12
Pengaruh Karakteristik Beban, Pembebanan Penghantar, Pembebanan Transformator dan Kontribusi Daya Reaktif Pembangkit Terhadap Tegangan di Sistem Kelistrikan Jawa Bali Imron Rosyadi, Edi Purwanto, Suprayitno, Dispatcher JCC PT PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa Bali Krukut Limo Cinere, PO BOX 159 CNR Jakarta, 16514 Abstrak Sistem Jawa Bali dibagi menjadi lima area pengatur beban (APB), APB Jakarta Banten, APB Jawa Barat, APB Jawa Tengah DIY, APB Jawa Timur dan APB Bali. Dalam pengoperasiannya, sistem Jawa dan Bali memiliki tiga level tegangan transmisi yaitu 500 KV, 150 KV dan 70 KV. Aturan jaringan 2007 menentukan agar tegangan dijaga pada range 475 - 525 KV untuk sistem tegangan 500 KV, 135 - 163 KV untuk sistem 150 KV dan 63 - 74 KV untuk sistem 70 KV. Kondisi tegangan diluar range tersebut disebut ekskursi tegangan. Keseimbangan daya reaktif di sistem Jawa Bali sangat erat kaitannya dengan kuallitas tegangan. Karakteristik beban, jarak pembangkit dengan beban, pembebanan jaringan dan transformator dapat menyebabkan terjadinya ekskursi tegangan. Semakin jauh letak pembangkit dengan beban, semakin tinggi pembebanan jaringan dan transfer timur ke barat dapat menurunkan tegangan sistem. Pengoperasian sistem listrik secara real time oleh dispatcher dan rencana strategi untuk perbaikan tegangan sistem juga akan diuraikan. Kata kunci : Ekskursi tegangan, daya reaktif, operasi sistem. 1. PENDAHULUAN Sistem kelistrikan jawa bali merupakan sistem kelistrikan terbesar di indonesia dengan daya beban puncak pada tahun 2012 sebesar 21.237 MW. Sistem kelistrikan Jawa Bali dibagi menjadi lima area pengatur beban (APB) yaitu APB Jakarta Banten, APB Jawa Barat, APB Jawa Tengah, APB Jawa Timur dan APB Bali. Untuk memudahkan, secara garis besar sistem Jawa Bali dibagi menjadi dua area yaitu area barat dan area timur. Area barat terdiri dari dari area jawa barat dan area DKI jakarta dan area timur terdiri dari APB jawa tengah, jawa timur dan Bali.. M ANDIRANCAN UNGRN T.JATI PEDAN KEDIRI PAITO N GRATI KRIAN GRSIK 502 510 505 501 499 505 1277 505 495 Bali ~ ~ ~ ~ MW 5914 M W 3760 MW 2875 MW 5194 M W 357 M W 7253 M W 3765 M W 2801 M W 3718 M W 527 M W 172 MW 692 M W 624 M W 491 940 SLAYA M TW AR CBATU CIBN G CRATA SGLNG D EPO K CW AN G TASIK BDSLN 489 494 486 473 469 473 475 474 ~ MW 1339 MDCAN CLGON BKASI GNDUL KM BN G 1387 M W MW MW 503 NGIM BANG BLRJA 485 488 474 478 473 469 477 473 Gambar 1 – Sistem Kelistrikan Jawa Bali Pengoperasian sistem tenaga listrik harus memenuhi kriteria kualitas yang bagus, andal dan ekonomis. Sistem kelistrikan jawa bali dituntut menyediakan kualitas listrik sesuai dengan aturan jaringan 2007. Parameter kualitas listrik yang harus 1/12

KONDISI SISTEM JAWA BALI Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

  • Upload
    dokien

  • View
    232

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

Pengaruh Karakteristik Beban, Pembebanan Penghantar, Pembebanan Transformator dan Kontribusi Daya Reaktif Pembangkit Terhadap

Tegangan di Sistem Kelistrikan Jawa Bali

Imron Rosyadi, Edi Purwanto, Suprayitno, Dispatcher JCCPT PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa Bali

Krukut Limo Cinere, PO BOX 159 CNRJakarta, 16514

AbstrakSistem Jawa Bali dibagi menjadi lima area pengatur beban (APB), APB Jakarta Banten, APB Jawa Barat, APB Jawa Tengah DIY, APB Jawa Timur dan APB Bali. Dalam pengoperasiannya, sistem Jawa dan Bali memiliki tiga level tegangan transmisi yaitu 500 KV, 150 KV dan 70 KV. Aturan jaringan 2007 menentukan agar tegangan dijaga pada range 475 - 525 KV untuk sistem tegangan 500 KV, 135 - 163 KV untuk sistem 150 KV dan 63 - 74 KV untuk sistem 70 KV. Kondisi tegangan diluar range tersebut disebut ekskursi tegangan. Keseimbangan daya reaktif di sistem Jawa Bali sangat erat kaitannya dengan kuallitas tegangan. Karakteristik beban, jarak pembangkit dengan beban, pembebanan jaringan dan transformator dapat menyebabkan terjadinya ekskursi tegangan. Semakin jauh letak pembangkit dengan beban, semakin tinggi pembebanan jaringan dan transfer timur ke barat dapat menurunkan tegangan sistem. Pengoperasian sistem listrik secara real time oleh dispatcher dan rencana strategi untuk perbaikan tegangan sistem juga akan diuraikan.

Kata kunci : Ekskursi tegangan, daya reaktif, operasi sistem.

1. PENDAHULUAN

Sistem kelistrikan jawa bali merupakan sistem kelistrikan terbesar di indonesia dengan daya beban puncak pada tahun 2012 sebesar 21.237 MW. Sistem kelistrikan Jawa Bali dibagi menjadi lima area pengatur beban (APB) yaitu APB Jakarta Banten, APB Jawa Barat, APB Jawa Tengah, APB Jawa Timur dan APB Bali. Untuk memudahkan, secara garis besar sistem Jawa Bali dibagi menjadi dua area yaitu area barat dan area timur. Area barat terdiri dari dari area jawa barat dan area DKI jakarta dan area timur terdiri dari APB jawa tengah, jawa timur dan Bali..

MANDIRANCAN

UNGRN

T.JATI

PEDAN

KEDIRIPAITON

GRATIKRIAN

GRSIK

502

510

505

501

499 505

1277505

495

Bali

~

~ ~

~MW

5914 MW

3760 MW

2875 MW 5194 MW

357 MW

7253 MW 3765 MW2801 MW

3718 MW

527 MW

172 MW

692 MW

624 MW491

940

SLAYA

MTWAR

CBATU

CIBNGCRATA

SGLNG

DEPOK

CWANG

TASIK

BDSLN

489

494

486

473

469

473

475474

~

MW1339

MDCAN

CLGON

BKASIGNDUL

KMBNG

1387 MW

MW

MW

503NGIMBANG

BLRJA485

488

474

478473 469

477473

Gambar 1 – Sistem Kelistrikan Jawa BaliPengoperasian sistem tenaga listrik harus memenuhi kriteria kualitas yang bagus, andal dan ekonomis. Sistem kelistrikan jawa bali dituntut menyediakan kualitas listrik sesuai dengan aturan jaringan 2007. Parameter kualitas listrik yang harus dijaga adalah tegangan dan frekuensi. Sistem kelistrikan Jawa Bali memiliki tiga level tegangan yaitu sistem 500 KV, 150 KV dan 70 KV . Tegangan listrik diatur dalam aturan jaringan 2007 agar dijaga pada range 475 - 525 KV untuk sistem tegangan 500 KV, 135 – 157,5 KV untuk sistem 150 KV dan 63 - 73 KV untuk sistem 70 KV.Ekskursi tegangan didefinisikan sebagai penyimpangan nilai tegangan Gardu Induk Tegangan Tinggi (GITET) dan Gardu Induk (GI) dibawah range yang telah ditentukan diatas. Pada saat beban puncak pagi dan malam hari banyak GITET dan GI yang mengalami ekskursi tegangan.. Kondisi ini menjadi perhatian khusus karena semakin banyak GITET dan GI yang mengalami ekskursi tegangan maka potensi terjadi malfunction peralatan bertambah, berkurangnya life time peralatan dan juga voltage collapse terjadi.Ekskursi tegangan disebabkan adanya ketidakseimbangan antara pasokan daya reaktif dengan konsumsi daya reaktif. Jika pasokan daya reaktif lebih kecil dari konsumsi beban maka tegangan akan menjadi lebih rendah dan sebaliknya.

2. SUMBER DAYA REAKTIF

1/8

Page 2: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

2.1 Generator Sinkron

Generator adalah alat listrik yang mengkonversi energy mekanis menjadi energy listrik. Generator sinkron dapat menghasilkan daya aktif dan daya reaktif. Daya aktif dihasilkan oleh penggerak mula (prime mover) nya dan daya reaktif dihasilkan dengan mengubah besar medan penguat di rotor. Perubahan besar daya aktif yang dihasilkan erat kaitannya dengan perubahan konsumsi bahan bakar penggerak mula sedangkan perubahan besar daya reaktif berhubungan dengan perubahan arus eksitasi di medan rotor. Kapasitas generator sering ditulis dalam satuan MVA dan cos phi dimana berlaku rumus

MVA2=MW 2+MVAR2

cos p h i= MWMVA

Daya reaktif yang dihasilkan pembangkit berperan besar dalam memperbaiki tegangan sistem, terutama tegangan di GI yang berdekatan dengan lokasi pembangkit. Generator serempak dapat memasok atau menyerap daya reaktif tergantung kondisi eksitasi dari generator yang diatur oleh AVR. Pada kondisi over excited, generator memasok daya reaktif dan bekerja dengan cos phi lagging, Sedangkan pada kondisi under excited, generator menyerap daya reaktif dan bekerja dengan cos phi leading. Kemampuan generator untuk memasok atau menyerap daya reaktif dibatasi oleh arus medan, arus jangkar dan daerah pemanasan generator (kurva kapabilitas).

Gambar 2. Kurva Kapabilitas

2.2 Kapasitor

Kapasitor merupakan dua keping logam yang dipisahkan oleh bahan isolasi dielektrik dan mempunyai peralatan yang kompleks untuk menghasilkan daya reaktif. Pada sistem kelistrikan, kapasitor berfungsi untuk menaikkan tegangan, meningkatkan factor daya, dan juga meningkatkan stabilitas sistem tenaga listrik.

2.3 Saluran udara

Saluran udara adalah salah satu sumber daya reaktif karena efek kapasitor shunt yang dihasilkan terhadap bumi. Saluran udara akan menjadi sumber daya reaktif jika dibebani dengan beban yang rendah karena pada saat beban rendah, efek kapasitansi saluran udara lebih dominan dari efek induktansinya. Besarnya daya reaktif yang dihasilkan saluran udara dapat dirumuskan sebagai

Mvar dihasilkan = KV2/Xc

3. KONSUMEN DAYA REAKTIF3.1 Beban

Beban di jaringan listrik Jawa Bali dapat dibedakan menjadi dua jenis beban yaitu beban resisitif dan beban induktif. Beban resistif adalah beban yang hanya mempunyai hambatan ohmic saja sehingga tidak menyerap daya reaktif. Sedangkan beban induktif adalah beban yang mengandung kumparan yang dililit pada inti besi sehingga membutuhkan daya reaktif untuk pembentukan medan magnet dalam beban-beban tersebut. Contoh beban induktif adalah motor listrik, lampu TL, mesin pendingin dan sebagainya.

3.2 Transformator

Transformator adalah alat listrik yang berfungsi menyalurkan daya dari level tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Transformator selalu menyerap daya reaktif karena adanya kumparan di transformator. Semakin tinggi pembebanan transformator, daya reaktif yang diserap

2/8

Page 3: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

semakin besar. Sebuah transformator dengan reaktansi Xt p.u dan rating pada saat full load adalah 3 KV.Irated, maka besarnya daya reaktif yang diserap dapat diperoleh dari persamaan berikut

Xt ( o hm)= V XtIrated

Qloss=3 I 2 Xt (pu)

Qloss= 3 I 2VIrated

Xt

Qloss=(VAbeban)2

rated VAXt

3.3 Saluran Udara

Saluran udara akan bersifat induktif jika dibebani dengan beban yang tinggi sehingga akan menyerap daya reaktif. Daya reaktif yang diserap penghantar dirumuskan sebagai berikut

Mvar diserap = I2Xl

4. SURGE IMPEDANCE LOADING (SIL)

Penghantar akan bersifat kapasitif ketika diberi tegangan sehingga akan menghasilkan daya reaktif. Ketika penghantar dibebani (mengalir arus) maka timbul sifat induktif sehingga akan menyerap daya reaktif. Daya reaktif yang dihasilkan dan diserap oleh penghantar dapat dirumuskan sebagai berikut :

Mvar dihasilkan = KV2/Xc

Mvar diserap = I2Xl

Surge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif. SIL adalah pembebanan daya aktif penghantar dimana daya reaktif di jaringan tersebut mencapai keseimbangan. Sehingga penghantar tidak menyerap maupun menghasilkan daya reaktif. SIL dapat dirumuskan sebagai berikut :

KV2/Xc = I2 .Xl

KV2/I2 = Xc. Xl

V/I = √ L/C) , V/I disebut sebagai surge impedance.

SIL= KV√L/C

2

Jika penghantar dibebani dibawah nilai SIL nya, maka penghantar menyuplai daya reaktif ke sistem sehingga menaikkan tegangan. Sebaliknya , jika penghantar dibebani dibawah nilai SIL, maka penghantar akan menyerap daya reaktif sehingga menurunkan tegangan. Secara umum grafik SIL bisa dilihat seperti berikut

Gambar 3 karakteristik SIL penghantar

5. HUBUNGAN TEGANGAN DAN DAYA REAKTIFTegangan dan daya reaktif berkaitan sangat erat. Peningkatan konsumsi daya reaktif di rel akan menurunkan tegangan rel tersebut dan sebaliknya, peningkatan pasokan daya reaktif di rel akan menaikkan tegangan rel.

3/8

Page 4: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

Gambar 4 Load flow daya reaktif

6. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Analisa sistem dilakukan pada tiga hari kerja pukul 10.00 dan 19.00 yang memiliki beban puncak sama dengan kualitas tegangan berbeda. Analisa dilakukan pada tanggal 31 Januari 2013, 5 Februari 2013 dan 12 Februari 2013. Dari sisi kecukupan pasokan daya aktif, Kondisi pembangkitan sistem Jawa Bali pada tanggal tersebut adalah aman . Pembangkit berskala besar yang tidak siap operasi adalah PLTU Cirebon Electric Power (660 MW), yang berada di area barat. Kekurangan pasokan daya aktif pada hari tersebut dapat diganti dengan menggunakan PLTA Cirata dan Saguling.Meskipun pasokan daya aktif normal, tetapi kualitas sistem Jawa Bali masih tidak memuaskan dikarenakan tegangan sistem yang masih dibawah standar aturan jaringan 2007.

Dari tabel 1 kita dapat melihat bahwa ekskursi tegangan pukul 10.00 dan 19.00 terbanyak di sistem 500 KV terjadi pada tanggal 31 Januari 2013. Sedangkan pada tanggal 12 Februari 2013 tidak ada ekskursi tegangan di sistem 500 KV. Untuk kualitas tegangan 500 KV dapat dilihat pada lampiran 1.

Tabel 1 Jumlah GITET Ekskursi tegangan pkl 10.00

Pukul 10.00 APB DKI APB JABARTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KV

31-Jan-13 10 0 7Tabel 2 Jumlah GITET Ekskursi tegangan pkl 19.00

Area Barat Area TimurTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KV TEG > 475 KV

31-Jan-13 13 4 0 95-Feb-13 13 4 0 9

12-Feb-13 0 17 0 9

Pukul 19.00

Data menunjukkan bahwa pada saat siang hari, ekskursi tegangan terjadi hampir di semua lokasi GITET yang berada di area barat. Sedangkan pada malam hari, jumlah GITET area barat yang mengalami ekskursi tegangan berkurang. Tetapi kualitas tegangan GITET area timur turun, dan jumlah GI 150 KV area timur yang mengalami ekskursi tegangan bertambah. Kondisi ini disebabkan beberapa hal yaitu :

1. Karakteristik beban Pada pagi dan siang hari, karakteristik beban distribusi area barat adalah beban industri dan perkantoran yang membutuhkan suplai daya reaktif dalam jumlah besar dan beban distribusi area timur adalah beban residensial. Sedangkan pada malam hari, karakteristik beban di semua area menjadi beban residensial.Pada hari sabtu dan minggu, ekskursi tegangan tidak terjadi karena beban nya lebih rendah disbanding hari kerja. Beban puncak hari minggu berkisar 90% beban puncak hari kerja.

4/8

Page 5: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

14183

20820

19915

22751

4000

8000

12000

16000

20000

24000

28000

1 8 15 22 29 36 43

MW

Jam

Beban Harian Tipikal Sistem Jawa Bali

Idul Fitri Sabtu Minggu B. Puncak 2013

.

Gambar 5 Grafik Beban harian tipikal

2. Jumlah pasokan daya reaktifJumlah pasokan daya reaktif ke sistem Jawa bali sangat mempengaruhi kualitas tegangan. Keseimbangan daya reaktif di sistem kelistrikan akan memperbaiki kualitas tegangan. Pasokan daya reaktif di sistem Jawa bali yang utama adalah pembangkit dan kapasitor daya.

Tabel 3 Pembangkitan dan Beban Distribusi

Pukul 10.00 APB DKI APB JABARTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KV TEG > 475 KV

31-Jan-13 10 0 7 05-Feb-13 5 5 5 2

12-Feb-13 0 10 0 7

Pukul 10.00 APB DKI APB JABARTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KV TEG > 475 KV

31-Jan-13 10 0 7 05-Feb-13 5 5 5 2

12-Feb-13 0 10 0 7

Kondisi aktual saat ini, jumlah daya reaktif yang dihasilkan oleh pembangkit belum optimal. Hal ini bisa dilihat dari jumlah pembangkit yang masih beroperasi dengan cos phi diatas 0,9 sehingga daya reaktif yang dihasilkan tidak maksimal seperti yang terlihat pada lampiran 2 .Dari lampiran 2 terlihat bahwa pembangkit yang berada di sistem 150

KV seperti PLTU Labuan, PLTU Lontar, PLTU Indramayu, PLTU Cilacap, PLTU Rembang, PLTP Salak, PLTP Wayanwindu, PLTP Derajat dan PLTGU Muarakarang blok 1 menghasilkan daya reaktif yang tidak maksimal. Pembangkit tersebut bekerja dengan cos phi diatas 0,9 , bahkan PLTP bekerja dengan cos phi diatas 0,95. Hal ini menjadi perhatian karena kemampuan pembangkit dalam menghasilkan daya reaktif bisa dimaksimalkan dengan membuat cos phi menjadi 0,85 sesuai dengan kontrak jual beli energi.Beberapa alasan yang diberikan pembangkit mengenai tidak maksimalnya daya reaktif adalah sistem kontrol AVR, pemanasan di sistem eksitasi dan kestabilan unit. Selain kesetimbangan pasokan daya reaktif, letak pembangkit terhadap beban juga mempengaruhi kualitas tegangan. semakin jauh pembangkit dari pusat beban, maka kualitas tegangan semakin buruk. Pada sistem jawa bali, pembangkit besar banyak terdapat di area timur sedangkan beban yang membutuhkan. Hal ini akan menjadi salah satu penyebab buruknya kualitas tegangan di area barat.

3. Pembebanan SUTETSaluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) bisa menjadi pemasok daya reaktif jika dibebani dibawah SIL nya dan menyerap daya reaktif jika dibebani diatas SIL nya. Pada saat pagi dan siang hari, banyak SUTET di area barat yang dibebani diatas SIL sehingga SUTET juga menjadi salah satu komponen yang menyerap daya reaktif selain beban industri. Hal ini akan menurunkan kualitas tegangan sistem di area barat. Sedangkan pada saat malam hari, SUTET di area timur pada saat malam hari lebih banyak dibebani diatas SIL nya seiring naiknya beban yang akan menurunkan kualitas tegangan sistem di area timur. Besarnya SIL penghantar dapat dilihat di lampiran 3.Selain pembebanan SUTET yang diatas SIL nya, transfer daya aktif dari area

5/8

Page 6: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

timur ke area barat juga menyebabkan kualitas tegangan turun terutama di area barat. Hal ini dikarenakan adanya rugi-rugi daya reaktif di SUTET/SUTT sehingga menurunkan kualitas tegangan.Transfer daya dari area timur ke barat dilihat pada ruas SUTET Ungaran-Mandirancan dan Pedan-Tasik seperti pada tabel berikut

Tabel 5 Transfer Daya Timur-Barat pkl 10.00

PUKUL 10.00Transfer Timur-Barat BEKASI CIBATU PEDAN

MW MVAR (KV) (KV) (KV)31-Jan-13 2693 433 445 447 4855-Feb-13 2345 406 466 466 499

12-Feb-13 1932 524 480 478 513

Tabel 6 Transfer Daya Timur-Barat pkl 19.00

12-Feb-13 0 10 0 7

Dari tabel 5 dapat disimpulkan bahwa semakin rendah transfer area timur ke barat, maka kualitas tegangan sistem semakin bagus. Saat ini, idealnya transfer dari area timur ke barat tidak lebih dari 2000 MW. Hubungan transfer daya dari area timur ke barat terhadap kualitas tegangan dapat dilihat pada lampiran 4.

4. Pembebanan IBT 500/150 KVIBT 500/150 KV adalah salah satu alat listrik yang menyerap daya reaktif. Semakin tinggi pembebanan IBT, maka daya reaktif yang diserap juga semakin besar sehingga tegangan sistem juga lebih rendah. Pembebanan IBT ini sangat dipengaruhi oleh kapasitas pembangkitan yang berada satu subsistem dengannya. Semakin besar kapasitas pembangkit yang beroperasi di subsistem, maka pembebanan IBT semakin rendah. Dari tabel 6 dapat dilihat bahwa pada tanggal 31 Januari 2013, sebanyak 73% IBT pada pukul 10.00 dan 70% IBT pada pukul 19.00 di area barat yang dibebani diatas 50%. Tingginya pembebanan IBT karena tidak

beroperasinya PLTU Muarakarang 4 (190 MW) yang memasok subsistem Gandul, dan PLTGU Priok blok 3 (330 MW) yang memasok subsistem Bekasi1-2. Sebanyak 65% IBT pada pukul 10.00 dan 69% IBT pada pukul 19.00 di area timur yang dibebani diatas 50%. Tingginya pembebanan IBT pada malam hari di area timur akibat tidak beroperasinya PLTU Rembang2 yang memasok subsistem Ungaran-Pedan.

Tabel 6 Pembebanan IBT 500/150 KV

APB JATENG APB JATIMTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KVTEG > 475 KV

0 3 0 6

APB JATENG APB JATIMTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KVTEG > 475 KV

0 3 0 6

APB JATENG APB JATIMTEG < 475 KV TEG > 475 KV TEG < 475 KVTEG > 475 KV

0 3 0 6Pada tanggal 12 Februari 2013 sebanyak 64% IBT pada pukul 10.00 dan 68% IBT pada pukul 19.00 di area barat yang dibebani diatas 50%. Sebanyak 58% IBT pada pukul 10.00 dan 73% IBT di area timur pada pukul 19.00 yang dibebani diatas 50%. Rendahnya pembebanan IBT di area barat dikarenakan PLTU 4 Muarakarang (190 MW), dan PLTGU priok Blok 3 (330 MW) sudah masuk ke sistem. Hal ini lah yang memperbaiki profil tegangan di area barat pada tanggal 12 Februari 2013 dibanding tanggal 31 Januari 2013. Pembebanan IBT tiap APB dapat dilihat pada lampiran 5.

7. PERBAIKAN TEGANGAN SECARA REAL TIME OLEH DISPATCHER

1. Mendispatch maksimum daya reaktif pembangkit dan mengawasinyaDispatcher mendispatch maksimum daya reaktif pembangkit yang ada di

6/8

Page 7: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

area barat pada pagi hari sebelum beban sistem naik. Hal ini ditujukan untuk membangun tegangan sistem di barat sebagai antisipasi tegangan turun di siang hari.

2. Pengoperasian kapasitorSelain pembangkit sebagai sumber daya reaktif untuk memperbaiki tegangan, sistem jawa bali juga memiliki kapasitor di gardu induk 150 KV dan 70 KV untuk memperbaiki tegangan. Kapasitor ini dioperasikan masuk keluar jaringan sesuai kebutuhan tegangan sistem oleh dispatcher APB. Data kapasitor terpasang di sistem Jawa Bali dapat dilihat di lampiran 6.

3. Mengatur transfer area barat-timurTransfer area barat dan timur terjadi di ruas Ungaran-Mandirancan dan Pedan-Tasik. Transfer antar area ini diusahakan agar tidak lebih dari 2000 MW. Jika transfer melebihi 2000 MW di area barat akan mengalami ekskursi tegangan.

4. Mengubah posisi tap IBT 500/150 KVUntuk memperbaiki tegangan di sisi 150 KV, dispatcher mengubah posisi tap IBT 500/150 KV untuk mendapat tegangan yang di inginkan.

5. Men-start pembangkit di area baratUntuk menambah pasokan daya reaktif di area barat dan mengurangi transfer area timur ke barat, maka dispatcher akan men-start pembangkit di area barat. Pada saat kondisi hidrologi basah, prioritas utama pembangkit yang di start adalah PLTA. Pada saat kondisi hidrologi kering, pembangkit berbahan bakar minyak akan di start dengan mengabaikan faktor ekonomi demi mendapatkan kualitas tegangan dan keandalan sistem.

6. Melakukan manajemen bebanManajemen beban dilakukan ketika tegangan di area barat sudah mencapai 425 KV. Manajemen beban dilakukan dengan cara mengurangi beban di area barat agar tidak terjadi voltage collapse.

8. RENCANA STRATEGI PERBAIKAN TEGANGAN SISTEM

1. Membentuk work group daya reaktif pembangkit.

Dari data pembangkitan pada lampiran 2, bisa kita lihat bahwa beberapa pembangkit terutama di area barat tidak optimal dalam menghasilkan daya reaktif. PLTU Labuan, PLTU Lontar, PLTU Indramayu, PLTP Salak, PLTP Wayanwindu, PLTP Derajat dan PLTGU Muarakarang blok 1 masih bekerja di area cos phi lebih dari 0.9. PLTU tersebut masih memungkinkan untuk menghasilkan daya reaktif yang lebih besar dengan cos phi 0.85. PLN P3B Jawa Bali akan membentuk work group untuk mengoptimalkan daya reaktif pembangkit, terutama yang berada di dekat pusat beban di area barat dan membuat rumusan pembayaran daya reaktif yang dibangkitkan pembangkit jika melebihi kontrak. Hal ini ditujukan untuk meningkatkan partisipasi pembangkit untuk memperbaiki tegangan sistem tenaga listrik.

2. Memasang Kapasitor di area barat.Selain mengoptimalkan daya reaktif pembangkit, PLN P3B Jawa Bali akan menambah pasokan daya reaktif melalui pengadaan kapasitor sebesar 1070 MVAR yang akan dipasang di beberapa GI yang mengalami ekskursi tegangan. Rencana pemasangan kapasitor di area barat dapat dilihat pada lampiran 7.

3. Melakukan pengaturan penjadwalan pemeliharaan pembangkit dan penyaluran.Pengaturan pemeliharaan pembangkit dan penyaluran merupakan tahapan perencanaan operasi sistem untuk mendapatkan cadangan operasi yang cukup dalam jangka waktu perencanaan dan meningkatkan keandalan sistem. Pembangkit yang mengajukan planned outage (PO) dan maintenance outage (MO) dijadwalkan agar tidak terjadi PO dan MO pembangkit berkapasitas besar di area barat secara bersamaan pada hari kerja.

4. Uprating dan penambahan SUTTUprating SUTT telah dilakukan di sistem 150 KV di area barat. Uprating SUTT ini ditujukan untuk menambah kemampuan daya hantar sehingga kriteria n-1 terpenuhi dan mengurangi daya reaktif yang diserap oleh SUTT karena SIL SUTT semakin besar

7/8

Page 8: KONDISI SISTEM JAWA BALI  Web viewSurge impedance/character impedance (Zo) adalah impedansi dimana daya yang dihantarkan mempunyai power factor 1.0 atau bersifat resistif

nilainya. Daftar SUTT yang sudah diuprating dapat dilihat di lampiran 8. Disamping uprating SUTT, akan diadakan penambahan SUTET/SUTT baru untuk meningkatkan keandalan sistem.

9. KESIMPULAN

1. Ekskursi tegangan yang terjadi di sistem Jawa Bali disebabkan oleh karakteristik beban, pasokan daya reaktif pembangkit yang tidak maksimal, transfer daya area timur ke barat, pembebanan SUTET/SUTT melebihi SIL dan pembebanan IBT 500/150 KV yang tinggi.

2. Langkah real time yang dilakukan dispatcher untuk mempertahankan kualitas tegangan adalah mendispatch maksimum daya reaktif pembangkit dan mengawasinya, menjaga transfer area timur ke barat agar tidak melebihi 2000 MW, mengatur posisi tap IBT 500/150 KV dan melakukan manajemen beban.

3. Rencana perbaikan sistem yang akan dilakukan oleh P3B Jawa Bali adalah membentuk workgroup daya reaktif pembangkit, menginstall kapasitor di sistem 150 KV, uprating dan penambahan SUTT.

10. SARAN

1. Agar dibuat kajian undervoltage load shedding. Under voltage load shedding merupakan skema pengamanan sistem dari terjadinya voltage collapse dengan memadamkan beban sistem di area barat.

2. Agar dimasukkan komitmen pembangkit baru yang akan masuk ke sistem untuk mensuplai daya reaktif sesuai kurva kapabilitasnya dalam kontrak jual beli energy.

3. Agar dipercepat pengadaan kapasitor sesuai kebutuhan sistem Jawa Bali.

11. REFERENSI

1. Logsheet JCC tanggal 31 Januari 2013

2. Logsheet JCC tanggal 05 Februari 2013

3. Logsheet JCC tanggal 12 Februari 2013

4. http://bops.pln-jawa-bali.co.id/ index.html

5. www.o-t-s.com/ surgeimpedanceloading.htm

6. http://digilib.petra.ac.id/7. Rencana Operasi Tahunan 2013

PLN P3B JB.8. Pengaturan Operasi Sistem, 2011,

UDIKLAT Semarang.

Imron Rosyadi, lahir di Lamongan, Jawa Timur pada tanggal 15 September 1985. Menyelesaikan studi teknik elektro ITS jurusan power sistem engineering pada tahun 2007. Pada tahun 2010 menjadi karyawan PT PLN P3B Jawa Bali, bidang operasi sistem, sebagai dispatcher Jawa Control Centre (JCC). Email : [email protected]

Edi Purwanto, deputi manager pengendalian operasi bidang operasi sistem PT PLN P3B Jawa Bali. Email : [email protected]

Suprayitno, supervisor rencana operasi harian bidang operasi sistem PT PLN P3B Jawa Bali. Email : [email protected]

8/8