Kerugian Total pada Jalur Distribusi & Transmisi Tenaga Listrik

Kerugian Total pada Jalur Distribusi & Transmisi Tenaga Listrik

PENGENALAN

Tenaga yang dihasilkan di pembangkit listrik melewati jaringan besar & kompleks seperti transformator, saluran udara, kabel & peralatan lainnya dan sampai ke pengguna akhir. Faktanya, Satuan energi listrik yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik tidak sesuai dengan satuan yang disalurkan ke konsumen. Beberapa persentase unit hilang di jaringan Distribusi. Perbedaan dalam unit yang dihasilkan & didistribusikan ini dikenal sebagai kerugian Transmisi dan Distribusi.
Kerugian Transmisi dan Distribusi adalah jumlah yang tidak dibayar oleh pengguna.
Kerugian T&D= (Masukan Energi ke penyulang(Kwh)-Energi yang Ditagih ke Konsumen(Kwh)) / Masukan Energi kwh x100.
Sektor Distribusi dianggap sebagai mata rantai terlemah di seluruh sektor ketenagalistrikan. Kerugian Transmisi diperkirakan sebesar 17% sedangkan Kerugian Distribusi diperkirakan sebesar 50%.
Ada dua jenis Kerugian Transmisi dan Distribusi
1. Kerugian Teknis
2. Kerugian Non Teknis (Kerugian Komersial)

(1) Kerugian Teknis:

Rugi-rugi teknis disebabkan oleh hilangnya energi pada penghantar, peralatan yang digunakan pada saluran transmisi, trafo, sub saluran transmisi dan saluran distribusi serta rugi-rugi magnetik pada trafo.
Kerugian teknis biasanya 22,5%, dan secara langsung bergantung pada karakteristik jaringan dan mode operasi.
Jumlah rugi-rugi terbesar pada suatu sistem tenaga listrik terdapat pada jalur distribusi primer dan sekunder. Sedangkan jalur transmisi dan sub transmisi hanya menyumbang sekitar 30% dari total kerugian. Oleh karena itu sistem distribusi primer dan sekunder harus direncanakan dengan baik agar tetap dalam batasannya.
Peningkatan beban yang tidak terduga tercermin pada peningkatan kerugian teknis di atas batas normal
Kerugian melekat pada distribusi listrik dan tidak dapat dihilangkan.

Ada dua Jenis Kerugian Teknis.
(a) Kerugian Teknis Permanen/Tetap:

Rugi-rugi tetap tidak bervariasi menurut arus. Kerugian ini berupa panas dan noise dan terjadi selama transformator diberi energi.
Antara 1/4 dan 1/3 kerugian teknis pada jaringan distribusi merupakan kerugian tetap. Kerugian tetap pada jaringan dapat dipengaruhi dengan cara yang dijelaskan di bawah ini.
Kerugian Korona.
Kerugian Arus Kebocoran.
Rugi-rugi Dielektrik.
Kerugian Sirkuit Terbuka.
Kerugian akibat beban terus menerus pada elemen ukur
Kerugian yang disebabkan oleh beban terus menerus pada elemen kontrol.

(b) Kerugian teknis yang bersifat variabel

Rugi-rugi yang bersifat variabel bervariasi menurut jumlah listrik yang didistribusikan dan, lebih tepatnya, sebanding dengan kuadrat arus. Akibatnya, peningkatan arus sebesar 1% menyebabkan peningkatan kerugian lebih dari 1%.
Antara 2/3 dan 3/4 kerugian teknis (atau fisik) pada jaringan distribusi merupakan Kerugian yang bersifat variabel.
Dengan menambah luas penampang saluran dan kabel untuk beban tertentu, rugi-rugi akan berkurang. Hal ini menyebabkan trade-off langsung antara biaya kerugian dan biaya belanja modal. Disarankan bahwa tingkat pemanfaatan rata-rata optimal pada jaringan distribusi yang mempertimbangkan biaya kerugian dalam desainnya bisa serendah 30 persen.
kerugian joule pada saluran di setiap level tegangan
kerugian impedansi
Kerugian yang disebabkan oleh resistensi kontak.

Alasan Utama Kerugian Teknis:
(A) Jalur Distribusi yang Panjang:

Pada praktis saluran 20 KV dan 380 volt, di daerah pedesaan diperluas dalam jarak yang jauh untuk menyalurkan beban yang tersebar di wilayah yang luas. Oleh karena itu, jalur distribusi primer dan sekunder di daerah pedesaan sebagian besar berbentuk radial dan biasanya menjangkau jarak yang jauh. Hal ini menghasilkan resistensi saluran yang tinggi dan oleh karena itu kerugian I2R yang tinggi pada saluran tersebut.
Pertumbuhan sistem subtransmisi dan distribusi yang serampangan ke wilayah-wilayah baru.
Elektrifikasi pedesaan skala besar melalui jalur 20 kV dan LT yang panjang.

(B) Ukuran Konduktor Jalur Distribusi yang Tidak Memadai:

Ukuran konduktor harus dipilih berdasarkan kapasitas KVA x KM konduktor standar untuk pengaturan tegangan yang diperlukan tetapi beban pedesaan biasanya tersebar dan umumnya disuplai oleh pengumpan radial. Ukuran konduktor pengumpan ini harus memadai.

(C) Pemasangan Trafo Distribusi jauh dari pusat beban:

Trafo Distribusi tidak terletak pada pusat beban pada Sistem Distribusi Sekunder.
Dalam sebagian besar kasus, Transformator Distribusi tidak berlokasi terpusat terhadap konsumen. Akibatnya, konsumen terjauh memperoleh tegangan yang sangat rendah meskipun tingkat tegangan yang baik dipertahankan pada transformator sekunder. Hal ini sekali lagi menyebabkan kerugian jalur yang lebih tinggi. (Alasan bertambahnya rugi-rugi saluran akibat penurunan tegangan pada ujung konsumen. Oleh karena itu, untuk mengurangi jatuh tegangan pada saluran ke konsumen terjauh, trafo distribusi harus ditempatkan pada pusat beban untuk menjaga jatuh tegangan dalam batas yang diijinkan. batas.

(D) Faktor Daya Rendah pada Sistem Distribusi Primer dan Sekunder:

Pada sebagian besar rangkaian distribusi LT biasanya Faktor Daya berkisar antara 0,65 hingga 0,75. Faktor Daya yang rendah berkontribusi terhadap kerugian distribusi yang tinggi.
Untuk beban tertentu, jika Faktor Daya rendah, arus yang ditarik tinggi Dan rugi-rugi yang sebanding dengan kuadrat arus akan lebih besar. Dengan demikian, kerugian saluran akibat PF yang buruk dapat dikurangi dengan meningkatkan Faktor Daya. Hal ini dapat dilakukan dengan penerapan kapasitor shunt.
Kapasitor shunt dapat dihubungkan baik di sisi sekunder (sisi 20 KV) dari transformator daya atau di berbagai titik Jalur Distribusi.
Nilai bank kapasitor yang optimal untuk suatu sistem distribusi adalah 2/3 dari rata-rata kebutuhan KVAR sistem distribusi tersebut.
Titik yang menguntungkan adalah 2/3 panjang distributor utama dari trafo.
Cara yang lebih tepat untuk meningkatkan PF sistem distribusi dan dengan demikian mengurangi rugi-rugi saluran adalah dengan menghubungkan kapasitor melintasi terminal konsumen yang mempunyai beban induktif.
Dengan menghubungkan kapasitor pada masing-masing beban, kehilangan saluran berkurang dari 4 menjadi 9% tergantung pada tingkat peningkatan PF.

(E) Pengerjaan Buruk:

Bad Workmanship memberikan kontribusi yang signifikan terhadap peningkatan kerugian distribusi.
Sambungan merupakan sumber kehilangan tenaga. Oleh karena itu jumlah sambungan harus dijaga agar tetap minimum. Teknik penyambungan yang tepat harus digunakan untuk memastikan sambungan yang kuat.
Sambungan ke batang busing transformator, sekring putus, isolator, dan sakelar LT, dll. harus diperiksa secara berkala dan tekanan yang tepat dipertahankan untuk menghindari percikan dan pemanasan kontak.
Penggantian kabel dan servis yang rusak juga harus dilakukan tepat waktu untuk menghindari penyebab kebocoran dan hilangnya daya.

(F) Arus Fase Pengumpan dan Penyeimbangan Beban:

Salah satu penghematan kerugian yang paling mudah dari sistem distribusi adalah menyeimbangkan arus sepanjang rangkaian tiga fasa.
Penyeimbangan fasa pengumpan juga cenderung menyeimbangkan penurunan tegangan antar fasa sehingga mengurangi ketidakseimbangan tegangan pada pelanggan tiga fasa. Besarnya arus listrik di gardu induk tidak menjamin keseimbangan beban di seluruh panjang penyulang. Ketidakseimbangan fase pengumpan dapat bervariasi sepanjang hari dan musim yang berbeda. Penyulang biasanya dianggap “seimbang” ketika besaran arus fasa berada dalam 10. Demikian pula, penyeimbangan beban antar penyulang distribusi juga akan menurunkan kerugian dengan asumsi resistansi konduktor serupa. Hal ini mungkin memerlukan pemasangan sakelar tambahan di antara pengumpan untuk memungkinkan perpindahan beban yang tepat.
Bifurkasi penyulang sesuai dengan pengaturan Tegangan dan Beban.

(G) Pengaruh Faktor Beban terhadap Kerugian:

Konsumsi daya Pelanggan bervariasi sepanjang hari dan musim. Pelanggan perumahan umumnya mendapatkan permintaan listrik tertinggi pada malam hari. Beban pelanggan komersial yang sama umumnya mencapai puncaknya pada sore hari. Karena tingkat arus (beban) merupakan faktor utama yang menyebabkan rugi-rugi daya distribusi, menjaga tingkat konsumsi daya sepanjang hari akan menurunkan rugi-rugi daya puncak dan rugi-rugi energi secara keseluruhan. Variasi beban disebut faktor beban dan bervariasi dari 0 hingga 1.
Load Factor=Beban rata-rata dalam jangka waktu tertentu/beban puncak selama jangka waktu tersebut.
Misalnya, untuk 30 hari sebulan (720 jam) beban puncak penyulang adalah 10 MW. Jika penyulang menyuplai energi total sebesar 5.000 MWH, maka faktor beban pada bulan tersebut adalah (5.000 MWh)/ (10MW x 720) =0,69.
Kehilangan daya dan energi yang lebih rendah dapat dikurangi dengan meningkatkan faktor beban, sehingga meratakan variasi permintaan penyulang di seluruh penyulang.
Faktor beban telah ditingkatkan dengan menawarkan tarif “waktu penggunaan” kepada pelanggan. Perusahaan menggunakan kekuatan penetapan harga untuk mempengaruhi konsumen agar mengalihkan aktivitas yang menggunakan listrik selama jam-jam di luar jam sibuk (seperti, pemanas air dan ruangan listrik, AC, pengairan, dan pemompaan filter kolam).
Dengan adanya insentif finansial, beberapa pelanggan listrik juga mengizinkan perusahaan utilitas untuk memutus beban listrik dalam jumlah besar dari jarak jauh melalui frekuensi radio atau saluran listrik selama periode penggunaan puncak. Perusahaan utilitas dapat mencoba merancang faktor beban yang lebih tinggi dengan menjalankan pengumpan yang sama melalui area pemukiman dan komersial

(H) Ukuran dan Pemilihan Transformator:

Transformator distribusi menggunakan gulungan konduktor tembaga untuk menginduksi medan magnet ke dalam inti baja silikon yang berorientasi butiran. Oleh karena itu, transformator mempunyai rugi-rugi beban dan rugi-rugi inti tanpa beban.
Rugi-rugi tembaga transformator bervariasi terhadap beban berdasarkan persamaan rugi daya resistif (P rugi = I2R).
Untuk beberapa utilitas, pembebanan trafo yang ekonomis berarti memuat trafo distribusi hingga kapasitasnya – atau sedikit di atas kapasitasnya untuk waktu yang singkat – dalam upaya meminimalkan biaya modal dan tetap mempertahankan umur trafo yang panjang.
Namun, karena pembangkitan puncak biasanya merupakan yang paling mahal, studi total biaya kepemilikan (TCO) harus memperhitungkan biaya rugi-rugi transformator puncak. Meningkatnya kapasitas transformator distribusi pada saat puncak sebesar satu ukuran sering kali akan menghasilkan disipasi daya puncak total yang lebih rendah, apalagi jika kelebihan beban.
Rugi eksitasi tanpa beban transformator (kerugian besi) terjadi akibat perubahan medan magnet pada inti transformator setiap kali diberi energi. Kerugian inti sedikit bervariasi dengan tegangan tetapi pada dasarnya dianggap konstan. Kehilangan besi yang tetap bergantung pada desain inti transformator dan struktur molekul laminasi baja. Peningkatan produksi inti baja dan pengenalan logam amorf (seperti kaca metalik) telah mengurangi kehilangan inti.

(I) Menyeimbangkan beban 3 fasa

Menyeimbangkan beban 3 fasa secara berkala di seluruh jaringan dapat mengurangi kerugian secara signifikan. Hal ini dapat dilakukan dengan relatif mudah pada jaringan overhead dan akibatnya menawarkan cakupan yang luas untuk pengurangan kerugian yang hemat biaya, dengan adanya insentif yang sesuai.

(J) Mematikan trafo

Salah satu metode untuk mengurangi rugi-rugi tetap adalah dengan mematikan trafo pada saat permintaan rendah. Jika dua trafo dengan ukuran tertentu diperlukan di suatu gardu induk selama periode puncak, maka hanya satu trafo yang diperlukan pada saat permintaan rendah sehingga trafo lainnya dapat dimatikan untuk mengurangi rugi-rugi tetap.
Hal ini akan menghasilkan peningkatan kerugian variabel yang dapat mengimbangi dan mungkin mempengaruhi keamanan dan kualitas pasokan serta kondisi operasional transformator itu sendiri. Namun, trade-off ini tidak akan dieksplorasi dan dioptimalkan kecuali biaya kerugiannya diperhitungkan.

(K) Alasan Lain Kerugian Teknis:

Distribusi beban yang tidak merata antar tiga fasa pada sistem L.T menyebabkan arus netral yang tinggi.
bocor dan mati listrik
Pemuatan garis yang berlebihan.
Kondisi pengoperasian yang tidak normal pada saat transformator daya dan distribusi dioperasikan
Tegangan rendah pada terminal konsumen menyebabkan penarikan arus yang lebih tinggi oleh beban induktif.
Kualitas peralatan yang buruk yang digunakan dalam pemompaan pertanian di daerah pedesaan, AC yang lebih dingin dan beban industri di daerah perkotaan.

(2) Non-Teknis (Kerugian Komersial):

Kerugian non-teknis sebesar 16,6%, dan terkait dengan pembacaan meter, cacat meter dan kesalahan pembacaan meter, penagihan konsumsi energi pelanggan, kurangnya administrasi, kendala keuangan, dan perkiraan pasokan energi yang tidak terukur serta pencurian energi.

Alasan Utama Kerugian Non-Teknis:

(1) Pencurian Listrik :

Pencurian tenaga listrik adalah energi yang dikirimkan ke pelanggan yang tidak diukur oleh meteran energi untuk pelanggan. Pelanggan mengatur meteran dengan sentakan mekanis, penempatan magnet yang kuat atau mengganggu putaran cakram dengan benda asing, menghentikan meteran dengan kendali jarak jauh.

(2) Ketidakakuratan Pengukuran:

Kerugian akibat ketidakakuratan meteran didefinisikan sebagai perbedaan antara jumlah energi yang sebenarnya dialirkan melalui meteran dan jumlah yang dicatat oleh meteran.
Semua pengukur energi mempunyai tingkat kesalahan tertentu yang memerlukan penetapan standar. Measurement Canada, sebelumnya Industry Canada, bertanggung jawab untuk mengatur keakuratan meteran energi.
Persyaratan hukum adalah meter harus berada dalam kisaran akurasi +2,5% dan – 3,5%. Pengukur teknologi lama biasanya memulai kehidupannya dengan kesalahan yang dapat diabaikan, namun seiring bertambahnya usia, mekanismenya melambat
Dalam rekaman yang kurang. Meteran elektronik modern tidak dapat mencatat dengan baik seiring bertambahnya usia dengan cara ini.
Oleh karena itu, dengan diperkenalkannya meteran elektronik, kesalahan meteran seharusnya berkurang secara bertahap. Meningkatkan tingkat penggantian meter mekanis akan mempercepat proses ini

(3) Kerugian Tak Bermeter untuk Beban yang sangat kecil:

Kerugian yang tidak diukur adalah situasi dimana penggunaan energi diperkirakan dan bukan diukur dengan meteran energi. Hal ini terjadi ketika beban sangat kecil dan pemasangan meteran energi tidak praktis secara ekonomi. Contohnya adalah lampu jalan dan amplifier televisi kabel.

(4) Pasokan tidak terukur:

Pasokan yang tidak terukur ke pompa pertanian adalah salah satu penyebab utama kerugian komersial. Di sebagian besar negara bagian, tarif pertanian didasarkan pada satuan tenaga kuda (H.P.) motor. Beban daya seperti itu dikenakan sanksi pada deklarasi beban rendah.
Setelah sambungan dilepas, konsumen menambah beban sambungannya, tanpa memperoleh sanksi yang diperlukan, untuk peningkatan beban, dari perusahaan utilitas.
Estimasi lebih lanjut mengenai konsumsi energi dalam pasokan tak terukur mempunyai pengaruh besar terhadap estimasi kerugian T&D karena adanya kesalahan bawaan dalam estimasi.
Sebagian besar perusahaan utilitas sengaja melebih-lebihkan konsumsi pertanian yang tidak diukur untuk mendapatkan subsidi yang lebih tinggi dari Pemerintah Negara. dan juga proyek. pengurangan kerugian. Dengan kata lain, semakin tinggi perkiraan konsumsi tidak terukur, semakin rendah angka kerugian T&D dan sebaliknya.
Selain itu, estimasi yang tepat mengenai konsumsi tak terukur oleh sektor pertanian sangat bergantung pada pola tanam, ketinggian air tanah, variasi musim, jam operasional, dll.

5) Kesalahan dalam Pembacaan Meter:

Meter Kalibrasi yang Tepat harus digunakan untuk mengukur Energi Listrik. Pengukur Energi yang rusak harus segera diganti.
Penyebab meteran rusak adalah Meter terbakar, Kotak Terminal Meter Terbakar karena beban berat, rasio C.T. yang tidak tepat dan berkurangnya pencatatan, Pengujian dan kalibrasi meter yang tidak tepat.

(6) Masalah Penagihan:

Tagihan yang salah dan tidak tepat waktu harus menjadi bagian utama dari Kerugian non-Teknis.
Keluhan yang biasa mengenai Penagihan adalah Tidak Diterimanya Tagihan, Terlambatnya Penerimaan Tagihan, Salah Terima Tagihan, Salah Pembacaan Meteran, Salah Tarif, Salah Perhitungan.

(7) Efek pengawas pada pengguna.

Pengguna harus menyadari bahwa Agen Distribusi dapat memantau konsumsi sesuai keinginannya. Hal ini memungkinkan perusahaan mendeteksi dengan cepat setiap konsumsi abnormal akibat gangguan atau kelalaian meteran dan memungkinkan perusahaan mengambil tindakan perbaikan.
Hasilnya adalah disiplin konsumen. Hal ini terbukti sangat efektif pada semua kategori konsumen besar dan menengah yang mempunyai riwayat pencurian listrik. Mereka berhenti mencuri begitu mereka menyadari bahwa perusahaan utilitas mempunyai sarana untuk mendeteksi dan mencatatnya.
Langkah-langkah ini dapat secara signifikan meningkatkan pendapatan perusahaan utilitas yang mengalami kerugian non-teknis yang tinggi.

(8) Pengurangan Kerugian Diprogram: