Analysis of 20 kV Distribution Network Reconfiguration PLN ULP Marisa

Abstract

This study aims to analyze the effect of 20 kV distribution network reconfiguration on voltage drops and power losses at the Marisa Substation feeder. In the world of electricity, the distribution network is the backbone that connects energy sources to end consumers. Therefore, it is important to ensure that the distribution network functions optimally to minimize energy losses and maintain good power quality. This study took place at the Marisa Substation, which is one of the vital electricity distribution centers in the area. The method used in this study is simulation with ETAP 12.6 software, which is widely known in electric power system analysis. ETAP (Electrical Transient Analyzer Program) is a tool that allows engineers to model and analyze power systems comprehensively. In this simulation, the Newton-Raphson algorithm is applied to solve the system of non-linear equations that arise in electric network analysis. This algorithm is very effective in overcoming convergence problems often encountered in complex distribution network simulations. The simulation results show that after the reconfiguration, active power losses are reduced by 1.3% and reactive power losses are reduced by 1.5%. Active power losses are the energy lost in the form of heat due to resistance in conductors, while reactive power losses relate to fluctuating energy in the system, which does not perform actual work but still contributes to the total power. The reduction in these power losses is significant, because although the percentage may seem small, on a large scale, it can result in substantial operational cost savings for electricity providers. Furthermore, the study also found that network reconfiguration increased the average voltage by 3%. This voltage increase is crucial because a stable and standard voltage will guarantee the quality of electricity supply to consumers. In this context, a stable voltage can prevent damage to sensitive electrical equipment and increase the operational efficiency of equipment used by consumers.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh rekonfigurasi jaringan distribusi 20 kV terhadap jatuh tegangan dan rugi daya pada penyulang GI Marisa. Dalam dunia kelistrikan, jaringan distribusi merupakan tulang punggung yang menghubungkan sumber energi dengan konsumen akhir. Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa jaringan distribusi berfungsi dengan optimal agar dapat meminimalisir kerugian energi serta mempertahankan kualitas daya yang baik. Penelitian ini mengambil lokasi di GI Marisa, yang merupakan salah satu pusat distribusi listrik yang vital di daerah tersebut. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah simulasi dengan perangkat lunak ETAP 12.6, yang dikenal luas dalam analisis sistem tenaga listrik. ETAP (Electrical Transient Analyzer Program) adalah alat bantu yang memungkinkan insinyur untuk memodelkan dan menganalisis sistem tenaga secara komprehensif. Dalam simulasi ini, algoritma Newton-Raphson diterapkan untuk menyelesaikan sistem persamaan non-linear yang muncul dalam analisis jaringan listrik. Algoritma ini sangat efektif dalam mengatasi masalah konvergensi yang sering dihadapi dalam simulasi jaringan distribusi yang kompleks. Hasil simulasi menunjukkan bahwa setelah dilakukan rekonfigurasi, rugi daya aktif berkurang sebesar 1,3% dan rugi daya reaktif berkurang sebesar 1,5%. Rugi daya aktif adalah energi yang hilang dalam bentuk panas akibat resistansi pada konduktor, sedangkan rugi daya reaktif berkaitan dengan energi yang berfluktuasi dalam sistem, yang tidak melakukan kerja nyata tetapi tetap berkontribusi pada total daya. Penurunan rugi daya ini sangat signifikan, karena meskipun persentasenya terlihat kecil, dalam skala besar, hal ini dapat menghasilkan penghematan biaya operasional yang substansial bagi perusahaan penyedia listrik. Selain itu, penelitian ini juga menemukan bahwa rekonfigurasi jaringan meningkatkan tegangan rata-rata sebesar 3%. Peningkatan tegangan ini sangat penting karena tegangan yang stabil dan sesuai standar akan menjamin kualitas pasokan listrik kepada konsumen. Dalam konteks ini, tegangan yang stabil dapat mencegah kerusakan pada peralatan listrik yang sensitif, serta meningkatkan efisiensi operasional dari peralatan yang digunakan oleh konsumen.