bab i pendahuluan 1.1. latar belakangrepository.unj.ac.id/2488/2/2. isi lengkap.pdf1 bab i...
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Energi listrik merupakan suatu hal yang sangat penting dalam kehidupan
sehari - hari. Hal ini dikarenakan hampir semua kegiatan manusia
membutuhkan energi listrik. Energi listrik dalam kehidupan sehari – hari di
manfaatkan mulai dari penerangan, pemanas, gerak, suara, dan lainnya.
Secara umum, beban yang dilayani oleh sistem distribusi listrik dibagi dalam
beberapa kategori yaitu kategori rumah tangga, kategori penerangan jalan
umum, kategori pabrik dan kategori komersil. Masing – masing kategori
memiliki kriteria yang berbeda – beda karena hal ini berkaitan dengan
pemakaian energi para konsumen masing – masing.
Sistem instalasi/sistem pembebanan pada kategori masing – masing akan
mengalami perbedaan. Pada kategori rumah tangga penggunaan beban
cukup besar karena konsumsi energi listrik tersebut dominan pada malam
hari. Sedangkan pada jalan umum sepanjang hari akan sama karena
penggunaannya hanya pada malam hari. Beban pada pabrik dan komersil
hampir sama hanya pada kategori komersil akan mempunyai beban puncak
pada malam hari, sedangkan pada pabrik/industri akan sama atau konsisten
bebannya.
Sekolah merupakan kebutuhan mendasar bagi semua orang dan dianggap
sebagai rumah kedua untuk mendapatkan pendidikan setelah pendidikan
pertama didapat di rumah melalui orang tua. Sekolah juga dapat diartikan
1
2
sebagai lembaga atau bangunan sebagai tempat untuk belajar dan mengajar,
serta tempat untuk menerima dan memberikan pelajaran.
Sekolah atau bangunan yang baik untuk melaksanakan kegiatan
pembelajaran adalah sekolah yang memiliki sistem proteksi atau keamanan
dan penataan ruang yang baik serta instalasi listrik yang sesuai dengan
standar atau berlandaskan pada Peraturan Umum Instalasi Listrik (PUIL).
Perencanaan sistem instalasi listrik pada suatu bangunan harus
berlandaskan pada peraturan dan ketentuan yang berlaku sesuai dengan
PUIL dan undang-undang ketenaga listrikan. Pada gedung sekolah biasanya
membutuhkan energi listrik yang cukup besar dalam penggunaannya, oleh
sebab itu pendistribusian energi listrik harus diperhitungkan dan
diperhatikan sebaik mungkin agar energi listrik yang di salurkan dapat
terpenuhi dengan baik dan sesuai dengan peraturan yang ada.
Pemanfaatan gedung sebagai tempat belajar atau sekolah juga dilakukan
oleh SMKN 55 Jakarta. Bangunan SMKN 55 Jakarta merupakan bangunan
lama dan sistem instalasi listrik yang digunakan masih menggunakan sistem
terdahulu atau konvensional, yaitu membagi tiap fasa hanya sesuai dengan
kebutuhan yang digunakan. Hal tersebut bisa berdampak pada
ketidakseimbangan beban tiap fasa. Dampak dari ketidakseimbangan beban
adalah rugi – rugi akibat adanya arus netral dan rugi – rugi akibat adanya
arus grounding.
Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan,
disalurkan dan diserap oleh beban semuanya seimbang. Dengan demikian
daya pembangkitan = daya pemakain. Selain itu, tegangan yang dimiliki
3
juga harus seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1
fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1
fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120° listrik.
Sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60°, dan dapat
dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga (delta, Δ, D).
Berdasarkan penjelasan di atas, maka penelitian ini akan menganalisa
tentang “Ketidakseimbangan Beban pada Sistem Instalasi Listrik 3 Fasa ”.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat
diidentifikasikan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimanakah kondisi sistem instalasi listrik di gedung SMKN 55
Jakarta?
2. Bagaimanakah pembagian beban tiap fasa di gedung SMKN 55
Jakarta?
3. Bagaimanakah ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi listrik 3
fasa di gedung SMKN 55 Jakarta?
1.3. Batasan Masalah
Dari berbagai identifikasi masalah diatas, maka penelitian ini dibatasi
pengkajian masalahnya pada ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi
listrik 3 fasa di gedung SMKN 55 Jakarta.
4
1.4. Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah di atas maka dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut : Bagaimanakah ketidakseimbangan beban
pada sistem instalasi listrik 3 fasa di gedung SMKN 55 Jakarta?
1.5. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah diatas, penelitian ini dilakukan dengan
bertujuan untuk mengetahui ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi
listrik 3 fasa yang terdapat di gedung SMKN 55 Jakarta.
1.6. Kegunaan Penelitian
Kegunaan penelitian adalah:
1. Kegunaan teoritis, penelitian ini diharapkan bermanfaat dan
memberikan kontribusi untuk mengembangkan ilmu khususnya dalam
masalah kelistrikan.
2. Kegunaan praktis, hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai referensi
pada gedung SMK Negeri 55 Jakarta guna menghasilkan listrik yang
berkualitas, mengurangi gangguan – gangguan pada saat penyaluran
energi listrik sehingga dapat mencegah terjadinya kerusakan pada
peralatan elektronik di gedung SMKN 55 Jakarta.
3. Menjadikan sumbangan pemikiran dan bahan pertimbangan penelitian
selanjutnya.
5
BAB II
KERANGKA TEORITIS DAN KERANGKA BERFIKIR
2.1. Kerangka Teoritis
Kerangka Teoritis adalah kajian teori untuk setiap variabel yang kan
diteliti, dan di dukung oleh hasil penelitian yang relevan. Kerangka Teoritik
memuat tinjauan, review singkat dan jelas atas pustaka yang menimbulkan
gagasan dan mendasari penelitian.
Pustaka yang digunakan sebaiknya berupa pustaka terbaru yang relevan
dengan bidang yang diteliti. Untuk itu, pustaka primer (buku aja tidak
termasuk pustaka primer) diutamakan. Kumpulan pustaka yang relevan dan
mutakhir membantu mengetahui dengan jelas status atau garis depan
penelitian di bidang tersebut. Kumpulan pustaka yang memadai pasti akan
meningkatkan kepercayaan diri sewaktu memilih metode, melaksanakan
penelitian, dan menyusun argumentasi dalam bab pembahasan. Pengacuan
pada pustaka harus sesuai dengan yang tercantum dalam daftar pustka.1
2.1.1. Analisa
Analisa adalah penyelidikan terhadap suatu peristiwa (karangan, atau
perbuatan) untuk mengetahui keadaan yang sebenarnya (sebab musabab,
duduk perkaranya).2 Sedangkan analisis menurut Komaruddin adalah
kegiatan berpikir untuk menguraikan suatu keseluruhan menjadi komponen-
komponen sehingga dapat mengenal tanda-tanda komponen, hubungannya
1 Fakultas Teknik. 2012. Buku Pedoman Skripsi/ Komprehensif/ Karya Inovatif (S1). (Jakarta :
Fakultas Teknik - Universitas Negeri Jakarta). h. 19. 2 Tim Penyusun. 1996. Kamus Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa. (Jakarta : Balai
Pustaka). h.779.
5
6
satu sama lain dan fungsi masing-masing dalam suatu keseluruhan yang
padu.3
2.1.2.Keseimbangan Beban
Yang dimaksud dengan keadaan seimbang adalah suatu keadaan di mana
:4
Ketiga vektor arus / tegangan sama besar.
Ketiga vektor saling membentuk sudut 120º satu sama lain.
Sedangkan yang dimaksud dengan keadaan tidak seimbang adalah
keadaan di mana salah satu atau kedua syarat keadaan seimbang tidak
terpenuhi. Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3 yaitu :
Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120º satu
sama lain.
Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120º satu
sama lain.
Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120º satu
sama lain.
3 Komaruddin. 1994. Ensiklopedia Manajemen. (Jakarta : Bumi Aksara). h.31.
4 Julius Sentosa. 2006. Pengaruh Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral dan Losses
pada Trafo Distribusi. (Surabaya : Universitas Kristen Petra).h.69.
7
Gambar 2.1. Vektor Diagram Arus
(Sumber : https://electricdot.wordpress.com/2012/10/15/pengaruh-
ketidakseimbangan-pembebanan-pada-trafo-distribusi/)
Gambar 2.1(a) menunjukkan vektor diagram arus dalam keadaan
seimbang. Disini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arusnya (IR, IS,
IT) adalah sama dengan nol sehingga tidak muncul arus netral (IN).
Sedangkan pada Gambar 2.1(b) menunjukkan vektor diagram arus yang
tidak seimbang. Di sini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arusnya
(IR, IS, IT) tidak sama dengan nol sehingga muncul sebuah besaran yaitu
arus netral (IN) yang besarnya bergantung dari seberapa besar factor
ketidakseimbangannya.
2.1.3.Akibat Ketidakseimbangan Beban
Sebagai akibat dari pembebanan yang tidak seimbang pada trafo maka
akan menimbulkan rugi-rugi (losses) energi diantaranya :5
Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Netral
Rugi ini terjadi karena ada arus yang lumayan cukup besar mengalir
penghantar netral sebagai akibat dari ketidakseimbangan beban
5 https://electricdot.wordpress.com/2012/10/15/pengaruh-ketidakseimbangan-pembebanan-pada-
trafo-distribusi diakses pada tanggal 19 desember 2015 pukul 21:04
8
antara tiap-tiap fasa pada sisi sekunder trafo (fasa R, fasa S, fasa T).
Arus yang mengalir pada penghantar netral trafo ini menyebabkan
losses (rugi-rugi). Losses pada penghantar netral trafo ini dapat
dirumuskan sebagai berikut:
PN = IN2
. RN ……………………………………………(2.1)
Dimana :
PN = losses pada penghantar netral trafo (watt)
IN = arus yang mengalir pada netral trafo (ampere)
RN = tahanan penghantar netral trafo (ohm)
Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Grounding
Ketidakseimbangan beban juga mengakibatkan adanya arus yang
mengalir pada penghantar grounding (pentanahan), Besarnya daya
yang hilang akibat arus grounding ini adalah sebagai berikut:
PG = IG2 . RG ……………………………………………(2.2)
Dimana :
PG = losses akibat arus netral yang mengalir ke tanah (watt)
IG = arus netral yang mengalir ke tanah (ampere)
RG = tanahan pembumian netral trafo (ohm)
2.1.4. Sistem 3 Fasa
Sistem tenaga listrik 3 fasa, idealnya daya listrik yang dibangkitkan dan
diserap oleh beban semuanya seimbang, dimana6
6 http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html diakses pada tanggal 17 desember
2015 pukul 19:38
9
Tegangan yang seimbang juga dibutuhkan, dimana terdiri dari tegangan 1
fasa yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antar 1 fasa
dengan yang lainnya.
Gambar 2.2. Sistem 3 Fasa
(Sumber : http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html)
Gambar 2.2 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasor
fasor tegangan tersebut berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah
berlawanan jarum jam (arah positif), maka nilai maksimum positif dari fase
terjadi berturut-turut untuk fase V1, V2 dan V3. sistem 3 fase ini dikenal
sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a – b – c . sistem tegangan 3
fase dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.
2.1.4.1. Hubungan Bintang (Y,wye)
Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan
menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara
dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan
beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadapa titik
netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.
10
Gambar 2.3. Hubungan Bintang (Y,wye)
(Sumber : http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html)
Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase
dihitung terhadap saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan
3 fase yang seimbang dengan magnitudenya (akar 3 dikali magnitude dari
tegangan fase).
Vline = √3.Vfase = 1,73.Vfase ………………………………(2.3)
Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai
yang sama,
ILine = Ifase …………………………………………………(2.4)
Ia = Ib = Ic ……………………………………………………(2.5)
2.1.4.2. Hubungan Segitiga
Pada hubungan segitiga (delta, Δ, D) ketiga fase saling dihubungkan
sehingga membentuk hubungan segitiga 3 fase.
11
Gambar 2.4. Hubungan Segitiga (delta, Δ, D)
(Sumber : http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html)
Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran
dihitung antar fase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai
besar magnitude yang sama, maka:
Vline = Vfase ……………………………………………….(2.6)
Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua
arus tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan hukum kirchoff,
sehingga:
Iline = √3.Ifase = 1,73.Ifase ……………………………….(2.7)
2.1.5. Daya pada Sistem 3 Fasa
2.1.5.1.Daya sistem 3 fasa pada beban yang seimbang
Jumlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang
diserap oleh beban 3 fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap-
tiap fase. Pada sistem yang seimbang, daya total tersebut sama dengan tiga
kali daya fase, karena daya pada tiap-tiap fasenya sama.
12
Gambar 2.5. Hubungan Bintang dan Segitiga yang Seimbang
(Sumber : http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html)
Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar θ, maka besarnya daya
perfasa adalah
Pfase = Vfase.Ifase.cos θ ………………………………………(2.8)
sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap
fase, dan dapat dituliskan dengan,
PT = 3.Vf.If.cos θ …………………………………………….(2.9)
Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah
1,73Vfase maka tegangan perfasanya menjadi Vline/1,73, dengan
nilai arus saluran sama dengan arus fase, IL = If, maka daya total
(PTotal) pada rangkaian hubung bintang (Y) adalah:
PT = 3.VL/1,73.IL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ ……..(2.10)
Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama
dengan tegangan fasanya, VL = Vfasa, dan besaran arusnya Iline =
1,73Ifase, sehingga arus perfasanya menjadi IL/1,73, maka daya total
(Ptotal) pada rangkaian segitiga adalah:
PT = 3.IL/1,73.VL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ ……..(2.11)
13
Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa
besarnya daya pada kedua jenis hubungan adalah sama, yang
membedakan hanya pada tegangan kerja dan arus yang mengalirinya
saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang.
2.1.5.2.Daya sistem 3 fasa pada beban yang tidak seimbang
Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor
dari ketiga tegangan sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor
dari arus pada ketiga fasa juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari
ketiga fasa tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya tidak sama
dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban
ini dapat terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.
Dalam sistem 3 fasa ada 2 (dua) jenis ketidakseimbangan, yaitu :
1. Ketidakseimbangan pada beban
2. Ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya)
Gambar 2.6. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fasa
(Sumber : http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html)
14
Pada saat terjadi gangguan, saluran netral terhubung pada bintang akan
teraliri arus listrik. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fasa dapat
diketahui dengan indikasi naiknya arus pada salah satu fasa dengan tidak
wajar, arus pada tiap fasa mempunyai perbedaan yang cukup signifikan. Hal
ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan.
Jika [I] adalah besaran arus fasa dalam penyaluran daya sebesar P pada
keadaan seimbang, maka penyaluran daya yang sama tetapi dengan keadaan
tak seimbang besarnya arus-arus fasa dapat dinyakan kedangan koefisian
a,b, dan c sebagai berikut :
Dengan berturut – turut adalah arus di fasa R, S, dan T.
2.1.6.Analisa Ketidakseimbangan Beban
Dengan menggunakan koefisien a, b, dan c diatas dapat diketahui
besarnya, dimana besarnya arus fasa dalam keadaan seimbang (I) sama
dengan besarnya arus rata – rata (Irata)
15
Pada keadaan seimbang, besarnya koefisien a, b dan c adalah 1.
Dengan demikian rata-rata ketidakseimbangan beban (dalam %) adalah
| | | | | |
2.1.7.Instalasi Listrik atau Instalasi Tenaga Listrik
Instalasi listrik atau instalasi tenaga listrik dapat diartikan sebagai satu
cara penempatan dan pemasangan penyaluran tenaga listrik untuk semua
peralatan yang memerlukan tenaga listrik untuk pengoperasiannya dan
bagian ini langsung berada dalam daerah kegiatan konsumen. Suatu instalasi
tenaga listrik terdiri dari beberapa bagian :7
Penyediaan tenaga listrik
Sistem pembagian
Sistem tenaga listrik
Pengamanan
Pentanahan
Penempatan dan pemasangan instalasi listrik terikat pada peraturan,
khusus di Republik Indonesia, peraturan mengenai instalasi listrik tertulis
dalam Peraturan Umum Instalasi Listrik (PUIL 2000). Tujuan dari peraturan
ini adalah8:
1. Untuk menjamin keselamatan manusia dari bahaya kejut listrik
2. Keamanan instalasi listrik beserta perlengkapannya
3. Keamanan gedung serta isinya dari kebakaran akibat listrik 7 Abdu Rosyid. 2011. Analisis Kehandalan Instalasi Listrik 3 Fasa Gedung Beringkat, Skripsi.
(Jakarta : UNJ). h.8. 8 Panitia Revisi PUIL. 2000. Peraturan Umum Instalasi Listrik 2000. (Jakarta : Badan
Standarisasi Nasional). h.1
16
4. Perlindungan lingkungan
Dalam memilih kelengkapan instalasi listrik perlu diperhatikan :
Kesesuaian dengan maksud pemasangan dan penggunaanya
Kekuatan dan keawetannya, termasuk bagian yang lain untuk
melindungi perlengkapan yang lain
Keadaan dan resistansi isolasinya
Pengaruh suhu baik keadaan normal maupun keadaan tidak normal
Keamanan pabrik serta isinya terhadap kebakaran akibat listrik
Instalasi listrik memerlukan beberapa perlengkapan yang paling pokok
dalam suatu rangkaian listrik atau biasa disebut komponen pokok instalasi
listrik.
2.1.8.Perencanaan Instalasi Listrik
Suatu perancangan intalasi listrik tegangan rendah harus mengutamakan
penggunaan gawai proteksi untuk gangguan – gangguan :
Beban lebih
Hubung pendek
Gangguan isolasi
Dalam perencanaan gambar instalasi listrik sebuah bangunan perlu
diperhatikan mengenai lambang – lambang yang dipakai, yang mana harus
sesuai dengan standart PUIL :
1. Gambar Instalasi, yang menunjukan denah bangunan (pandangan
atas) dengan rencana tata letak perlengkapan listrik dan rencana
hubungan perlengkapan listriknya.
17
2. Diagram garis tunggal, yang meliputi :
Diagram PHB lengkap dengan keterangan mengenai ukuran dan
besaran pengenal komponennya
Keterangan mengenai jenis dan besar beban yang terpasang dan
pembagiannya
Sistem pembumian
Ukuran dan jenis penghantar yang dipakai
Gambar 2.7. Diagram satu garis instalasi listrik tegangan rendah
(Sumber:http://infokitabersama123.blogspot.com/2013/02/diagramgaris-
tunggal-pada-instalasi.html)
18
3. Perhitungan teknis, meliputi :
Susut tegangan
Perbaikan faktor daya
Beban terpasang dan kebutuhan maksimum
Arus hubung pendek dan daya hubung pendek
Tingkat penerangan
4. Tabel bahan instalasi, yang meliputi :
Jumlah dan jenis kabel, penghantar dan perlengkapan
Jumlan dan jenis perlengkapan bantu
Jumlah dan jenis PHB
Jumlah dan jenis luminer lampu
5. Uraian teknis, yang meliputi :
Ketentuan tentang sistem proteksi
Ketentuan teknis perlengkapan listrik yang dipasang dan cara
pemasangannya
Cara pengujiannya
Jadwal waktu pelaksanaan
2.1.9. Jenis Daya
Daya listrik terbagi menjadi tiga jenis, yaitu : daya aktif, daya reaktif
dan daya nyata.
1. Daya Aktif
Daya yang berupa daya kerja seperti daya mekanik, daya panas, daya
cahaya dan sebagainya. Daya ini diperlukan supaya mesin dapat
19
melakukan kerja nyata sesuai dengan kapasitas dayanya. Daya aktif
dinyatakan dalam satuan Watt (W).
P = V x I x Cos Ө (line to netral/1 fasa)……………………….(2.16)
P = √3 x V x I Cos Ө (line to line/ 3 fasa) ………………….(2.17)
Keterangan : P = Daya Aktif (watt)
V = Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
Cos Ө = Faktor Daya (0.85)
2. Daya Reaktif
Daya yang diperlukan oleh peralatan listrik yang bekerja dengan sistem
electromagnet. Daya ini dibutuhkan oleh mesin untuk mempertahankan
medan magnetnya agar mesin dapat beroperasi dengan baik. Daya reaktif
dinyatakan dalam VAr.
Q = V x I x sin Ө (line to netral/ 1 fasa) ……………………….(2.18)
Q = √3 x V x I x sin Ө (line to netral/ 1 fasa) …………………(2.19)
Keterangan : Q = Daya Reaktif (VAr)
V = Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
Sin Ө = Faktor Daya
3. Daya Nyata
Daya yang merupakan penjumlahan vektor dari daya aktif dan daya
reaktif. Daya ini dinyatakan dalam satuan VA.
√ ………………………………………………(2.20)
S = Vx I (line to netral/ 1 fasa) …………………………….(2.21)
20
S = √3 x V x I (line to line/ 3 fasa) …………………………(2.22)
Keterangan : S = Daya nyata (VA)
P = Daya Aktif (watt)
Q = Daya Reaktif (VAr)
Gambar 2.8. Segitiga Daya
(Sumber : http://adyotaprawara.com/capacitor-bank.html)
2.1.10. Pembagian Beban Listrik
Untuk instalasi yang dihubungkan dengan 3 fasa, bebannya harus dibagi
serata mungkin atas masing-masing fasa. Instalasi di ruangan yang
memerlukan aliran dengan gangguan sekecil mungkin, harus dihubungkan
dengan minimal lebih dari satu rangkaian akhir dan sedapat mungkin dengan
fasa yang berbeda. Ini terutama penting untuk gedung-gedung dimana
padamnya penerangan secara tiba-tiba dapat menimbulkan panik, misalnya
di gedung-gedung pertunjukan, toko, pasar dan sebagainya. Di gedung-
gedung demikian, penerangan ruangan lebih dari 6 titik lampu, penerangan
di gang, tangga, dan tempat keluar harus dibagi atas sekurang-kurangnya 2
rangkaian dan sedapat mungkin dibagi atas beberapa fasa.
21
Cara yang paling konvensional untuk melakukan ini adalah dengan
membagi bangunan kedalam 3 zona yang setiap dari mereka adalah dilayani
oleh 1 fasa. Ketiga zona ini sebisa mungkin mempunyai beban-beban yang
sama besar. Zonanya pun tidak perlu harus berada pada area yang sama.
Suatu keuntungan terdapat fasa yang berbeda dalam suatu zona adalah jika
1 fasa jatuh, disana ada pencahayaan yang disuplai oleh fasa lainnya.
Setiap papan distribusi harusnya ada untuk kelompok daya dan kelompok
pencahayaan. Dalam gedung yang besar dengan banyak outlet dan tentu juga
banyak rangkaian akhir, akan lebih muda untuk mempunyai papan yang
terpisah untuk kelompok daya dan kelompok pencahayaan.
2.1.11. Daya Seimbang
Daya seimbang pada sebuah jaringan instalasi listrik sangat diperlukan
agar tidak adanya rugi rugi (losses) pada penghantar netral. yang dimaksud
daya seimbang adalah
Dimana ketiga Line fasa (R,S,T) harus mempunyai nilai
tegangan/arus maupun daya yang seimbang atau tidak jauh berbeda
Vektor R,S,T saling membentuk sudut 120º satu sama lain
Apabila pada penyaluran daya ini arus-arus fasa dalam keadaan
seimbang maka besarnya daya dapat dinyatakan sebagai berikut :
………………………………….(2.23)
Keterangan : P = daya pada ujung kirim
V = Tegangan pada ujung kirim
Cos = faktor daya
22
Daya yang sampai diujung terima akan lebih kecil disbanding daya dari
P karena terjadi penyusutan dalam saluran.
2.1.12. Tang Ampere
Tang ampere penjepit adalah perangkat listrik dua rahang yang terbuka
untuk memungkinkan menjepit sebuah konduktor listrik. Hal ini
memungkinkan sifat arus listrik dalam konduktor yang akan diukur, tanpa
harus melakukan kontak fisik dengan konduktor. Tang amper biasanya
digunakan untuk besarnya arus.
Penggunaan tang ampere yang benar adalah :
a. Pilih perangkat konduktor yang akan diukur.
b. Pilih fungsi dan jangkauan yang tepat.
c. Jepit konduktor.
d. Gunakan pemisah garis AC.
e. Ukur tegangan.
f. Catat hasil pengukuran.
Gambar 2.9. Alat Ukur Tang Ampere
(Sumber : https://www.tokopedia.com/yadirumahgps/clamp-meter-sanwa-
dcm400ac)
23
2.2. Kerangka Berfikir
Sistem pembagian daya yang seimbang antar fasa pada suatu instalasi
listrik sangatlah penting, terlebih di SMKN 55 Jakarta yang merupakan
tempat pusat pemebelajaran siswa SMK yang memerlukan energi listrik
untuk praktik – praktik kejuruan. Energi listrik dengan kualitas yang baik
sangatlah penting guna mengoptimalkan kinerja suatu peralatan listrik
pada saat praktik sedang berlangsung. Suatu sistem instalasi listrik
memilki pembagi daya yang seimbang apabila ketiga vektor arus atau
tegangan sama besar dan ketiga vektor saling membentuk sudut 120 º satu
sama lain. Selain itu penjumlahan dari ketiga fasa bernilai nol agar tidak
muncul arus pada kabel netral. Jika keseimbangan beban tidak tercipta,
maka kualitas energi listrik menjadi menurun.
Berdasarkan pembahasan sebelumnya, perlu dilakukan analisis
pengaruh ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi listrik 3 fasa di
SMKN 55 Jakarta untuk menjaga kualitas dan kontinuitas penyediaan
tenaga listrik. Pada penelitian ini, perlu tahapan dalam meninjau adanya
ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi listrik 3 fasa, yakni
pengambilan data arus tiap fasa panel utama dan arus tiap fasa pada panel
sub – sub distribusi.
Setelah data terkumpul, maka dilakukan analisis terhadap data yang di
dapat, kemudian menyusun hasil penelitian dan juga pembahasannya
sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan dari proses analisa data
tersebut. Kemudian dibuat kesimpulan dari penelitian yang telah
dilakukan.
24
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada Gedung SMKN 55 Jakarta,
Kecamatan Pademangan, Jakarta Utara 14410. Penelitian dilaksanakan
pada semester 103 Tahun Akademik 2015/2016, dilakukan mulai bulan
Agustus sampai dengan bulan Nopember 2015.
3.2. Metode Penelitian
Penelitian tentang analisa ketidakseimbangan beban pada sistem
instalasi listrik 3 fasa merupakan penelitian deskriptif guna mengetahui
ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi listrik 3 fasa di gedung
SMKN 55 Jakarta, dengan menggunakan data dari hasil pengukuran
berupa angka. Penelitian dilakukan dengan mengukur arus tiap fasa pada
panel utama (fasa R, fasa S dan fasa T), sub – sub panel distribusi (fasa R,
fasa S dan fasa T) yang berada di setiap lantai gedung SMKN 55 Jakarta
dan menghitung persentase ketidakseimbangan beban, kemudian
menganalisis data hasil pengukuran yang diperoleh dan mengambil
kesimpulan tentang ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi listrik
3 fasa yang berada di gedung SMKN 55 Jakarta.
3.3. Instrumen dan Alat Penelitian
Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah
berupa lembar pengamatan atau panduan pengamatan (observation sheet
24
25
atau observation schedule). Dan alat yang digunakan untuk pengambilan
data dalam penelitian kali ini adalah tang ampere (clamp meter) SEW
Standard ST-310, dan AVO meter SUNWA.
3.4. Teknik Pengumpulan Data
3.4.1. Observasi Lapangan
Observasi yang dilakukan dalam penelitian adalah observasi
partisipatif, peneliti mengamati sistem kelistrikan yang berada pada
gedung SMKN 55 dan mencatat hasil observasi, kemudian berpartisipasi
dalam aktivitas yang diteliti. Tujuannya adalah agar peneliti mengetahui
objek-objek yang akan diteliti.
3.4.2. Studi Pustaka
Pengumpulan data melalui studi pustaka adalah dengan mencari
sumber-sumber referensi pada bahasan yang terkait dengan
ketidakseimbangan beban antara fasa pada sistem kelistrikan 3 fasa berupa
buku, modul, hasil perhitungan tertulis yang dilakukan oleh peneliti serta
jurnal yang berkaitan. Tujuannya adalah agar peneliti memliki acuan
dalam penulisan dan penelitian dapat dilakukan secara benar.
3.5. Prosedur Penelitian
3.5.1.Persiapan Penelitian
Persiapan yang dilakukan sebelum memulai penelitian yaitu
menyerahkan proposal usulan penelitian yang ditujukan kepada ketua
program studi teknik elektro hingga mendapatkan tiga dosen penilai. Dua
26
dosen ditunjuk sebagai pembimbing dan satu dosen sebagai dosen penguji.
Selanjutnya peneliti mengurus surat permohonan penelitian di SMK
Negeri 55 Jakarta, untuk melakukan sebuah penelitian analisa
ketidakseimbangan beban pada sistem instalasi listrik 3 fasa di SMKN 55
Jakarta.
3.5.2.Pelaksanaan Penelitian
Setelah surat izin penelitian diterima oleh SMKN 55 Jakarta, maka
selanjutnya peneliti mulai melakukan penelitian dengan didampingi
instruktur lapangan dan pembimbing dalam penulisan.
Penelitian ini mengacu pada konsep dasar penelitian eksperimen dimana
hasil yang di dapat merupakan hasil mutlak. Penelitian ini dilakukan
dengan cara pengecekan konfigurasi jaringan listrik setelah itu mengecek
pembagian beban tiap fasa, lalu pengecekan nilai beban puncak pemakaian
pada pagi hari, siang hari dan malam hari, untuk menemukan hasil
perencanaan pembagian beban secara merata sesuai dengan kerangka teori
yang telah dijabarkan.
3.6. Teknik Analisis Data
Setelah semua data diperoleh dari hasil pengukuran dan perhitungan,
maka langkah berikutnya mengolah atau menganalisis data tersebut.
Teknik analisis data dalam penelitian ini dibagi menjadi :
27
1. Teknik Analisis Rekapitulasi Pemakaian Beban Listrik
Berdasarkan data-data yang telah diperoleh, maka akan terlihat
perbedaan antara beban pengaman yang digunakan, jumlah titik beban
dalam 1 grup, serta penggunaan beban antar fase R, S, T dan
perbedaan selisih bebannya serta ada atau tidaknya penggabungan
antara instalasi tenaga dan instalasi penerangan. Dari data tersebut
maka akan terlihat gejala seimbang atau tidaknya pembagian beban
antar fasa tersebut. Jika perbedaan selisih yang terlampau jauh maka
diperlukannya perbaikan dan pemerataan beban dan jika ada kesalahan
dalam grouping beban maka perlu adanya tindakan perbaikan agar
tidak terjadi gangguan yang diakibatkan adanya penggabungan
instalasi tenaga dan instalasi penerangan.
2. Teknik Analisis Pengukuran Beban Rata-rata Instalasi Listrik
Dari pengukuran yang dilakukan selama 5 (lima) hari dalam
pengecekan pemakaian beban mulai dari jam 06.00 – 15.00 maka
dilakukan penampilan data dengan membuat grafik rata – rata beban
pada panel listrik SMKN 55. Analisa ini memaparkan pengukuran
beban rata-rata mulai dari panel utama, hingga panel distribusi (panel
penerangan dan panel AC) tiap lantai.
3. Teknik Pengukuran Beban Tertinggi
Dari pengukuran yang dilakukan selama 5 (lima) hari dalam
pengecekan pemakaian beban mulai dari 06.00 – 15.00 maka
dilakukan penampilan data dengan grafik beban tertinggi pada panel
panel utama ini dan dapat dilihat nilai beban tertinggi yang terdapat di
28
tiap fasa R, S, T. Dari sini dapat dilihat waktu dan nilai beban puncak
tertinggi di tiap fasa. Analisa ini memaparkan pengukuran beban
tertinggi mulai dari panel utama, hingga panel distribusi (panel
penerangan dan panel AC) tiap lantai.
3.7. Single Line Diagram Kabel Feeder
LANTAI 1 (LP/D1)
LANTAI 1 (LP/D2)
LANTAI 1 (PP/D1)
LANTAI 1 (PP/D2)
LANTAI 2 (PP/2.2)
LANTAI 2 (PP/2.1)
LANTAI 2 (LP/2.2)
LANTAI 2 (LP/2.1)
LANTAI 3 (LP/3.1)
LANTAI 3 (LP/3.2)
LANTAI 4 (LP/4)
SUMBER
PLN NFB 3P
200 A
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
MCB 3P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
40 A
40 A
50 A
63 A
32 A
40 A
32 A
40 A
25 A
32 A
16 A
Gambar 3.1. Single Line Diagram Kabel Feeder
(Sumber : Dokumen Pribadi)
37
Tabel 3.1. Tabel Rekapitulasi Beban (Per Lantai)
R S T
Daya Total (Watt)
Arus 1 Fase (Ampare)
Arus 3 Fase (Ampare)
Group Ruangan Beban Daya JumlahDaya
29
38
Tabel 3.2. Tabel Rekapitulasi Pengukuran Pemakaian Beban
PANEL FASA
WAKTU
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
PANEL UTAMA
R
S
T
PANEL
LP/D1
R
S
T
PANEL
PP/D1
R
S
T
PANEL
LP/D2
R
S
T
30
39
PANEL
PP/D2
R
S
T
PANEL
LP/2.1
R
S
T
PANEL
PP/2.1
R
S
T
PANEL
LP/2.2
R
S
T
PANEL
PP/2.2
R
S
T
31
40
PANEL
LP/3.1
R
S
T
PANEL
LP/3.2
R
S
T
PANEL
LP/4
R
S
T
32
33
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Sistem Instalasi Listrik di Gedung SMKN 55 Jakarta
Sistem instalasi listrik yang terdapat di gedung SMKN 55 Jakarta
berupa penyaluran distribusi daya listrik oleh PLN sebesar 57 kVA yang
disalurkan ke Low Voltage Main Distribution Panel (LVMDP), dari
LVMDP disalurkan ke beberarapa sub panel yaitu LP/D1, LP/D2, PP/D1,
PP/D2, LP/2.1, LP/2.2, PP/2.1, PP/2.2/ LP/3.1, LP/3.2 dan LP/4. LP/D1 -
LP/D2 yang terletak pada lantai 1 mendistribusikan menuju ruangan -
ruangan yang berada di lantai 1 dan PP/D1 - PP/D2 mendistribusikan
menuju bengkel – bengkel yang berada di lantai 1, sedangkan LP/2.1 –
LP/2.2 yang terletak di lantai 2 mendistribusikan menuju ruangan -
ruangan yang berada di lantai 2 dan PP/2.1 - PP/2.2 mendistribusikan
menuju bengkel – bengkel yang berada di lantai 2, LP/3.1 – LP/3.2 yang
terletak di lantai 3 mendistribusikan menuju ruangan – ruangan yang
berada di lantai 3 dan LP/4 yang terletak di lantai 4 mendistribusikan
menuju ruangan – ruangan lantai 4. Pada gedung SMKN 55 Jakarta ini
tidak memiliki sistem backup.
4.1.2. Permasalahan yang Ditemukan Pada Instalasi Listrik SMKN 55
Jakarta
Kondisi instalasi listrik SMKN 55 Jakarta sudah terlalu lama dan perlu
adanya peremajaan instalasi listrik. Permasalahan yang ada pada instalasi
listrik SMKN 55 Jakarta, seperti :
33
34
1. Pembagian beban antar fasa tidak seimbang.
2. Pembagian beban masih secara campur/gabung antara penerangan dan
tenaga.
3. Sering putusnya fuse/pengaman pada APP instalasi listrik.
4. Adanya bunyi berdesis pada panel LP/3.1 lantai 3, seolah indikasi
bahwa sambungan kabel kurang kuat atau loss.
5. Penggunaan warna kabel yang tidak sesuai dengan PUIL.
6. Alat ukur dan lampu indikator pada LVMDP sudah tidak berfungsi
atau mati.
4.1.3. Konfigurasi Panel Instalasi Listrik Gedung SMKN 55 Jakarta
4.1.3.1.Konfigurasi Panel Utama Instalasi Listrik
Panel utama merupakan tempat sebagai pusat penyaluran dari gardu
distribusi dengan kapasitas tegangan rendah yaitu 220V/380V. Panel
utama dilengkapi dengan alat ukur KWh meter yang berfungsi sebagai
pengukur pemakaian daya setiap jamnya yang digunakan pada gedung
SMKN 55 Jakarta.
4.1.3.2.Konfigurasi Panel Distribusi Instalasi Listrik SMKN 55 Jakarta
Panel distribusi utama adalah tempat penyaluran dari panel utama ke
beban atau ke panel sub distribusi. Pada panel utama ini terdapat beberapa
komponen, yaitu :
a. Pembatas Arus Tiap Panel Distribusi
Panel distibusi ini dilengkapi dengan pengaman utama yaitu No Fuse
Breaker (NFB) dengan kapasitas 250 A dan terhubung dengan dengan
pengaman arus tiap lantai yang menggunakan Mini Circuit Breaker
35
(MCB) dengan kapasitas yang bermacam – macam, pembatas arus tiap
panel sub distribusi sebagai berikut :
1. Pengaman daya lantai 1 (LP/D1) fasa R (32A), fasa S (32A), fasa
T (32A).
2. Pengaman daya lantai 1 (LP/D2) fasa R (40A), fasa S (40A), fasa T
(40A).
3. Pengaman daya lantai 1 (PP/D1) fasa R (40A), fasa S (40A), fasa
T (40A).
4. Pengaman daya lantai 1 (PP/D2) fasa R (40A), fasa S (40A), fasa
T (40A).
5. Pengaman daya lantai 2 (LP/2.1) fasa R (32A), fasa S (32A), fasa
T (32A).
6. Pengaman daya lantai 2 (LP/2.2) fasa R (40A), fasa S (40A), fasa
T (40A).
7. Pengaman daya lantai 2 (PP/2.1) fasa R (50A), fasa S (50A), fasa
T (50A).
8. Pengaman daya lantai 2 (PP/2.2) fasa R (63A), fasa S (63A), fasa
T (63A).
9. Pengaman daya lantai 3 (LP/3.1) fasa R (32A), fasa S (32A), fasa
T (32A).
10. Pengaman daya lantai 3 (LP/3.2) fasa R (16A), fasa S (16A), fasa
T (16A).
11. Pengaman daya lantai 4 (LP/4) fasa R (16A), fasa S (16A), fasa T
(16A).
36
b. Amperemeter, Voltmeter, Lampu Indikator dan Saklar Voltage
Panel distribusi ini juga dilekngkapi dengan alat ukur amperemeter
antar fasa, yang berfungsi untuk mengukur arus pemakaian beban tiap
fasa. Voltmeter yang berfungsi untuk mengukur tegangan tiap fasa.
Lampu indikator yang berfungsi sebagai penanda kondisi hidup/mati
listrik di tiap fasa, namun ketiga komponen tersebut tidak berfungsi.
4.1.3.3.Konfigurasi Panel Sub Distribusi Lantai 1
Panel sub distribusi di lantai 1 terdapat 4 buah panel sub distribusi, yaitu :
1. Panel LP/D1
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 1 dengan pengaman MCB 3
fasa 40 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/D1 yang melayani beban lantai 1 sebagai
berikut :
- Suplai stop kontak pada ruangan 102 dan ruangan 103 dengan
kapasitas MCB 10A.
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 109 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai penerangan pada ruangan 106 dan ruangan 107 dengan
kapasitas MCB 16A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 105 denga kapasitas MCB
10A.
37
- Suplai penerangan pada ruangan 104A dan AC Pendingin pada
ruangan 108 dengan kapasitas MCB 10A.
b. Fasa S, pada panel LP/D1 yang melayani beban lantai 1 sebagai
berikut :
- Suplai AC Pendingin pada ruang 106 dengan kapsitas MCB
32A.
- Suplai penerangan pada ruangan 105 dan ruangan 108 dengan
kapasitas MCB 10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 107 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai penerangan pada ruang 103 dengan kapasitas MCB 10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 108 dengan kapasitas MCB
10A.
c. Fasa T, pada panel LP/D1 yang melayani beban lantai 1 sebagai
berikut :
- Suplai stop kontak pada ruangan 101 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai penerangan pada ruangan 104B dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 102 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 108 dengan kapasitas MCB
10A.
38
- Suplai penerangan pada ruangan 101 dan ruangan 102 dengan
kapasitas MCB 6A.
MCB 3P
32 A
10
A
10
A16
A
10
A
32
A
10
A
16
A
10
A
10
A
16
A
10
A
6
A
10
A
10
A
10
A
R S T N P
E
1
2
65
4
3 13
12
1110
9
8
7
15
14
Keterangan :
1. Stop kontak R. 102 & R. 103 6. AC R. 106 11. Stop Kontak R.101
2. AC R. 109 7. Penerangan R. 105 & R. 108 12. Penerangan R.104B
3. Penerangan R. 106 & R. 1107 8. Stop kontak R. 107 13. AC R. 102
4. Stop kontak R. 105 9. Penerangan R. 103 14. AC R. 108
5. Penerangan R. 104A & AC R. 108 10. Stop Kontak R. 208 15. Penerangan R. 101 & R102
Gambar 4.1. Panel LP/D1
(Sumber : Dokumen Pribadi)
2. Panel LP/D2
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 1 dengan pengaman MCB 3
fasa 32 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/D2 yang melayani beban lantai 1 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada koridor dengan kapasitas MCB 6A.
39
- Suplai penerangan dan stop kontak pada aula dengan kapasitas
MCB 6A.
- Suplai stop kontak dan penerangan pada lobby dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai penerangan pada ruangan 111 dan ruangan 112 dengan
kapasitas MCB 10A.
b. Fasa S, pada panel LP/D2 yang melayani beban lantai 1 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 110 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 110 dan ruangan 111 dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai penerangan dan stop kontak pada pos satpam dengan
kapasitas MCB 16A.
- Suplai penerangan pada ruangan 111 dengan kapasitas MCB
10A.
c. Fasa T, pada panel LP/D2 yang melayani beban lantai 1 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 113 dan ruangan 114 dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai penerangan dan stop kontak pada kantin dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai penerangan dan stop kontak pada ruangan BC dan dapur
dengan kapasitas MCB 10A.
40
- Suplai stop kontak pada ruangan 113 dengan kapasitas MCB
10A.
MCB 3P
40 A
6
A
6
A
6
A
10
A
10
A
6
A
16
A
10
A
6
A
6
A
10
A
10
A
R S T N P
E
1
4
2
10
7 6
311
8
5
12
9
Keterangan :
1. Penerangan Koridor 5. Stop Kontak R.110 & R.111 9. Penerangan & Stop Kontak BC & Dapur
2. Penerangan R.110 6. Penerangan & Stop Kontak Kantin 10. Penerangan R.111 & R.112
3. Penerangan R.113 & R.114 7. Stop kontak Lobby 11. Penerangan R. 111
4. Penerangan & Stop Kontak Aula 8. Penerangan & Stop Kontak Pos Satpam 12. Stop Kontak R. 113
Gambar 4.2. Panel LP/D2
(Sumber : Dokumen Pribadi)
3. Panel PP/D1
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk
bengkel/laboratorium pada lantai 1 dengan pengaman MCB 3 fasa 40
A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai berikut:
a. Melayani ruang praktik Teknik Kendaraan Ringan ruang 101
dengan kapasitas MCB 40A.
b. Melayani ruang praktik Teknik Kendaraan Ringan ruang 107
dengan kapasitas MCB 25A.
41
c. Melayani ruang Tata Usaha dan Kepala Sekolah dengan kapasitas
MCB 25A.
MCB 3P
40 A
40
A
25
A
25
A
R S T N P
E
1 32
Keterangan :
1. R. 101 2. R. 107 3. R.109
Gambar 4.3. Panel PP/D1
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4. Panel PP/D2
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk
bengkel/laboratorium pada lantai 1 dengan pengaman MCB 3 fasa 40
A, pembagian bebannya sebagai berikut:
a. Melayani bengkel praktik Teknik Kendaraan Ringan ruang 110
dengan kapasitas MCB 20A.
b. Melayani bengkel praktik Teknik Kendaraan Ringan ruang 111
dengan kapasitas MCB 10A.
42
MCB 3P
40 A
20
A
10
A
R S T N P
E
1 2
Keterangan :
1. R. 110 2. R. 111
Gambar 4.4. Panel PP/D2
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.3.4.Konfigurasi Panel Sub Distribusi Lantai 2
Panel sub distribusi di lantai 2 terdapat 4 buah panel sub distribusi, yaitu :
1. Panel LP/2.1
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 2 dengan pengaman MCB 3
fasa 32 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/2.1 yang melayani beban lantai 2 sebagai
berikut :
43
- Suplai stop kontak pada ruangan 208 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 201 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 207 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 202A dan 202B dengan
kapasitas MCB 6A.
b. Fasa S, pada panel LP/2.1 yang melayani beban lantai 2 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 201 dan 202B dengan
kapasitas MCB 16A.
- Suplai penerangan pada ruangan 206 dan 208 dengan kapastas
MCB 10A.
- Suplai AC Pendingan pada ruangan 201 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 204 dengan kapasitas MCB
6A.
c. Fasa T, pada panel LP/2.1 yang melayani beban lantai 2 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 202A dengan kapsitas MCB
16A.
- Suplai penerangan pada ruangan 205 dan 207 dengan kapasitas
MCB 16A.
44
- Suplai penerangan pada ruangan 204 dan stop kontak pada
ruangan 205 dengan kapsitas MCB 10A.
- Suplai penerangan pada ruangan 206 dengan kapasitas MCB
6A.
MCB 3P
32 A
16
A
10
A10
A
6
A
16
A
10
A
10
A
6
A
16
A
16
A
10
A
6
A
R S T N P
E
1
2
5
4
3 10
98
7
6
12
11
Keterangan :
1. Stop kontak R. 208 5. Penerangan R. 201 & R. 202B 9. Penerangan R. 202A
2. Stop kontak R. 201 6. Penerangan R. 206 & R. 208 10. Penerangan R. 205 & R. 207
3. Stop kontak R. 207 7. AC R. 201 11. Penerangan R. 204
4. Stop kontak R. 202A & R. 202B 8. Stop kontak R. 204 12. Penerangan R. 206
Gambar 4.5. Panel LP/2.1
(Sumber : Dokumen Pribadi)
2. Panel LP/2.2
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 2 dengan pengaman MCB 3
fasa 40 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/2.2 yang melayani beban lantai 2 sebagai
berikut :
45
- Suplai penerangan pada koridor dan ruangan 217 dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 213 dengan kapasitas MCB
6A.
- Suplai penerangan pada ruangan 215 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 214 dan 215 dengan kapasitas
MCB 10A.
b. Fasa S, pada panel LP/2.2 yang melayani beban lantai 2 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 214 dengan kapasitas MCB
6A.
- Suplai penerangan pada ruangan 209 dan 210 dengan kapasitas
MCB 10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 213 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 209 dan penerangan pada
ruangan 211 dengan kapasitas MCB 10A.
c. Fasa T, pada panel LP/2.2 yang melayani beban lantai 2 sebagai
berikut :
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 216 dengan kapasitas MCB
20A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 211 dan 212 dengan kapasitas
MCB 6A.
46
- Suplai penerangan pada ruangan 212 dan 213 dengan kapasitas
MCB 10A.
- Suplai penerangan pada ruangan 216 dengan kapasitas MCB
20A.
MCB 3P
63 A
6
A
6
A10
A
10
A
6
A
10
A
16
A
10
A
20
A
6
A
10
A
20
A
R S T N P
E
1
4
2
10
7 6
311
8
5
12
9
Keterangan :
1. Pnerangan koridor & R. 207 5. Penerangan R. 209 & R. 210 9. Penerangan R. 212 & R. 213
2. Penerangan R. 214 6. Stop kontak R. 211 & R. 212 10. Stop kontak R. 214 & R. 215
3. AC R. 216 7. Penerangan R. 215 11. Penerangan R. 211 & Penerangan R. 211
4. AC R. 213 8. Stop kontak R. 213 12. Penerangan R. 216
Gambar 4.6. Panel LP/2.2
(Sumber : Dokumen Pribadi)
3. Panel PP/2.1
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk
bengkel/laboratorium pada lantai 2 dengan pengaman MCB 3 fasa 50
A, pembagian bebannya sebagai berikut:
a. Melayani ruang praktik Multimedia ruang 202 dengan kapasitas
MCB 40A.
47
b. Melayani ruang praktik Multimedia ruang 205 dengan kapasitas
MCB 40A.
c. Melayani ruang praktik Multimedia ruang 206 dengan kapasitas
MCB 25A.
d. Melayani ruang praktik Teknik Instalasi Listrik ruang 207 dengan
kapasitas MCB 40A.
MCB 3P
50 A
40
A
40
A
25
A
R S T N P
E
1 42
40
A
3
Keterangan :
1. R. 202 2. R. 205 3. R. 207 4. R. 206
Gambar 4.7. Panel PP/2.1
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4. Panel PP/2.2
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk
bengkel/laboratorium pada lantai 2 dengan pengaman MCB 3 fasa 63
A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai berikut:
48
a. Melayani ruang praktik Teknik Instalasi Listrik ruang 208 dengan
kapasitas MCB 25A.
b. Melayani ruang praktik Teknik Instalasi Listrik ruang 209 dengan
kapasitas MCB 40A.
c. Melayani ruang praktik Teknik Instalasi Listrik ruang 211 dengan
kapasitas MCB 25A.
d. Melayani ruang praktik Teknik Instalasi Listrik ruang 212 dengan
kapasitas MCB 40A.
MCB 3P
63 A
40
A
25
A
25
A
R S T N P
E
1 42
40
A
3
Keterangan :
1. R. 209 2. R. 208 3. R. 212 4. R. 211
Gambar 4.8. Panel PP/2.2
(Sumber : Dokumen Pribadi)
49
4.1.3.5.Konfigurasi Panel Sub Distribusi Lantai 3
Panel sub distribusi di lantai 3 terdapat 2 buah panel sub distribusi, yaitu :
1. Panel LP/3.1
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 3 dengan pengaman MCB 3
fasa 32 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/3.1 yang melayani beban lantai 3 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan dan AC pendingin pada ruangan 307 dengan
kapasitas MCB 16A.
- Suplai penerangan dan stop kontak pada ruangan 307 dengan
kapasitas MCB 10A.
- Kosong
- Suplai penerangan pada ruangan 304 dengan kapasitas MCB
6A.
b. Fasa S, pada panel LP/3.1 yang melayani beban lantai 3 sebagai
berikut :
- Suplai stop kontak pada ruangan 305 dan ruangan 306 dan AC
pendingin pada ruangan 306 dengan kapasitas MCB 16A.
- Suplai AC pendingin pada ruangan 306 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 301 dan ruangan 302 dengan
kapasitas MCB 10A.
50
- Suplai penerangan pada ruangan 305 dan ruangan 306 dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai penerangan dan AC pendingin pada ruangan 307 dengan
kapasitas MCB 10A.
c. Fasa T, pada panel LP/3.1 yang melayani beban lantai 3 sebagai
berikut :
- Suplai stop kontak pada ruangan 307 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai penerangan pada ruangan 303 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 302 dan penerangan ruangan
303 dengan kapasitas MCB 10A.
- Suplai penerangan pada ruangan 301 dan ruangan 302 dengan
kapaitas MCB 6A.
MCB 3P
32 A
16
A
10
A10
A
6
A
16
A
10
A
10
A
6
A
16
A
10
A
10
A
6
A
R S T N P
E
1
2
5
4
3 11
108
7
6
13
12
9
10
A
Keterangan :
1. AC R. 307 6. AC R. 306 11. Penerangan R. 303
2. Penerangan & Stop Kontak R. 307 7. Stop Kontak R. 301 & R. 302 12. S. Kon R. 302 & Penerangan R.303
3. Kosong 8. Penerangan R. 305 & R. 306 13. Penerangan R 301 & R.302
4. Penerangan R. 304 9. Penerangan & AC R. 307
5. Stop Kontak R. 305, R. 306 & AC R. 306 10. Stop Kontak R. 07
Gambar 4.9. Panel LP/3.1
(Sumber : Dokumen Pribadi)
51
2. Panel LP/3.2
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 3 dengan pengaman MCB 3
fasa 16 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/3.2 yang melayani beban lantai 3 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 313 dengan kapasitas MCB
6A.
- Suplai penerangan pada ruangan 310 dengan kapasitas MCB
10A.
- Supai stop kontak pada ruangan 311, 312 dan ruangan 313
dengan kapasitas MCB 10A.
b. Fasa S, pada panel LP/3.2 yang melayani beban lantai 3 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada koridor dan pada ruangan 314 dengan
kapasitas MCB 6A.
- Suplai penerangan pada ruangan 311 dengan kapsitas MCB 6A.
- Suplai penerangan pada ruangan 308 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 308 dengan kapasitas MCB
10A.
c. Fasa T, pada panel LP/3.2 yang melayani beban lantai 3 sebagai
berikut :
52
- Suplai penerangan pada ruangan 312 dengan kapasitas MCB
6A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 309 dan ruangan 310 dengan
kapasitas MCB 10A.
- Suplai penerangan pada ruangan 309 dengan kapasitas MCB
10A.
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 311 dengan kapasitas MCB
6A.
MCB 3P
16 A
6
A
6
A
10
A
6
A
6
A
16
A
10
A
6
A
6
A
10
A
6
A
R S T N P
E
2
5
17 8
39
6
4
11
10
Keterangan :
1. Penerangan Koridor & R. 314 5. Penerangan R. 310 9. Stop Kontak R. 308
2. Penerangan R. 313 6. Penerangan R. 308 10. Penerangan R. 309
3. Penerangan R. 312 7. Stop Kontak R. 311, R. 312 & R. 313 11. AC R. 311
4. Penerangan R. 311 8. Stop Kontak R. 309 & R. 310
Gambar 4.10. Panel LP/3.2
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.3.6.Konfigurasi Panel Sub Distribusi Lantai 4
Panel sub distribusi di lantai 4 hanya terdapat 1 buah panel sub distribusi,
yaitu :
53
1. Panel LP/4
Panel ini berfungsi sebagai penyaluran tenaga lisrik untuk penerangan,
penyalur daya dan beban AC pada lantai 4 dengan pengaman MCB 3
fasa 16 A, pembagian beban dari ketiga fasa tersebut melayani sebagai
berikut :
a. Fasa R, pada panel LP/4 yang melayani beban lantai 4 sebagai
berikut :
- Suplai penerangan pada ruangan 401, 402, 403 dan ruangan
404 dengan kapasitas MCB 25A.
- Suplai penerangan pada ruangan 408, 409 dan ruangan 410
dengan kapasitas MCB 6A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 409 dan ruangan 410 dengan
kapasitas 16A.
b. Fasa S, pada panel LP/4 yang melayani beban lantai 4 sebagai
berikut :
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 402 dan ruangan 411
dengan kapasitas MCB 20A.
- Suplai penerangan pada ruangan 407 dengan kapasitas MCB
6A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 405 dan ruangan 408 dengan
kapasitas MCB 16A.
c. Fasa T, pada panel LP/4 yang melayani beban lantai 4 sebagai
berikut :
54
- Suplai penerangan pada koridor dan ruangan 412 dengan
kapasitas MCB 25A.
- Suplai AC Pendingin pada ruangan 407 dengan kapasitas MCB
16A.
- Suplai penerangan pada ruangan 405, 406 dan stop kontak pada
ruangan 406, 407 dengan kapasitas MCB 6A.
- Suplai stop kontak pada ruangan 402, 403 dan ruangan 404
dengan kapasitas MCB 16A.
MCB 3P
20 A
25
A
6
A
16
A
20
A
6
A
16
A
25
A
16
A
6
A
16
A
R S T N P
E
2
5
38 4
1
9
6
10
7
Keterangan :
1. Penerangan Koridor & R. 412 5. Penerangan R. 48, R. 409 & R. 410 9. Stop Kontak R. 405 & R. 408
2. Penerangan R. 401, R. 402, R. 403 & R. 404 6. Penerangan R. 407 10. S. Kontak R. 402, R. 403, R. 404
3. AC R. 402 & R. 411 7. S. Kontak R. 406, R. 407 & Pen R. 405 & R. 406
4. AC R. 407 8. Stop Kontak R. 408 & R. 409
Gambar 4.11. Panel LP/4
(Sumber : Dokumen Pribadi)
55
4.1.4. Analisa Pengukuran Beban Listrik
Dari pegukuran yang dilakukan selama 5 (lima) hari pada tanggal 2
sampai 6 november 2015 di panel LP/D1, LP/D2, PP/D1, PP/D2, LP/2.1,
LP/2.2, PP/2.1, PP/2.2, LP/3.1, LP/3.2 dan LP/4, dibagi menjadi 3 bagian
waktu pengukuran yaitu:
a. Beban Minimal
Beban yang diukur pada pukul 06:00, 12:00, 15: 00 WIB. Hasil
pengukuran menunjukkan pada waktu tersebut pemakain paling
rendah, karena aktifitas sekolah baru dimulai pemebelajaran, ISHOMA
dan kegiatan pembelajaran ingin selesai atau pulang.
b. Beban Normal
Beban yang diukur pada pukul 07:00, 09:00, 10:00, 14:00 WIB yaitu
ketika sebagian kegiatan belajar seperti biasa yaitu penggunaan hanya
menggunakan lampu dan laptop sebagai media pembelajaran.
c. Beban Puncak
Beban yang diukur pada pukul 08.00, 11:00, 13:00 WIB yaitu ketika
pembelajaran menggunakan bengkel dan laboratorium secara
bersamaan. Hasil pengukuran menunjukan waktu tersebut merupakan
pengukuran beban tertinggi.
4.1.5. Pengukuran Beban Rata – rata
Dari pegukuran yang dilakukan selama 5 (lima) hari pada tanggal 2
sampai 6 november 2015 maka dilakukan penampilan data dengan
membuat grafik rata – rata beban pada panel listrik di gedung SMKN 55
Jakarta.
56
4.1.5.1. Panel Utama
Data pengukuan rata – rata beban panel utama ditunjukkan pada tabel
4.1
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran rata – rata beban pada panel utama
WAKTU
Arus (Ampere)
R S T
6:00 30 29 44
7:00 83 81 90
8:00 80 86 102
9:00 72 85 91
10:00 76 83 93
11:00 86 71 112
12:00 64 54 68
13:00 91 86 102
14:00 86 51 100
15:00 38 34 51
Berdasarkan data pada tabel diatas, rata – rata beban panel utama
terjadi perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R
(62,7)A, S(57,1)A dan T(81,2)A, dengan ketidakseimbangan beban di
panel utama adalah
57
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 14,3%
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel utama
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 14,3 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (91)A
pada pukul 13:00 WIB, untuk fasa S(86)A pada pukul 08:00 dan 13:00
WIB dan untuk fasa T(112)A pada pukul 11:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(4,6)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(19,3)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(14,7)A.
58
Gambar 4.12. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Utama
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.2. Panel Lantai 1 (LP/D1)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 1 (LP/D1) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (0,8)A,
S(2,1)A dan T(5,1)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 1
(LP/D1) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%ketidakseimbangan Beban = 60,6%
0
20
40
60
80
100
120
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
59
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 1 (LP/D1)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 60,6 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (2,6)A
pada pukul 08:00 WIB, untuk fasa S(8,6)A pada pukul 08:00 WIB dan
untuk fasa T(6,9)A pada pukul 13:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(1,3)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(3,8)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(5,1)A.
Gambar 4.13. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 1
(LP/D1)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.3. Panel Lantai 1 (LP/D2)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 1 (LP/D2) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (9,1)A,
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
60
S(10,7)A dan T(8,5)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 1
(LP/D1) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 9%
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 1 (LP/D2)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 9 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R
(13,6)A pada pukul 13:00 WIB, untuk fasa S(15,2)A pada pukul 11:00
WIB dan untuk fasa T(12,1)A pada pukul 11:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(1,6)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(2,2)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(0,6)A.
61
Gambar 4.14. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 1
(LP/D2)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.4. Panel Lantai 1 (PP/D1)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 1 (PP/D1) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (18,5)A,
S(12,9)A dan T(13,2)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 1
(LP/D1) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 16,6%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
62
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 1 (PP/D1)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 16,6 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (26)A
pada pukul 10:00 WIB, untuk fasa S(19,2)A pada pukul 10:00 WIB dan
untuk fasa T(20)A pada pukul 06:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(5,6)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(0,3)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(5,3)A.
Gambar 4.15. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 1
(PP/D1)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.5. Panel Lantai 1 (PP/D2)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 1 (PP/D2) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (9,1)A,
0
5
10
15
20
25
30
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
63
S(10,7)A dan T(8,5)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 1
(LP/D2) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 8,6%
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 1 (PP/D2)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 8,6 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R
(14,1)A pada pukul 13:00 WIB, untuk fasa S(15,2)A pada pukul 11:00
WIB dan untuk fasa T(12,1)A pada pukul 11:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(1,6)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(2,2)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(0,6)A.
64
Gambar 4.16. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 1
(PP/D2)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.6. Panel Lantai 2 (LP/2.1)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 2 (LP/2.1) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (4,9)A,
S(6,4)A dan T(5,6)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 2
(LP/D2) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 28%
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
65
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 2 (LP/2.1)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 28 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (6,8)A
pada pukul 09:00 WIB, untuk fasa S(11,2)A pada pukul 11:00 WIB dan
untuk fasa T(9,6)A pada pukul 14:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(1,5)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(0,8)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(0,7)A.
Gambar 4.17. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 2
(LP/2.1)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.7. Panel Lantai 2 (LP/2.2)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 2 (LP/2.2) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (6,5)A,
0
2
4
6
8
10
12
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
66
S(1,8)A dan T(2,6)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 2
(LP/D2) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 53%
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 2 (LP/2.2)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 53 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (8,5)A
pada pukul 10:00 WIB, untuk fasa S(3,6)A pada pukul 11:00 WIB dan
untuk fasa T(4,2)A pada pukul 09:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(4,7)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(0,8)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(3,9)A.
67
Gambar 4.18. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 2
(LP/2.2)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.8. Panel Lantai 2 (PP/2.1)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 2 (PP/2.1) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (8,5)A,
S(5,1)A dan T(3,2)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 2
(PP/2.1) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 32,6%
0
2
4
6
8
10
12
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
68
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 2 (PP/2.1)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 32,6 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R
(13,5)A pada pukul 08:00 WIB, untuk fasa S(9,1)A pada pukul 11:00 WIB
dan untuk fasa T(5,3)A pada pukul 11:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(3,4)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(1,9)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(5,3)A.
Gambar 4.19. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 2
(PP/2.1)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.9. Panel Lantai 2 (PP/2.2)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 2 (PP/2.2) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (11,1)A,
0
2
4
6
8
10
12
14
16
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
69
S(4,5)A dan T(8,7)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 2
(PP/2.2) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 29,3%
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 2 (PP/2.2)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 29,3 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (18)A
pada pukul 11:00 WIB, untuk fasa S(10,5)A pada pukul 14:00 WIB dan
untuk fasa T(10,5)A pada pukul 13:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(6,6)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(4,2)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(2,4)A.
70
Gambar 4.20. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 2
(PP/2.2)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.10. Panel Lantai 3 (LP/3.1)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 3 (LP/3.1) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (10,8)A,
S(9)A dan T(8,2)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 3
(LP/3.1) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 10,3%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
71
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 3 (LP/3.1)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 10,3 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R
(15,6)A pada pukul 11:00 WIB, untuk fasa S(13,9)A pada pukul 14:00
WIB dan untuk fasa T(13,1)A pada pukul 13:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(1,8)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(0,8)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(2,6)A.
Gambar 4.21. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 3
(LP/3.1)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.11. Panel Lantai 3 (LP/3.2)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 3 (LP/3.2) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (0,8)A,
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
72
S(0,8)A dan T(0,6)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 3
(LP/3.2) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 1%
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 3 (LP/3.2)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 1 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (3,8)A
pada pukul 07:00 WIB, untuk fasa S(1,7)A pada pukul 09:00 WIB dan
untuk fasa T(0,7)A pada pukul 14:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(0)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(0,2)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(0,2)A.
73
Gambar 4.22. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 3
(LP/3.2)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
4.1.5.12. Panel Lantai 4 (LP/4)
Data pengukuran rata – rata beban panel lantai 4 (LP/4) terjadi
perbedaan pemakaian antar Fasa R, S, T. rata – rata beban Fasa R (0,6)A,
S(2,7)A dan T(0,6)A, dengan ketidakseimbangan beban di panel lantai 4
(LP/4) adalah
| | | | | |
| | | | | |
%Ketidakseimbangan Beban = 72%
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
74
Pada pengukuran beban rata – rata beban panel lantai 4 (LP/4)
%ketidakseimbangan beban antar fasa R, S, T, adalah 72 %. Beban
mengalami kenaikan dimulai pukul 07:00 WIB sampai 12:00 WIB, dan
mengalami penurunana pada pukul 14:00 WIB sampai 15:00 WIB karena
kegiatan pembelajaran mulai berakhir . Beban tertinggi pada fasa R (1,1)A
pada pukul 14:00 WIB, untuk fasa S(6,5)A pada pukul 08:00 WIB dan
untuk fasa T(1,2)A pada pukul 09:00 WIB.
Untuk selisih pemakaian beban fasa R – S dari beban rata – rata adalah
(1,1)A, untuk selisih pemakaian beban S – T dari beban rata – rata adalah
(1,1)A dan untuk selisih beban fasa R – T dari beban rata – rata adalah
(0)A.
Gambar 4.23. Grafik Pengukuran Beban Rata – rata Panel Lantai 4
(LP/4)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
0
1
2
3
4
5
6
7
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
Fasa R
Fasa S
Fasa T
75
4.2. Pembahasan
4.2.1. Ketidakseimbangan Beban Pada Panel Distribusi SMKN 55 Jakarta
Selama pengukuran beban pada panel yang telah dilakukan di gedung
SMKN 55 Jakarta, terdapat ketidakseimbangan beban yang terjadi pada
panel – panel sub distribusi. Berikut merupakan hasil pengukuran :
Tabel 4.2. Hasil ukur rata – rata beban per sub panel distribusi
PANEL Arus (Ampere)
Rata –
rata Prosentase
Ketidakseimbangan(%
) 3 Fasa R S T (Ampere)
Panel Utama 62.7 57.1 81.2 67.00 14.30%
Panel LP/D1 0.8 2.1 5.1 2.70 60.60%
Panel LP/D2 9.1 10.7 8.5 9.40 9.00%
Panel PP/D1 18.5 12.9 13.2 14.90 16.60%
Panel PP/D2 9.1 10.7 8.5 9.43 8.60%
Panel LP/2.1 4.9 6.4 5.6 5.63 28.00%
Panel LP/2.2 6.5 1.8 2.6 3.63 53.00%
Panel PP/2.1 8.5 5.1 3.2 5.60 32.60%
Panel PP/2.2 11.1 4.5 8.7 8.10 29.30%
Panel LP/3.1 10.8 9 8.2 9.30 10.30%
Panel LP/3.2 0.8 0.8 0.6 0.73 1.00%
Panel LP/4 0.6 2.7 0.6 1.30 72.00%
Berdasarkan data pada tabel diatas, bahwa ketidakseimbangan fasa di
gedung SMKN 55 Jakarta rata – ratanya yaitu 27.94 % karena penggunaan
beban yang tidak merata pada ruang kelas, ruang kantor dan bengkel/ruang
praktik. Selisih beban antar fasa R-S dan S-T cukup sangat besar. Hal ini
menyebabkan perlunya dilakukan perubahan pemetaan beban pada fasa R ,
S dan T pada panel sub distribusi yang berada pada gedung SMKN 55
Jakarta.
76
4.2.2. Hal yang Harus diubah Dari Instalasi Listrik SMKN 55 Jakarta
Sebagai pusat pembelajaran gedung yang berisi kegiatan pembelajaran
siswa/siswi ini memerlukan sistem kelistrikan yang baik, aman dan
nyaman. Untuk mewujudkan gedung tersebut maka di perlukan adanya
perbaikan dan penataan ulang pada sistem kelistrikannya.
4.2.3. Memutuskan Beban Penerangan dan Beban Tenaga yang Bergabung
Seperti yang kita ketahui, menurut pengelompokan perlengkapan
sirkuit Kelompok perlengkapan instalasi tenaga terpisah dari kelompok
instalasi perlengkapan instalasi penerangan.9
Oleh karena itu, beberapa kelompok beban yang masih
menggabungkan instalsi penerangan dan instalasi tenaga perlu dipisah agar
tidak merusak peralatan dan komponen elektronika yang berada di gedung
SMKN 55 Jakarta. Berikut ini beberapa kelompok beban yang harus
dipisahkan antara instalasi tenaga dan instalasi penerangan :
a. Ruang 104A dan 108 pada panel LP/D1, dimana ruangan ini masih
menggabungkan antara penerangan dan AC Pendingin.
b. Ruang 204 dan 205 pada panel LP/2.1, dimana ruangan ini masih
menggabungkan antara penerangan dengan stop kontak.
c. Ruang 209 dan 211 pada panel LP/2.2, dimana ruangan ini masih
menggabungkan antara penerangan dengan stop kontak.
d. Ruang 306 pada panel LP/3.1, dimana ruangan ini stop kontak dan AC
Pendingin masih digabungkan.
9 Panitia Revisi PUIL 2000. 2000. Peraturan Umum Instalasi Listrik 2000. (Jakarta: Badan
Standarisasi Nasional). h.21
77
e. Ruang 307 pada panel LP/3.1, dimana ruangan ini penerangan dan stop
kontak masih digabungkan.
f. Ruang 307 pada panel LP/3.1, dimana ruangan ini penerangan dan AC
Pendingin masih digabungkan.
g. Ruang 405,406 dan 406,407 pada panel LP/4, dimana ruangan ini
penerangan dan stop kontak masih digabungkan.
78
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan, yaitu:
1. Kondisi sistem instalasi listrik yang ada di gedung SMKN 55 Jakarta
terdapat beberapa kelompok beban masih tidak sesuai dengan aturan
PUIL 2000.
2. Dari hasil penelitian ditemukan bahwa Fasa T memiliki arus tertinggi
yaitu (112)A, sedangakan Fasa R (91)A dan Fasa S(86)A. Antara Fasa
R – S terdapat perbedaan arus sebesar 5A, Fasa S – T sebesar 26A dan
antara Fasa R – T sebesar 21A.
3. Terjadi ketidakseimbangan beban tertinggi pada sub panel distribusi
LP/4 yang berada pada lantai 4 dengan prosentase ketidakseimbangan
sebesar 72%, ketidakseimbangan terendah pada sub panel distribusi
LP/3.2 yang berada pada lantai 3 dengan prosentase
ketidakseimbangan sebesar 1% dan rata – rata ketidakseimbangan
beban di gedung SMK Negeri 55 Jakarta sebesar 27,94 %.
4. Pada instsalasi listrik 3 fasa di gedung SMK Negeri 55 Jakarta terjadi
ketidakseimbangan beban.
5.2. Saran
Adapun saran yang dapat peneliti sampaiakan untuk SMK Negeri 55 Jakarta :
1. Perbaikan amperemeter, voltmeter dan lampu indikator untuk panel
utama, karena komponen yang terpasang pada panel tidak berfungsi.
78
79
2. Memisahkan kelompok instalasi penerangan dengan instalasi tenaga
yang masih gabung menjadi satu.
3. Memperbaiki titik-titik kelompok beban di setiap panel distribusi yang
memiliki prosentase ketidakseimbangan beban cukup besar agar
memperkecil ketidakseimbangan bahkan menjadi seimbang.
4. Melakukan pengevaluasian beban berkala agar mengetahui seberapa
besar energi listrik yang telah dibebani di setiap fasanya.
80
DAFTAR PUSTAKA
[FT] Fakultas Teknik. 2012. Buku Pedoman Skripsi / Komprehemsif / Karya
Inovatif (S1). Jakarta: Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta.
Anonim. Ketidakseimbangan beban. http://www.scribd.com/doc/26804404/Bab-
IV-Pengaruh-Ketidakseimbangan-Beban-Terhadap-Arus, terakhir diakses
10 september 2015 Pukul 20:12 WIB.
Anonim. Pengaruh Ketidakseimbangan Beban.
https://electricdot.wordpress.com/2012/10/15/pengaruh-ketidakseimbangan-
pembebanan-pada-trafo-distribusi diakses pada tanggal 19 desember 2015
pukul 21:04 WIB.
Anonim. Sistem 3 Fasa. http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/sistem-3-
fasa.html, terakhir diakses 17 Desember 2015, Pukul 19:38 WIB.
Hutagulung, Abdu Rosyiid. 2011. Analisis Kehandalan Instalasi Listrik 3 Fasa
gedung Bertingkat [Skripsi]. Jakarta: Fakultas Teknik, Universitas Negeri
Jakarta.
Komarudin. 1994. Ensiklopedia Manajemen. Jakarta : Bumi Aksara.
Panitia Revisi PUIL 2000. 2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000.
Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
Sentosa, Julius. 2006. Pengaruh Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral
dan Losses pada Trafo Distribusi. Surabaya : Universitas Kristen Petra.
Sumardjati, Prih, dkk. 2008. Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1. Jakarta :
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Tim Penyusun. 1996. Kamus Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa.
Jakarta : Balai Pustaka.