 150 185 240

## (mm2)
V 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 (%) R 0,9774 0,6842 0,4887 0,3601 0,2851 0,228 0,1849 0,1432 (Ω/km) X 0,0536 0,0665 0,0754 0,0884 0,0957 0,1028 0,1094 0,1175 (Ω/km) karena 0,85
Tabel 2. Beban Terhadap TM AAAC Panjang Diizinkan Untuk COS = 0.85, V=5%
Memuat Panjang Jtm yang Diijinkan (Kms) Per Jenis Pengiriman MVA 35 50 70 95 120 150 185 240 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 1,0 23,27 32,42 43,92 56,66 68,24 80,54 92,95 109,04 1,5 15,52 21,62 29,28 37,78 45,50 53,70 61,97 72,70 2,0 11,64 16,32 21,96 28,34 34,13 40,28 46,48 54,53 2,5 9,31 12,97 17,57 22,67 27,30 32,22 37,18 43,62 3,0 7,76 10,81 14,64 18,89 22,75 26,85 30,99 36,35 3,5 6,65 9,26 12,55 16,19 19,50 23,02 26,56 31,16 4,0 5,82 8,11 10,98 14,17 17,06 20,14 23,24 27,26 4,5 5,17 7,21 9,76 12,59 15,17 17,90 20,66 24,23 5,0 4,66 6,49 8,78 11,33 13,65 16,11 18,59 21,81 5,5 4,23 5,90 7,99 10,30 12,41 14,65 16,90 19,83 6,0 3,88 5,40 7,32 9,44 11,37 13,43 15,49 18,18 6,5 3,58 4,99 6,76 8,72 10,50 12,39 14,30 16,78 7,0 3,33 4,63 6,27 8,10 9,75 11,51 13,28 15,58 7,5 3,10 4,32 5,86 7,56 9,10 10,74 12,39 14,54 8,0 2,91 4,05 5,49 7,08 8,53 10,07 11,62 13,63 8,5 2,74 3,81 5,17 6,67 8,03 9,48 10,94 12,83 9,0 2,59 3,60 4,88 6,30 7,58 8,95 10,33 12,12 9,5 2,45 3,41 4,62 5,97 7,18 8,48 9,79 11,48 10,0 2,33 3,24 4,39 5,67 6,82 8,06 9,30 10,91
Yaitu pada bagian C – Tegangan Ujung jatuh tegangan adalah sebagai berikut[1]:
% Tegangan Jatuh = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) * 100)/ ( KV)2 Di mana:
P = Channeled Nominal Power(MVA) R = Resistansi Jaringan ( ohm /km ) X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km ) L = Panjang Jaringan ( km )

## 3. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  digunakan berupa  metode  simulasi  perhitungan  drop tegangan  menggunakan  software  Etap
12.60.  Data  yang  diambil  berupa  data panjang,  luas  penampang,  tegangan,  dan beban jaringan distribusi.
Berikut  adalah  tabel  data  jenis  dan ukuran  kabel  penghantar  sistem  distribusi
jaringan  tegangan  menengah  jaringan distribusi kilang pu.1 dan PU.6:
Tabel 3. Data Panjang dan Luas penampang Konduktor Penyu PU.6
Tidak Titik Panjang Saluran Konduktor Jenis Ukuran (mm2) (Km) 1 GI – Selesai 16.300
AAAC 3x70 Voltase
Tabel data beban rata-rata pada sistem distribusi jaringan tegangan menengah Ekstensi PU.1 dan PU.6 Hasil pengukuran selama 3 hari.
Tabel 4. Data Pengukuran Beban pada Penyuling PU.1
Tidak Titik Jaringan Tegangan Menengah Saat ini (SEBUAH) 1 GI – Bagian A 63 2 Bagian A – B 34 3 Bagian B – C 42 4 Bagian C –Teg Ujung 68 Besarnya beban pada PU.1 Refiner adalah 202 A atau 6,9 MVA Daya Tersalur. Tabel 5. Data Pengukuran Beban pada Refine rs PU.6 Tidak Jaringan Tegangan Menengah Saat ini Titik (SEBUAH) 1 GI –Tegangan Akhir 30

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil perhitungan diketahui bahwa tegangan  terendah  pada  Kilang  PU.1 berada pada tegangan ujung yaitu 15,1 kV, atau terjadi drop tegangan hingga 24,12%. Selain  menggunakan  data  referensi  hasil
perhitungan,  Penulis  juga  menganalisis hasil  simulasi  aplikasi  ETAP  12.60. Tegangan  terendah  juga  terjadi  pada tegangan  beban  tengah  sebesar  16,3  kV, atau terjadi drop tegangan hingga 18,09%. Kedua  hasil  analisis  menunjukkan  bahwa
pada  jaringan  distribusi  yang  disuplai  dari JTM Refinery PU.1telah terjadi penurunan tegangan  yang  cukup  besar,  dan  telah melebihi  standar  SPLN  72,  1987.  Dengan peraturan  tegangan  yang  ditentukan  oleh PLN,  desain  jaringan  pada  sistem  direbus dalam desain sehingga tegangan jatuh pada akhirnya  tidak  melebihi  10%  .  Salah  satu cara  untuk  mengatasi  masalah  drop tegangan  ujung  adalah  dengan  uprating konduktor  dan  load  solving,  dengan prinsip  kerja  membagi  dua  beban  yang terdapat  pada  refiner  sebelumnya  yaitu PU.1  dengan  refiner  lainnya  (PU.6). Peningkatan  konduktor  dan  pemutusan beban  ini  akan  berdampak  baik  pada kualitas  tegangan  distribusi  energi  listrik. Dari  hasil  simulasi  ETAP  dapat  diketahui tegangan  ujung  kilang  PU.1  setelah uprating  konduktor  dan  breakdown  beban ke kilang PU.6 mengalami peningkatan.

## 4.1. Untuk  Beban  di  Ujung  Penyu PU.1
Berdasarkan  data  panjang  dan  luas penampang  pada  tabel  4.  serta  data pengukuran beban pada jaringan distribusi kilang  PU.1  pada  tabel  3,  dapat  dihitung jatuh  tegangan  untuk  beban  di  ujung jaringan. Yaitu pada bagian C – Tegangan Ujung  jatuh  tegangan  adalah  sebagai berikut :
karena = 0,85 ( 0,90 ) ,
Dosa = 0,526 (0,435) KV = Tegangan LL (20 kV) %Tegangan  Jatuh  =  6,9  x  78,2  (0,157  x 0,85 + 0,087 x 0,526 ) x 100)/(20)2=539.58  (0.133+0.045)  x  100  / 400 = 24.12 % atau 15.1 KV
Jadi  turunkan  tegangan  pada  bagian  C- Tegangan  Ujung  yang  besarnya  sampai dengan 24,12% atau 15,1 kV.

## 4.2. Untuk  Beban  di  Tengah  Penyu PU.1
Pada  bagian  B-bagian  C  besarnya  jatuh tegangan dapat dihitung sebagai berikut:
% Tegangan  Jatuh  =  6,9  x  78,2  (0,157 x0,85+  0,087  x  0,526)  x  0,75  x 100)/(20) 2 = 539,58
(0,133  +  0,045)  x  0,75  x  100/400  =18,09 % atau 16,3 KV
Jadi  turunkan  tegangan  pada  bagian  B  - bagian  C  besarnya  hingga  18,09  %  atau 16,3 kV
4.3. Untuk  Beban  Kura-Kura  Genap PU.1
Pada bagian GI-bagian A besarnya jatuh  tegangan  dapat  dihitung  sebagai berikut:
% Tegangan  Jatuh  =  6.9x78.2  (0,157  x 0,85  +  0,087  x  0,526)  x  0,50  x 100)/(20) 2 = 539,58
(0,133+0,045) x 0,50x 100/400 = 12,06 %

## Berikut  adalah  hasil  simulasi  jatuh

## tegangan pada aplikasi ETAP
Tabel 6. Data Simulasi Penurunan Tegangan ETAP
Tegangan Akhir Tegangan masuk Tegangan Dasar Tidak Tengah (kV) (kV) (KV) 1 16,3 kV 17,4 kV 18,3 kV Tabel 7. Perbandingan Hasil Simulasi dan Perhitungan Teg End Drop Voltage Tidak Basis Data Tegangan jatuh (kV) 1 Akun 15.2 2 ETAP 16.3
Dengan  menaikkan,  penghantar  dan  pemutusan  beban  ke  pu.6  comb  refiner,  maka  refiner PU.6  akan  menopang  beban  sisa  dari  refiner  PU.1  yaitu  pada  Seksi  B  sampai  tegangan ujung, dengan beban sebesar 119 A sedangkan PU.1 sebesar 84 A mengikuti hasil simulasi ETAP pada gambar 9. Penyuling PU.
Gambar 1. Hasil Simulasi ETAP Beban Penyu PU.1 dan PU.6
Gambar  2. Hasil  Simulasi  ETAP  Beban  Kilang  Sebelum  dan  Sesudah  PU.1  dan PU.6

## 5. SIMPULAN
Refiner  PU.1  memiliki  beban  yang relatif besar yaitu 202 A dan juga jaringan TM  yang  panjang  merupakan  faktor penyebab  jatuh  tegangan.  Persentase penurunan tegangan ujung sebelum uprating  konduktor  dan  breakdown  beban pada penyuling PU.6 pada hasil pengukuran  adalah  :  tegangan  Ujung Beban  :  24,12%,  Tegangan  Pada  Beban Tengah  :  18,09%,  dan  Tegangan  Pada Beban  Merata  :  12,06%.  Terjadi  jatuh tegangan  pada  ujung  jaringan  sistem distribusi  dengan tegangan ujung terendah pada  beban  ujung  yaitu  15,1  kV,  atau terdapat  jatuh  tegangan  sebesar  24,12%. Setelah  dilakukan  uprating  konduktor  dan pemutusan  beban  pada  refiner  PU.6, tegangan pada beban akhir PU.1 pada hasil ETAP adalah 18,03 kV.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Umar  dan  NA  Murtadho,  “Analisis voltage drop dan alternatif manuver  jaringan  pada  recovery BRG-4  PT.  PLN  (Persero)  unit pelayanan  Salatiga  menggunakan pembangkit listrik  etap  12.6,” AIP Conf.  Prok.,  vol.  2114,  2019,  doi: 10.1063/1.5112465.
CHB Apribowo, G. Faradiba, F.
Adriyanto,  dan  O.  Listiyanto, “Studi  Analisis  Jatuh  Tegangan pada
Sistem Penerangan Khas Gedung
Perkantoran:  Studi  Kasus  Instalasi Listrik  Gedung  FEM  IPB,”  J. Electr.  Elektron.  Informasi,  Kom. Teknologi., vol. 1, tidak. 1, hal. 26, 2019, doi: 10.20961/jeeict.v1i1.34510.
L.  Zhang,  T.  Ba,  dan  X.  Luo,  “Penelitian
tentang Perangkat
Penurunan Tegangan Kapasitor Tegangan
Tinggi,”  IOP  Conf.  Ser.  ibu.  Sci.
Ind.,  vol.  466,  tidak.  1,  2018,  doi: 10.1088/1757-899X/466/1/012066.
E. Wang dan B. Huang, “Perhitungan dan
verifikasi  jatuh  tegangan  saat memulai kipas aliran aksial terowongan,”  J.  Phys.  Kon.  Ser., vol.  1187,  tidak.  2,  2019,  doi: 10.1088/1742- 6596/1187/2/022068.
F.  Shahnia,  “Analisis  dan  Koreksi  Profil
Tegangan  pada  Jaringan  Distribusi Tegangan Rendah
yang
Mengandung  Sel  Fotovoltaik  dan Kendaraan  Listrik,”  no.  Agustus,
Australia:  Universitas  Teknologi Queensland, 2011, hlm. 1-216.
T.  Gonen,  Teknik  Distribusi  Tenaga
Listrik,  suntingan  Ketiga.,  vol. 148.  francis:  CRC  Press  Taylor  & Francis Group, 2014.
MH  Rashid,  Elektronika  Daya,  Sirkuit,
Perangkat  dan  Aplikasi,  Sunting Ketiga.,  vol.  148.  New  Jersey: Prentice Hall, tebing Englewood.
W.  Hofmann  dan  W.  Just,  Kompensasi
Panduan  Praktis,  Sunting  pertama.
New Delhi, India: Wiley, 2012.