1
Analisis Sistem Instalasi Listrik Pada Gedung XYZ di Jakarta
Naufal Mukhsin1, I Made Ardita Y2
1Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok, 16424, Indonesia
2Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok, 16424, Indonesia
E-mail: [email protected]
Abstrak
Keselamatan dan kehandalah sistem instalasi listrik merupakan kunci dari sistem instalasi listrik yang baik dan benar. Maka analisis instalasi listrik perlu dilakukan pada instalasi listrik di kehidupan sehari-hari. Analisis instalasi listrik perlu dilakukan pada gedung yang sudah tua maupun yang belom lama dibangun, karena kejadian-kejadian permasalahan instalasi listrik dapat timbul tanpa kita sadari. Menggunakan Perangkat lunak Electric Transients and Analysis Program (ETAP) 12.6 kita dapat menganalisa keadaan dari sistem instalasi listrik. Dengan menggunakan analisis aliran daya pada perangkat lunak ETAP 12.6, dapat diidentifikasikan bagian-bagian instalasi listrik yang mengalami gangguan. Melalui analisis aliran daya pada gedung hotel XYZ, didapatkan bahwa gedung hotel XYZ dapat memberikan suplai untuk keseluruhan beban terpasang. Gangguan yang didapatkan pada analisis aliran daya adalah spesifikasi kabel yang belum memenuhi spesifikasi dikarenakan adanya kabel yang menyebabkan panel yang memiliki nilai susut tegangan lebih dari 5%.
Analysis of Electrical Installation System at XYZ Hotel in Jakarta
Abstract
Safety and reliability of the electrical installation system is the key to a good and proper electrical installation system. Then the electrical installation analysis needs to be done on the electrical installation in everyday life. Electrical installation analysis needs to be done on old buildings and old ones, because electrical installation problems can occur without us knowing it. Using the Electricity Transients and Analysis Program (ETAP) 12.6 we can analyze the state of the electrical installation system. By using the power flow analysis in ETAP 12.6 software, identification of faulty electrical installation parts can be identified. Through the analysis of power flow in the XYZ hotel building, it was found that the XYZ hotel building can provide supply for all installed loads. The problem that was obtained in the load flow analysis is the cable specification that has not met the specification due to the cable causing the panel having a voltage loss value of more than 5%. Keywords : Etap Analysis, Evaluation of electrical installation, Installation of electrical building, Load Flow Method
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
2
I. PENDAHULUAN
Mengingat akan pentingnya listrik dalam berbagai sektor kehidupan ini, maka
dibutuhkan pula kualitas instalasi listrik yang baik. Kualitas komponen pada instalasi listrik
merupakan suatu aspek yang penting. Instalasi listrik dapat didefinisikan sebagai jaringan
yang berfungsi sebagai penghantar, pemutus dan pengubah listrik pada sebuah sistem.
Instalasi listrik yang tidak baik dapat berdampak kerugian seperti halnya menurunnya
performa suatu peralatan listrik, kerusakan peralatan elektronik, hingga kerusakan pada
komponen dalam sistem kelistrikan.
Dengan demikian, sekarang bagaimana cara supaya gangguan yang terjadi seminim
mungkin berakibat terhadap konsumen ataupun kalau terjadi gangguan dapat sesedikit dan
sesingkat mungkin tetapi dengan suatu sistem kelistrikan yang effisien. Salah satu cara adalah
dengan sistem distribusi yang lebih bisa di prediksi, mudah dalam perawatannya serta effisien
yang memenuhi standart atau spesifikasi instalasi listrik.
Gedung hotel XYZ yang berlokasi di jakarta telah menjadi pusat ekonomi setelah
hotel tersebut dianugerahkan sebagai hotel nomor satu di Jakarta. Masalah utama yang akan
dibahas dalam tugas penulisan ini adalah sistem instalasi listrik pada gedung komersial yaitu
gedung hotel XYZ di Jakarta. Analisis sistem penghantaran dan proteksi instalasi listrik
menggunakan software etap 12.6 adalah pokok pembahasan pada penulisan ini.
Skripsi ini bertujuan untuk menganalisis kondisi dan ketepatan instalasi listrik gedung
hotel XYZ dengan melakukan audit dan memberikan suatu rekomendasi agar instalasi listrik
sesuai dengan standar yang diizinkan.
Agar masalah yang dibahas menjadi jelas dan tidak menyimpang dari topik yang akan
dibahas, maka dalam penulisan skripsi ini saya menekankan, bahwa Permasalahan yang akan
dibahas adalah: Sistem instalasi listrik pada bangunan komersial; Hanya membahas pada jalur
listrik dari masuk gedung sampai ke panel distibusi perlantai; Tidak membahas sistem
penangkal Petir dan Tidak membahas capacitor bank dan genset.
II. TINJAUAN TEORITIS
1. Instalasi Listrik
Instalasi listrik adalah saluran listrik beserta gawai maupun peralatan yang terpasang
baik di dalam maupun di luar bangunan untuk menyalurkan arus listrik [2]. Pada dasarnya,
instalasi listrik adalah suatu bagian penting dalam sebuah bangunan gedung yang berfungsi
untuk menyalurkan tenaga listrik dari instalasi pengusaha ketenagalistrikan menuju titik-titik
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
3
beban. Instalasi listrik dapat dibagi dua berdsarakan jenis kegunaan gedung yang dituju.
Berikut adalah dua jenis instalasi listrik yaitu: gedung komersial dan gedung industri
Dalam instalasi listrik, untuk mencapai pembentukan suatu sistem yang baik tentukan
membutuhkan peralatan yang dapat mendukungnya pembentukan sistem instalasi lsitrik.
Sebagagai dasar dari sistem instalasi listrik terdapat 5 komponen utama untuk terbentuknya
sistems instalasi listrik. Berikut adalah komponen utama sistem instalasi listrik: Panel
tegangan menengah dan rendah; Transformator; Sistem penghantaran dan Sistem proteksi.
2. Panel Tegangan
Panel tegangan memiliki fungsi yang berbeda, maka penamaan panel distribusi
masing-masing sering berbeda. Pada dasarnya panel tegangan merupakan tempat dimana titik
penyebaran saluran listrik menuju beban atau panel tegangan lainya. Panel tegangan terbagi
menjadi 4 yaitu: Panel tegangan menengah, Panel tegangan rendah, Panel distribusi tiap lantai
dan Panel distribusi darurat.
3. Transformator
Transformator merupakan alat yang memindahkan tenaga listrik antar dua rangkaian
listrik atau lebih melalui induksi elektromagnetik. Transformator dapat menaikan dan
menurunkan tegangan dan dapat dirancang dengan berbagai konstruksi yang berbeda-beda
yang sesuai dengan kegunaanya. Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator
dikelompokkan menjadi: Transformatror daya dan Transformatror pengukuran, yang terdiri
dari atas transformator arus dan Transformator tegangan.
Prinsip kerja transformator dapat dijelaskan berdasarkan induksi elektromagnetik,
dimana antara sisi primer dan sisi sekunder terdapat penghubung magnetik [1]. Melalui
medium medan magnet, bentuk energi mekanik dapat diubah menjadi energi listrik atau
sebaliknya dari bentuk energi listrik menjadi energi mekanik. Pada transformator, gandengan
medan magnet berfungsi untuk memindahkan dan mengubah energi listrik dari rangkaian
primer ke sekunder melalui prinsip induksi elektromagnetik. Dari sisi elektris, medan magnet
akan menginduksik tegangan pada konduktor.
Pada umumnya, transformator yang digunakan pada sistem instalasi listrik adalah
jenis transformator tenaga untuk menurunkan tegangan. Transformator ini berfungsi untuk
menurunkan tegangan misalnya dari 20 KV pada sisi primer menjadi 400 V pada sisi
sekunder. Jenis transformator ini mempunyai lilitan sekunder yang lebih sedikit pada lilitan
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
4
kumparan primer. Perbandingan antara jumlah lilitan primer dengan sekunder, menentukan
perbandingan tegangan primer dan sekunder pada transformator.
4. Sistem Penghantar
Sistem penghantar pada instalasi listrik merupakan sebuah media yang dapat
menghantarkan energi listrik ataupun menghantarkan informasi. Pada instalasi listrik, secara
umum kabel terdiri dua bagian utama, yaitu konduktor dan isolator.
Konduktor adalah bagian serabut tembaga atau alumunium yang fungsi utamanya
adalah menghantar aliran listrik. Daya hantar atau konduktansi dari sebuah kabel listrik
ditentukan oleh parameter yang disebut dengan Kemampuan Hantar Arus (KHA) [3].
Kemampuan hantar arus dari kabel listrik berbeda-beda tergantung dari elemen atau bahan
konduktor dari kabel listrik itu sendiri.
Isolator adalah bahan pembungkus yang berfungsi sebagai pelindung. Bagian isolator
pada kabel listrik merupakan bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, yang terbuat
dari bahan karet atau plastic. Semakin baik tingkat isolator dari kabel, maka semakin bagus
kualitas dari kabel tersebut dari sisi proteksi.
Secara garis besar, penghantar dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
a. Penghantar Berisolasi
Penghantar berisolasi dapat berupa kawat berisolasi atau kabel. Batasan kawat berisolasi
adalah rakitan penghantar tunggal, baik serabut maupun pejal yang diisolasi, contoh kawat
berisolasi adalah NYA, NYAF dan lain-lain. Batasan kabel ialah rakitan satu penghantar atau
lebih, baik itu penghantar serabut ataupun pejal, masing-masing diisolasi dan keseluruhannya
diselubungi pelindung bersama.
b. Penghantar Tanpa Isolasi
Penghantar tanpa berisolasi merupakan penghantar yang tidak memiliki lapisan
isolator, Bare Conductor (BC) merupakan salah satu contoh dari penghantar tanpa isolasi.
Jenis-jenis isolasi yang dipakai pada penghantar listrik meliputi isolasi dari Poly Vinil Chlorid
(PVC). Kelebihan dari penghantar tanpa isolasi adalah kemampuanya dalam menangani suhu
yang relative tinggi untuk penghantar.
Dalam pemilihan jenis penghantar yang akan digunakan dalam suatu instalasi dan luas
penghantar yang akan di pakai dalam instalasi tersebut ditentukan berdasarkan 6
pertimbangan yaitu:
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
5
Dalam pemilihan jenis penghantar yang akan digunakan dalam suatu instalasi dan luas
penghantar yang akan di pakai dalam instalasi tersebut ditentukan berdasarkan 6
pertimbangan [4]:
a. Kemampuan Hantar Arus
Berdasarkan PUIL 2011 nomor 7 yang bertuju pada PUIL 2000 nomor 7.3 tentang
pembebanan penghantar, setiap penghantar harus mempunyai kemampuan hantar arus tidak
kurang atau sama dengan arus yang akan mengalir melaluinya. Setiap penghantar mempunyai
Kemampuan Hantar Arus (KHA) yang berbeda-beda, berikut adalah faktor-faktro KHA:
1. Bahan jenis penghantar. Umumnya pengantar terbuat dari bahan tembaga ataupun
aluminium. Sudah barang tentu kedua bahan ini mempunyai bahan jenis yang berbeda.
2. Konstruksi penghantar. Umunya penghantar mempunyai konstruksi berinti tunggal
hingga berinti banyak. Jumlah inti dari suatu penghantar juga mempengaruhi KHA
dari penghantar tersebut.
3. Teknik pemasangannya. Sebuah penghantar apakah dipasang di dalam pipa, dipasang
di udara, atau dipasang di dalam tanah.
Untuk menentukan luas penampang penghantar yang diperlukan maka, harus
ditentukan berdasarkan atas arus yang melewati penghantar tersebut. Arus nominal yang
melewati suatu penghantar dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
• Untuk arus searah DC
AVPI = (2.2)
• Untuk arus bolak balik satu fasa
ACosVPI
ϕ×= (2.3)
• Untuk arus bolak balik tiga fasa
ACosV
PIϕ××
=3
(2.4)
keterangan:
I = Arusnominal (A)
P= Dayaaktif (W)
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
6
V= Tegangan ( V )
Cos φ= Faktor daya
Kemampuan hantar arus pada sebuah penghantar mesti memiliki perbandingan 1,25
kali dari arus nominal yang melewati penghatar tersebut. Apabila kemampuan hantar arus
sudah diketahui maka jenis penghantar dapat menyesuaikan dengan spesifikasinya untuk
mencari luas penampang yang diperlukan.
b. Susut Tegangan
Susut tegangan pada sistem penghantar adalah besarnya tegangan yang hilang pada
suatu penghantar. Jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik berbanding lurus dengan panjang
saluran dan beban, serta berbanding terbalik dengan luas penampang penghantarnya.
Besarnya jatuh tegangan umumnya dinyatakan dalam persentase. Susut tegangan antara
sistem penghantar dan setiap titik beban, tidak boleh lebih dari 5 % dari tegangan di Panel
Hubung Bagi (PHB) utama [2]. Pembagian penentuan susut tegangan pada suatu penghantar
dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu:
• Untuk arus searah DC
• Untuk arus bolak-balik satu fasa
• Untuk arus bolak-balik tiga fasa. Rugi tegangan biasanya dinyatakan dalam satuan
persen (%) dalam tegangan kerjanya yaitu :
VVV %100(%) ×Δ
=Δ (2.5)
Besarnya rugi tegangan (%) yang diijinkan ialah:
Besarnya rugi tegangan (%) yang diijinkan ialah:
Tabel 2. 1 Standar Susut Tegangan
Susut Tegangan
(%) Penggunaan Jaringan
0.5 Dari jala-jala ke KWH meter
1.5 Dari KWH meter ke rangkaian penerangan
3.0 Dari KWH meter ke motor atau rangkaian daya
Untuk menentukan rugi tegangan berdasarkan luas penampang dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut:
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
7
• Untuk arus searah, penampang minimum:
• Untuk arus bolak-balik satu fasa, penampang minimum:
• Untuk arus bolak-balik satu fasa, penampang minimum:
keterangan:
Δ U = Rugi tegangan dalam penghantar (V)
I = Kuat arus dalam penghantar (A)
L = Jarak dari permulaan penghantar sampai ujung (m)
A = Luas penampang penghantar (m!)
c. Kondisi suhu
Setiap penghantar memiliki suatu resistansi , jika penghantar tersebut dialiri oleh arus
maka terjadi rugi-rugi yang kemudian berubah menjadi panas atau rugi termal. Jika dialiri
dalam waktu yang cukup lama maka ada kemungkinan terjadinya kerusakan pada penghantar
tersebut. oleh karena itu dalam pemilihan penghantar faktor koreksi juga harus
diperhitungkan.
d. Kondisi Lingkungan
Di dalam pemilihan jenis penghantar yang digunakan, harus disesuaikan dengan
kondisi dan tempat penghantar tersebut akan ditempatkan atau di pasang. Apakah penghantar
tersebut akan di tanam di dalam tanah atau di udara.
e. Kekuatan mekanis
Penentuan luas penampang penghantar kabel juga harus diperhitungkan apakah
kemungkinan adanya tekanan mekanis pada tempat pemasangan kabel, maka dapat
diperkirakan berapa besar kekuatan mekanis yang mungkin terjadi pada kabel tersebut.
f. Kemungkinan perluasan
VoltAxIV
×
××=Δ
12 (5)
VoltAxIV
×
××=Δ
12 (6)
)sincos(3 ϕϕ XLRLlIU +××=Δ (7)
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
8
Setiap instalasi listrik dirancang dan di pasang dengan perkiraan adanya penambahan
beban di masa yang akan datang, oleh karena itu luas penampang penghantar harus dipilih
lebih besar minimal satu tingkat di atas luas penampang yang telah diuukur, tujuannya adalah
jika dilakukan penambahan beban maka penghantar tersebut masih mencukupi dan susut
tegangan yang terjadi akan kecil.
5. Sistem Pengaman instalasi listrik
Pengaman adalah suatu peralatan listrik yang digunakan untuk melindungi komponen
listrik dari kerusakan yang diakibatkan oleh gangguan seperti arus beban lebih ataupun arus
hubung singkat.
Fungsi dari pengaman dalam distribusi tenaga listrik ialah :
1. Isolasi, yaitu untuk memisahkan instalasi atau bagiannya dari catu daya listrik untuk
keamanan;
2. Kontrol, yaitu untuk membuka atau menutup sirkuit instalasi selama kondisi operasi
normal untuk tujuan operasi dan perawatan;
3. Proteksi, yaitu untuk pengamanan kabel, peralatan listrik dan manusianya terhadap
kondisi tidak normal seperti beban lebih, hubung singkat dengan memutuskan arus
gangguan dan mengisolasi gangguan yang terjadi.
III. METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang dilakukan selama mengerjakan penelitian dan penulian adalah sebagai berikut:
1. Studi Literatur, yaitu dengan cara mempelajari berbagai sumber informasi yang
berasal dari buku maupun media elektronik lainnya yang digunakan sebagai bahan
referensi yang berkaitan dengan pengukuran kualitas daya listrik
2. Konsultasi dengan pembimbing, yaitu dengan cara meminta bimbingan dan konsultasi
kepada dosen pembimbing yaitu Ir. I Made Ardita Y, M.T.
3. Pengambilan data, yaitu dengan cara melakukan membaca gambar terpasang, tinjauan
lapangan, dan pengukuran sistem instalasi listrik.
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
9
Pemodelan sistem instalasi listrik dilakukan dengan cara membentuk hirarki dari
sistem instalasi listrik. Pembentukan hirarki sistem instalasi listrik dilakukan dengan cara
membentuk ulang gamber terpasang denah distribusi listrik dari masuk gedung sampai beban.
Perangkat lunak yang digunakan untuk memodelkan sistem instalasi listrik adalah
Electric Transient and Analysis Program (ETAP) edisi 12.6. berikut adalah gambar single
line diagram:
Setelah membentuk single line diagram pada perangkat lunak ETAP 12.6, lalu data
seperti beban, jarak penghantar dan jenis proteksi bisa dimasukan. Pada penelitian ini akan
dibentuk dua studi kasus.
Gambar 3. 1 Gambar sistem jaringan
distribusi gedung
Gambar 3. 2 Single line diagram pada sofware
ETAP 12.6
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
10
Single line diagram studi kasus pertama:
Pada studi kasus pertama, keadaanya adalah ketika gedung sedang beroperasi dengan
keadaan semua beban 100%, dimana semua beban yang terpasang pada gedung dinyalakan
dan switch yang menghubungkan kedua sisi kubikel nomor 3 dan 18 terbuka. Berikut adalah
single line diagram yang telah dimodelkan pada software ETAP 12.6.
Single line diagram studi kasus kedua:
Pada studi kasus kedua, keadaan yang disimulasikan adalah ketika gedung sedang
beroperasi dengan keadaan semua beban 100%, dimana semua beban yang terpasamg pada
gedung sedang dinyalakan dan switch yang menghubungkan kedua sisi kubikel nomor 3 dan
18 tertutup.
IV. HASIL PENELITIAN
Gambar 3. 4 single line diagram studi kasus kedua
Gambar 3. 3 single line diagram studi kasus pertama
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
11
1. Studi Kasus Pertama
Pada studi kasus pertama, keadaan yang disimulasikan adalah kedaan dimana beban
yang terdapat pada gedung dengan total 3930 kVA, dinyalakan secara bersamaan sehingga
sistem berada dalam keadaan beban 100%. Pada Kubikel LVSB, kubikel yang menerima
kabel keluaran dari transformator adalah kubikel 3 dan kubikel 18. Lalu kubikel 3 akan
mensuplai listrik menuju kubikel empat sampai dengan delapan, dan untuk kubikel 18 akan
mensuplai listrik menuju kubikel 12 sampai dengan 16. Pada kubikel 10, terdapat sebuah
saklar emergency normally open yang berfungsi untuk membantu suplai listrik apabila salah
satu transformator ada yang tidak sanggup menahan beban yang disuplai.
Pada studi kasus pertama ini, akan dijalankan analisis aliran daya pada keadaan
dimana saklar emergency terbuka. Berikut adalah hasil dari analisis aliran daya pada ETAP
12.6:
5Dapat dilihat bahwa salah satu transformator yaitu transformator 2 harus mensuplai
beban 2037 kVA, dimana transformator hanya memiliki kapasitas 2 MVA yaitu sama dengan
2000 kVA. Hal ini dapat terjadi dikarenakan penggunaan peralatan elektronik pada setiap
kamar digunakan semua pada keadaan yang bersamaan. Berikut adalah peringatan yang
didapatkan pada software ETAP 12.6:
Gambar 4. 2 Keadaan transformator pada studi kasus pertama
Gambar 4. 1 Critical Report studi kasus pertana
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
12
Dapat dilihat pada peringatan dari analisis aliran daya ETAP 12.6 bahwa
transformator telah bekerja 102% maka menyebabkan transformator dalam kondisis overload.
Salah satu cara untuk membenarkan keadaan ini adalah dengan menutup saklar emergency
pada kubikel 10. Dengan menutup saklar pada kubikel 10, maka transformator akan
terinterkoneksi sehingga membagi rata beban yang disuplainya.
2. Studi Kasus Kedua
Pada studi kasus pertama, keadaan yang di simulasikan adalah keadaan dimana beban
yang terdapat pada gedung dinyalakan dalam keadaan 100%, yang berarti semua beban
sedang digunakan. Dan saklar emergency pada kubikel 10 ditutup sehingga transformator 1
dan transformator 2 dapat saling berbagi beban. Didapat dari menjalankan program aliran
daya pada studi kasus pertama bahwa apabila beban yang digunakan adalah 100% maka
transformator 2 mengalami over load, sehingga dengan menutup saklar pada kubikel 10,
transformator 1 dapat membantu beban pada transformator 2. Berikut merupakan hasil dari
analisis aliran daya pada studi kasus kedua.
Gambar 4. 3 Critical report pada studi kasu pertama
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
13
Pada gambar diatas kita dapat melihat bahwa studi kasus kedua, beban pada
transformator 2 studi kasus pertama yang tadinya melebihin kapasitas dari transformator 2
telah dibagi antara transformator 1 dan 2, hal tersebut bisa terjadi dikarenakan saklar padaa
kubikel nomor 10 ditutup dan menghasilkan terhubungnya kubikel nomor 3 dan kubikel
nomor 18. Karena kubikel nomor 3 dan kubikel nomor 18 saling terhubung, maka beban yang
berada pada kubikel nomor 3 dan kubikel nomor 18 disuplai dengan transformator 1 dan 2
secara paralel. Beban total pada tiap transformator adalah 1963kVA.
Tabel 4. 1 Keadaan pada Panel Utama
Bus Susut tegangan PF
MVMSB 0 % 87.4 %
Kubikel
nomor 3 3.7 % 87.4%
Kubikel
nomor 18 3.7 % 87.4%
Dari data tersebut kita dapat melihat besar drop voltage pada panel-panel paling utama
di sistem instalasi listrik gedung. Keadaan dimana Power Factor (PF) dan susut tegangan
pada kubikel nomor 3 dengan kubikel nomor 18 adalah sama, dikarenakan switch yang
menghubungkan bus kubikel nomor 3 dan 18 ditutup. Karena sakelar yang menhubungkan di
tutup, karena transformator 1 terhubung ke kubikel nomor 3 dan pada transformator 2
terhubung dengan kubikel nomor 18, maka transformator 1 dan transformator 2
terinterkoneksi. Karena trnasformator 1 dan transformator 2 terhubung, maka beban yang ada
Gambar 4. 4 Keadaan transformator pada studi kasus kedua
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
14
di kubikel nomor 3 dan beban yang ada di kubikel nomor 18 akan disuplai oleh transformator
secara paralele. Karena seluruh beban yang terpasang di gedung disuplai oleh kedua
transformator secara paralel, maka besar faktor daya dan susut tegangan pada kubikel nomor
3 dan kubikel nomor 18 adalah sama.
Tabel 4. 2 Keadaan pada panel MVMSB nomor 3
Nomor Kubikel Beban PF
Kubikel nomor 4 206 kVA 91,6 %
Kubikel nomor 5 202 kVA 87 %
Kubikel nomor 6 81 kVA 86,8 %
Kubikel nomor 7 125 kVA 90,1 %
Kubikel nomor 8 1213 kVA 85,8 %
Dapat dilihat bahwa beban terbesar yang terdapat pada kubikel nomor 3 adalah pada
kubikel nomor 8, yaitu dengan beban 1213 kVA.
Tabel 4. 3 Keadaan pada panel MVMSB nomor 18
Nomor Kubikel Beban PF
Kubikel nomor 12 1385 kVA 92,7 %
Kubikel nomor 13 69 kVA 86,1 %
Kubikel nomor 14 181 kVA 92,1 %
Kubikel nomor 15 131 kVA 92,3 %
Kubikel nomor 16 197 kVA 88,5 %
Dapat dilihat bahwa beban terbesar yang terdapat pada kubikel nomor 18 adalah pada
kubikel nomor 12, yaitu dengan beban 1385 kVA. Kubikel nomor 12 merupakan panel utama
yang mensuplai lsitrik untuk keseluruhan kamar yang ada pada gedung.
Dalam studi kasus kedua, semua beban pada hotel dinyalakan dan hasilnya adalah satu
Gambar 4. 5 Keadaan panel ZDB-H1-7 Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
15
kabel pada saluran dari ZDB-H1-7 menuju ZDB-H1-25-1 mengalami over load. Over load ini
dapat dilihat dari keadaan pada bus ZDB-H1-25-1. Over load terjadi karena beban memiliki
permintaan arus yang melampaui batas dari sistem penghantar, sehingga sistem penghantar
dilalui arus yang melebihi kapasitasnya. Kejadian ini dapat menyebabkan kenaikan suhu pada
kabel yang akan mempengaruhi isolator kabel tersebut dan dapat menyebabkan kebakaran.
Untuk menagani masalah ini, sistem penghantar perlu disesuaikan terhadap karakter beban
yaitu dengan menambah besar luas penampang pada beban atau dapat digunakan dengan cara
menambah besar dari luas penampang kabel tersebut. ZDB-H1-7 merupakan panel yang
mensuplai daya pada lantai 21 untuk kebutuhan daya kamar lantai 21 sampai dengan kamar
lantai 25. Berikut adalah keadaan dari panel ZDB-H1-7:
Dapat dilihat bahwa persentase besar tegangan pada bus ZDB-H1-25-1 adalah
94,71%, maka nilai tegangan pada bus tersebut adalah 378,84 Volt. Jenis kabel yang
digunakan pada kabel nomor 88 adalah kabel NYY 5 X 16 mm2, yang memiliki arti bahwa
kabel yang digunakan menggunakan isolator polyvinyl clorida, konduktor tembaga, jumlah
inti 5, dan luas penampang kabel adalah 16 mm2. Panjang kabel dari kabel nomor 88 adalah
16 m. Untuk menangani susut tegangan yang terjadi, aksi yang perlu dilakukan adalah
mengganti kabel. Kabel nomor 88 perlu diganti menggunakan kabel yang memiliki luas
penampang pada kabel. Kabel nomor 88 dapat diganti menggunakan kabel NYY 5 X 70
dengan rating tegangan 0,7 Volt.
Setelah menggantikan kabel nomor 88 dengan kabel NYY 5 X 70 dengan rating
tegangan 0,7 Volt, dapat dilihat nilai dari susut tegangan pada bus ZDB-H1-25-1 menjadi 95,
Gambar 4. 6 Kabel nomor 88 setelah diganti
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
16
16%. Sehingga nilai susut tegangan pada kabel nomor 88 telah mencapai kriteria pada
Pedoman Instalasi Listrik Umum (PUIL).
Cara lain yang lebih ekonomis untung mengurangi dari susut tegangan pada panel-
panel adalah dengan cara melakukan tap changging pada transformator. Tap changer adalah
alat perubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder yang
lebih baik (diinginkan) dari tegangan jaringan / primer yang berubah-ubah. Pada keadaan
studi kasus kedua, kondisi transformator masih dalam keadaan belum di manipulasi dengan
tap changer. Dengan merubah nilai tap changer pada kedua transformator di sisi sekunder,
kita dapat menaikan tegangan pada sisi keluaran transformator. Dengan memberikan nilai
2,5% pada tap changer di sisi sekunder kedua transformator, maka nilai tegangan pada setiap
panel akan naik sebesar. Berikut adalah contoh pada saluran ZDB-H1-25-1 menuju panel
ZDB-H1-7 setelah transformator dilakukan tap changging.
Dapat dilihat nilai susut tegangan pada panel ZDB-H1-25-1 yang tadinya bernilai
94,21%, sekarang dapat dinaikan teganganya menggunakan tap changger pada transformator.
Alasan mengapa melakukan tap changging pada transformator itu ekonomis, karena hal yang
perlu dilakukan hanya merubah konfigurasi pada transformator dengan cara menarik sebuat
tuas yang ada di transformator itu sendiri.
V. KESIMPULAN
Gambar 4. 7 Kabel nomor 88 setelah dilakukan tap-changging pada tranformator
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017
17
Berdasarkan pembahasan yang sudah diuraikan, maka dapat disimpulkan beberapa
hal, yaitu:
1. Dari hasil simulasi dengan kondisi beban terpasang digunakan secara bersamaan
100% pada studi kasus pertama, total keseluruhan beban adalah 3930 kVA dan terjadi
kelebihan beban pada transformator nomor 2 dengan beban sebesar 2037 kVA;
2. Dari hasil simulasi dengan kondisi beban terpasang digunakan secara bersamaan
100% pada studi kasus kedua, susut tegangan terbesar pada gedung terjadi pada panel
ZDB-H1-25-1 dengan nilai 5,83%;
3. Pada sistem penghantaran, gedung hotel XYZ memiliki satu kabel yang harus diganti
dengan kabel yang memiliki luas penampang lebih besar, kabel tersebut merupakan
kabel nomor 88 yang menghubungkan panel ZDB-H1-25-1 dengan kubikel nomor 12.
Kabel tersebut telah menyebabkan panel ZDB-H1-25-1 menjadi under voltage.
Masalah ini juga dapat diatasi dengan melakukan tap changging pada transformator;
4. Berdasarkan analisis aliran daya pada perangkat lunak ETAP 12.6, gedung hotel XYZ
belum memenuhi spesifikasi pada sistem penghantar dikarenakan adanya panel yang
mengalami susut tegangan lebih dari 5%, yaitu pada panel ZDB-H1-25-1.
REFERENSI
[1] Linsley, T. (2004). Instalasi Listrik Tingkat Lanjut edisisi ketiga (W. Kastawan,
Trans.; W. Hardini & W. Santika, Eds.). Jakarta: Penerbit Erlangga.
[2] HIMAPUIL (2011). Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia 2011 Edisi 2004.
[3] Watkins, A., & Parton, R. (2004). Perhitungan Instalasi Listrik Volume Tiga. Jakarta:
Penerbit Erlangga.
[4] Lewis, M. L. (1992). Electrical installation competences. Cheltenham: Stanley
Thornes.
Analisis sistem ..., Naufal Mukhsin, FT UI, 2017