Mungkinkah Menurunkan Susut dengan Menaikkan Tap Changer Trafo?

Beberapa hari yang lalu Unit Induk kami mengadakan rapat kerja (raker) triwulan 3 tahun 2022. Dalam raker itu yang menjadi perhatian khusus adalah masalah susut, karena hampir semua Unit Pelaksana tidak bisa mencapai target susut yang telah ditetapkan. Oleh karena itu, pembahasan utamanya adalah mengenai langkah-langkah strategis untuk menurunkan susut dalam waktu yang singkat mengingat tahun 2022 akan berakhir dalam 2 bulan lagi.

Salah satu kebijakan yang diusulkan untuk menurunkan susut adalah menaikkan tap changer trafo tenaga di GI, yang awalnya di level 20.6 kV menjadi 20.7 kV atau naik sekitar 0.1 kV. Sekilas terlintas di benak saya bahwa kebijakan ini tidak akan mengurangi susut, tapi justru malah berpotensi menambah susut. Sebelumnya saya pernah menulis artikel mengenai "tegangan turun arus naik". Disana dijelaskan bahwa jika bebannya bersifat residensial atau beban statik, saat tegangan dinaikkan justru arus juga ikut naik. Kalau arus naik, maka susut juga akan naik sesuai formulasi P = I²R.

Namun pikiran yang terlintas itu saya abaikan, mengingat ULP Sidareja tidak punya GI dan berjarak cukup jauh dari sumber tegangan. Hal ini membuat tegangan drop di beberapa lokasi dan kami kerap bermasalah dengan pelanggan karena hal itu. Di lain sisi, jika kita tengok formulasi kinerja tahun 2022: susut memiliki 12 poin sedangkan penjualan memiliki 14 poin. Siapa tahu kebijakan ini bisa meningkatkan tegangan pelayanan sehingga pemakaian listrik menjadi lebih optimal. Imbasnya, saya mendapat manfaat lain di sisi penjualan tenaga listrik dan bisa memaksimalkan 14 poin itu. Hehe... Lagipula sebagai seorang manager ULP yang saya utamakan adalah pelayanan kepada pelanggan. Saya akan sangat senang jika bisa memberikan pelayanan terbaik kepada masyarakat. Dalam hal ini ya dengan menaikkan tegangan pelayanan. Kalau susut kan urusan internal PLN. Bisa lah kita usahakan sendiri, apalagi Sidareja masih punya 2 proker andalan susut yang siap dilaksanakan yaitu pasang kapasitor dan penyeimbangan beban penyulang.

Sebagai manager ULP yang mengelola unit dengan proporsi beban statik terbesar di dunia (ceileh, yakin banget mas? :D ) Perlu kita ketahui bahwa tegangan dinaikkan, justru pengaruhnya adalah arus akan ikut naik dan susut akan bertambah. Ini yang bikin saya gatel pengen nulis lebih lanjut. Kalimat saya di atas sejalan dengan percobaan yang pernah saya lakukan sebelumnya. Saya juga ingat dulu pernah ketemu soal di brainly mengenai tegangan tidak standar. Contohnya adalah seperti ini.

Dari soal itu kelihatan kan bahwa saat tegangan diturunkan, daya lampunya juga ikut turun. Hal ini mengindikasikan bahwa arus yang mengalir juga turun begitu juga sebaliknya. Selanjutnya biar makin yakin, yuk kita pakai studi kasus yang sama untuk membuktikannya di jaringan PLN secara real. Biar gokil, kita bikin bebannya satu lampu saja seperti di soal branly tadi dan lokasinya di ujung Feeder Majenang 6 (MJG06) yang merupakan feeder terpanjang di ULP Sidareja.

Diketahui:

V nominal lampu = 220 volt

P lampu = 100 Watt

R Lampu = v²/P = 220² / 100 = 484 ohm

Ditanya: 

Saat tegangan GI dinaikkan apakah susut akan bertambah atau berkurang?

Jawab:

Untuk memudahkan perhitungan, ada beberapa kondisi yang harus kita sepakati

1. kita anggap posisi beban berada di ujung jaringan MJG 06 sepanjang 1134 gawang atau 56.7 km, sehingga nilai tahanan konduktor sesuai SPLN No. 64 Tahun 1985 adalah = 56.7 x 0.1344 = 7.62 ohm (sengaja hanya pakai komponen real dan mengabaikan komponen imajiner supaya lebih mudah menghitung)

2. Trafo distribusi disana menggunakan posisi tap changer 5. Nilai tegangan sadapan tiap tap diperlihatkan pada gambar berikut:

3. Sesuai data yang ada, tegangan ujung MJG 06 hanya sebesar 15.3 kV seperti pada tampilan SCADA berikut:

*Analisis sebelum tap GI dinaikkan*

Sebelum tegangan GI dinaikkan 0.1 kV, tegangan ujung adalah 15.3 kV atau VLN TM = 15300 / √3 = 8830 Volt
Tegangan TR (posisi trafo tap 5) = (231 / 10392) * 8830 = 196.32 Volt.

I = V/R = 196.32 / 484 = 0.405 Ampere

Energi terjual selama sebulan = V*i*t = 196.32 * 0.405 * 720 = 57246.91 Wh

*Analisis setelah tap GI dinaikkan*

Setelah tegangan GI dinaikan 0.1 kV, maka dianggap tegangan ujung menjadi 15.4 kV atau VLN = 15400 / √3 = 8890 Volt

Tegangan TR (posisi trafo tap 5) = (231 / 10392) * 8890 = 197.39 volt

I = V/R = 197.39 / 484 = 0.408 Ampere

Energi terjual selama sebulan = V*i*t = 197.39 * 0.408 * 720 = 57985.29 Wh

Dari sini terlihat bahwa saat tap dinaikkan, arus yang mengalir akan menjadi lebih besar.

Sekarang coba kita hitung berapa Ploss tersebut di sisi TM:

I sisi TM sebelum = (231/10392) * 0.405 = 9 mA

P loss sebelum = I²R = (9 mA)² * 7.62 = 617.22 micro Watt

Energi loss sebulan = Ploss sebelum x 720 jam = 444.3984 mWh = 0.44 Wh

I sisi TM setelah = (231/10392) * 0.408 = 9.07 mA

Ploss setelah = I²R = (9.07 mA)² * 7.62 = 626.86 micro Watt

Energi loss sebulan = Ploss sesudah x 720 jam = 451.3392 mWh = 0.45 Wh

Secara kasat mata memang energi loss-nya naik. Namun coba kita masukkan rumusan susut di PLN.

% Losses = (energi bruto - penjualan - pemakaian sendiri - energi kirim) / energi bruto.

*Analisis power loss sebelum menaikkan tegangan*

Energi bruto = 57246.91 Wh + 0.44 Wh = 57247.35 Wh

% loss = (57247.35 - 57246.91) / 57247.35 = 7.685 x 10^-6 atau 7.685 x 10^-4 %

*Analisis power loss setelah menaikkan tegangan*

Energi bruto = 57985.29 Wh + 0.45 Wh = 57985.74 Wh

% loss = (57985.74 - 57985.29) / 57985.74 = 7.76 x 10^-6 atau 7.76 x 10^-4 %

Dari hasil perhitungan ini, terbukti bahwa menaikkan tap changer trafo malah berpotensi menaikkan susut karena arus yang mengalir menjadi lebih besar. Namun langkah ini cukup bagus untuk membantu meningkatkan tegangan pelayanan di daerah yang tegangannya drop.

Oh iya, sedikit disclaimer ya semoga tidak menyesatkan: analisa ini hanya ditujukan untuk beban resistif murni. Jadi cocok untuk daerah yang hanya menggunakan listrik untuk penerangan, bukan untuk menggerakkan motor listrik. Kalau bebannya lump (campuran antara resistif dan motor) atau beban motor akan dibahas pada tulisan selanjutnya. Terima kasih sudah mampir.