Saya ingin melakukan pemasangan AVR (Automatic Voltage Regulator) di jaringan tegangan menengah untuk perbaikan tegangan. Tapi setelah saya melakukan simulasi di Digsilent, didapati bahwa terjadi kenaikan susut distribusi. Bagaimana ini bisa terjadi?"
Siapa bilang memasang AVR selalu otomatis membuat sistem lebih efisien? Dalam praktik di lapangan, tidak sedikit dari kita yang justru menemukan hal sebaliknya, yakni setelah AVR dipasang di jaringan tegangan menengah (TM), susut distribusi malah meningkat. Bukannya losses turun, angka rugi-rugi daya di laporan analisis justru naik. Kalau itu terjadi di sistem Anda, tenang dulu, bukan berarti AVR-nya “salah” atau jaringan Anda bermasalah total, tetapi ada beberapa aspek teknis penting yang perlu dikaji dahulu.
Sebelum masuk ke detail kesalahan umum dalam implementasi AVR, kita perlu paham dulu prinsip kerja AVR di jaringan TM. Bagaimana AVR mengatur tegangan? Bagaimana hubungannya dengan karakteristik beban yang ada? Bagaimana perubahan tegangan di satu titik dapat mengubah pola arus dan susut di seluruh penyulang? Tanpa memahami prinsip ini, mudah sekali terjebak pada asumsi sederhana “tegangan naik = layanan membaik = losses pasti turun”, padahal realitanya sering tidak sesederhana itu. Artikel ini akan membedahnya satu per satu dengan bahasa yang praktis dari sistem distribusi.
Fungsi Dasar AVR
Kita mulai dulu dari fungsi dasar AVR di jaringan tegangan menengah. Secara sederhana, AVR bertugas menjaga agar tegangan tetap stabil pada titik tertentu di sistem, entah itu di pangkal penyulang, gardu distribusi, atau bahkan didefinisikan sebagai titik jauh di ujung jaringan. AVR memonitor tegangan di titik referensi tersebut, lalu mengirimkan perintah ke tap changer trafo (OLTC/On Load Tap Changer) untuk menaikkan atau menurunkan tap sehingga tegangan aktual mendekati nilai setpoint yang diinginkan. Jadi logikanya sederhana: kalau tegangan terlalu rendah = tap dinaikkan, kalau terlalu tinggi = tap diturunkan.
Dalam jaringan distribusi, terutama pada penyulang yang panjang dan bebannya menyebar, AVR sering digunakan untuk mengompensasi penurunan tegangan akibat jarak dan beban yang jauh dari sumber. Semakin panjang jaringan dan semakin besar arus beban, semakin besar pula drop tegangan di sepanjang penghantar. Di sinilah AVR masuk sebagai “penjaga level tegangan”, yang tugasnya memastikan bahwa pelanggan di ujung penyulang tetap menerima tegangan dalam batas standar, meskipun kondisi beban naik-turun sepanjang hari. Dari sudut pandang kualitas layanan (power quality), peran ini sangat krusial.
Namun, di balik fungsi tersebut, ada konsekuensi yang sering luput diperhatikan yakni setiap perubahan tap untuk memperbaiki tegangan juga akan mengubah profil arus dan aliran daya di seluruh penyulang. Interaksi antara AVR, karakteristik beban (apakah lebih banyak constant power atau constant impedance), serta impedansi jaringan inilah yang terkadang menyebabkan kondisi di mana tegangan di pelanggan memang membaik, tetapi susut distribusi justru meningkat.
Lalu Mengapa Losses bisa naik?
Bagian yang sering bikin kaget adalah ini: tegangan sudah dibagusin, tapi kok losses naik? Untuk memahami paradoks ini, kita harus kembali ke teorinya yaitu susut distribusi didominasi oleh rugi-rugi resistif (I²R losses) di penghantar dan trafo. Secara sederhana, rugi daya di jaringan bisa ditulis sebagai:
P_loss = I²R
Selama resistansi kabel/trafo (R) relatif tetap, maka yang paling menentukan adalah arus (I). Di sinilah interaksi antara tegangan, jenis beban, dan kerja AVR mulai terasa. Kalau beban di ujung penyulangnya sebagai constant impedance load (CIL), misalnya beban resistif murni, maka secara matematis daya aktifnya mengikuti:
P = V²/R
dengan I = V/R
Artinya, ketika AVR menaikkan tegangan (V) untuk memperbaiki profil tegangan, arus (I) juga ikut naik, dan daya yang diserap beban pun naik secara kuadrat terhadap tegangan. Akibatnya, karena P_loss = I² × R, rugi-rugi di kabel ikut terdongkrak. Jadinya tegangan memang membaik, tapi harga yang dibayar adalah meningkatnya arus dan losses.
Belum selesai sampai di situ! Saat AVR mengubah tap dan menaikkan tegangan di satu titik, AVR juga bisa mengubah profil aliran daya di seluruh jaringan. Dayanya bisa jadi mengalir lebih banyak melalui jalur-jalur dengan impedansi lebih besar (misalnya cabang yang lebih panjang atau konduktor yang lebih kecil), sehingga meskipun secara lokal tegangan tampak lebih “normal”, secara sistemik total I²R losses justru lebih tinggi. Ditambah lagi, banyak beban nyata di distribusi seperti motor induksi, ballast magnetik, dan beban campuran rumah tangga yang mana tidak sepenuhnya konstan daya. Tegangan yang lebih tinggi sering membuatnya menyerap daya lebih besar dari sebelumnya. Secara praktis, kita melihat kombinasi efek:
V naik → I naik (untuk beban CIL)
P_beban naik → I sistem naik
dan pada akhirnya P_loss = I² × R ikut naik
Terakhir, lokasi AVR juga sangat menentukan. AVR yang dipasang di titik yang kurang strategis, misalnya terlalu dekat ke beban ringan atau hanya fokus pada sebagian kecil beban. Hal ini bisa membuat tegangan di sebagian besar jaringan menjadi terlalu tinggi tanpa manfaat signifikan ke sisi pelayanan. Hasilnya ya tentu saja drop tegangan berkurang, tapi arus rata-rata sistem tidak turun, malahan bisa naik. Jadinya total rugi-rugi justru lebih besar. Nah hal ini yang terjadi, kita sekadar “menaikkan tegangan di pangkal” tanpa melihat komposisi beban, panjang jaringan, serta titik optimal pemasangan AVR, sering berujung pada fenomena yang tampak aneh, yakni AVR sudah bekerja sesuai setpoint, tetapi losses justru membengkak.
Simulasi Digsilent: Apa yang Harus Diperiksa?
Berikut beberapa aspek dalam simulasi DIgSILENT yang perlu di-review:
| Aspek | Hal yang Perlu Diperiksa |
|---|
| Profil Tegangan | Apakah tegangan ujung feeder berada dalam batas normal setelah AVR aktif? Apakah ada overvoltage? |
| Load Modeling | Apakah Anda menggunakan load model ‘constant power’, ‘constant impedance’, atau ‘ZIP model’? (Hal ini sangat mempengaruhi hasil) |
| Loss Analysis | Apakah kenaikan susut hanya terjadi di satu feeder atau secara keseluruhan? Apakah distribusi arus berubah signifikan? |
| AVR Setting | Apakah setting target voltage AVR terlalu tinggi? Apakah deadband dan responsnya realistis? |
