Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20 kV Pada GH. Kandis

STUDI KETERANDALAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

UDARA 20 kV PADA GARDU HUBUNG KANDIS

KOTA PADANG

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk MenyelesaikanProgram Strata Satu Pendidikan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang

Oleh

MORHEL MUBARAK

2003. 43215

Pendidikan Teknik Elektro

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2008

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR

Dinyatakan Lulus Setelah Dipertahankan Didepan Tim Penguji Tugas AkhirJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang

Judul : Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20 kV

Pada Gardu Hubung Kandis Kota Padang

Nama : MORHEL MUBARAK

BP. NIM : 2003. 43215

Jurusan : TEKNIK ELEKTRO

Prodi : PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

Fakultas : TEKNIK

Padang, Desember 2008

Tim Penguji :

Nama Tanda Tangan

Ketua : Drs. Daman Suswanto _______________________

Sekretaris : Oriza Candra, S.T, M.T _______________________

Anggota : Drs. Amirin Supryatno, M.Pd _______________________

Anggota : Drs. Ahyanuardi, M.T _______________________

Anggota : Ali Basrah Pulungan, S.T, M.T _______________________

ii

ABSTRAK

Morhel Mubarak, 2008. Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20 kV Pada Gardu Hubung Kandis Kota Padang. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Pembimbing: (I) Drs. Daman Suswanto (II) Oriza Candra, ST. MT

Bagi konsumen tenaga listrik, terputusnya penyediaan tenaga listrik merupakan hal yang mengganggu aktivitas. Gangguan yang terjadi tidak dikehendaki siapapun. Gangguan-gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi akan menyebabkan terganggunya kontinuitas pelayanan. Gangguan tersebut berupa gangguan permanen, gangguan temporer, gangguan fasa RST sesaat/seketika, ST sesaat/seketika, RS sesaat/seketika, dan Black Out (BO). Untuk mengantisipasi hal ini maka diperlukan suatu penelitian untuk mengetahui seberapa baik indeks keandalan sistem distribusi dan berbagai macam indeks yang berhubungan dengan pelanggan pengguna jasa PT. PLN.

Penelitian ini bertujuan mendapatkan nilai SAIFI dan SAIDI pada Gardu Hubung Kandis serta membandingkannya dengan nilai yang telah ditargetkan oleh PT. PLN. Untuk menentukan indeks ini dibutuhkan data laju kegagalan ( ), lama gangguan ( ), dan jumlah pelanggan (N), dan mendapatkan nilai indeks berorientasi pelanggan lainnya yaitu : CAIFI, CAIDI, ASAI, ASUI.

Penelitian ini bersifat deskriptif, tempat penelitian dilakukan di Gardu Hubung Kandis PT. PLN Wilayah Sumbar Cabang Padang Rayon Belanti. Gardu Hubung Kandis ini merupakan gardu hubung yang sering mengalami masalah gangguan dibandingkan dengan gardu hubung yang lainya.

Hasil penelitian menunjukan bahwa: (1). Feeder Khatib Sulaiman, Feeder Ulak Karang, Feeder Cadnas dan Feeder DPR memenuhi nilai target PT.PLN yaitu 6.0132 untuk indeks SAIFI dan untuk indek SAIDI PT.PLN mempunyai target sebesar 0.9948 (2). Feeder Cadnas, Feeder Ulak Karang, Feeder Khatib Sulaiman melebihi nilai target PT.PLN khususnya untuk indeks SAIDI yaitu 2.97; 2.25; 1.16 dan untuk Feeder DPR memenuhi nilai target PT.PLN yaitu 0.04 (3). Dari keempat feeder tersebut feeder DPR memiliki nilai yang paling bagus/baik untuk semua indeks.

Bagi yang tidak sesuai target PT. PLN dilakukan tindakan perbaikan: (1). Melakukan rekonfigurasi feeder agar satu feeder tidak mencakup banyak trafo dan gangguan yang terjadi akan berkurang, (2. )Melakukan perawatan terhadap PMT, (3). Melakukan perawatan terhadap rele, sehingga nantinya rele dapat bekerja dengan baik.

iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi rabbil’alamin, segala puja-puji dan syukur penulis

ucapkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayahNya penulis dapat

menyelesaikan penulisan Tugas Akhir (TA) ini dengan judul Studi Keterandalan

Sistem Jaringan Disribusi Udara 20 kV Pada Gardu Hubung Kandis Kota Padang,

dan salam sekhalis-khalisNya ke Arwahulmuqadasyah Nabi Muhammad SAW

“Allahhumasolialaih Muhammad Wa’alaihi Muhammad”, serta salam ta’zim

penulis keharibaan Arwahullmuqadasyah para-para Wali Allah serta para sahabat-

sahabat beliau. Untuk itu kita gantungkan harapan kapanpun dan dimanapun kita

berada, semoga diberikan safa’atNya. Amin ya rabal alamin!!

Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini merupakan Salah Satu Syarat

Untuk Menyelesaikan Program Strata Satu Pendidikan Teknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Negeri Padang. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan

terima kasih kepada :

1. Bapak Drs. Ganefri, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Negeri Padang

2. Bapak Drs. Aswardi, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Negeri Padang,

3. Bapak Oriza Candra, S.T,M.T selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro

Universitas Negeri Padang,

4. Bapak (Alm) Drs. Zakir Yahya selaku Pengamat Akademik (PA) yang

telah memberikan bimbingan selama ini.

iv

5. Bapak Drs. Daman Suswanto selaku Pembimbing I, yang telah

memberikan bimbingan, arahan, dorongan hingga selesainya penulisan Tugas

Akhir ini.

6. Bapak Drs. Oriza Candra, S.T,M.T selaku Pembimbing II, yang telah

memberikan arahan, bimbingan dan dorongan hingga selesainya penulisan

Tugas Akhir ini.

7. Bapak Drs. Amirin Supryatno, M.Pd, Drs. Ahyanuardi, M.T, dan Ali

Basrah Pulungan, S.T,M.T selaku Tim Penguji dalam tugas akhir ini.

8. Bapak Ibu/Dosen Teknik Elektro Fakultas Teknik UNP, yang telah

diberikan kepada penulis.

9. Bapak Sudarwanto selaku PH. Manajer PT. PLN (Persero) Wilayah

Sumatera Barat Cabang Padang yang telah membantu penulis dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

10. Bapak Junaidy selaku Manajer Rayon Belanti PT. PLN (Persero)

Wilayah Sumbar Cabang Padang Rayon Belanti yang telah membantu penulis

dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

11. Bapak Ramli selaku Supervisor Distribusi PT. PLN (Persero) Wilayah

Sumbar Cabang Padang yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

12. Bapak Yusman selaku Supervisor Distribusi PT. PLN (Persero)

Wilayah Sumbar Cabang Padang Rayon Belanti yang telah membantu penulis

dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

13. Bapak Firdaus, Asri Kardisal, Tri, Arman, Aldo, dan beserta karyawan

PT. PLN (Persero) Wilayah Sumbar Cabang Padang dan Rayon Belanti yang

telah membantu menyelesaikan Tugas Akhir ini.

14. Kedua Orang Tuaku, Adik-adikku dan semua anggota keluarga yang

telah membantu baik secara material maupun sipritual sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

15. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Elektro yang telah banyak

membantu, menemani, mendorong dan memberikan semangat semasa kuliah

sampai penulisan Tugas Akhir ini.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari adanya kekurangan,

oleh sebab itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun

dari semua pihak dan penulis juga berharap penulisan ini dapat bermanfaat bagi

kita semua. Amin ya raba’alamin!

Padang, November 2008

Penulis

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………. i

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR……………………………. ii

ABSTRAK......................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR...................................................................................... iv

DAFTAR ISI..................................................................................................... vii

DAFTAR ISTILAH DAN SIMBOL .............................................................. ix

DAFTAR TABEL............................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xi

DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah............................................................... 1

B. Identifikasi Masalah...................................................................... 4

C. Batasan Masalah........................................................................... 5

D. Rumusan Masalah......................................................................... 6

E. Tujuan Penelitian.......................................................................... 6

F. Manfaat Penelitian........................................................................ 7

BAB II LANDASAN TEORITIS

A. Sistem Jaringan Distribusi......................................................... 6

1. Struktur Distribusi Tenaga Listrik…………………………… 6

a. Gardu Induk ......................................................................... 6

b. Gardu Hubung

c.

3. Jenis- jenis Pentanahan Netral system Tenaga......................... 7

vi

4. Neutral Grounding Resistance (NGR) ..................................... 11

B. Komponen Simetris…………………………………................ 12

C. Gangguan Hubung Singkat …………………………………... 18

1. Gangguan Satu Fasa ke Tanah……………………………...... 18

2. Gangguan Dua Fasa ................................................................. 19

3. Gangguan Dua Fasa ke Tanah.................................................. 21

D. Transformato Daya…………………………………................. 23

.......................................................................................................

1. Impedansi Urutan Transformator……………………………. 23

2. Menentukan Nilai Impedansi Transformator............................ 24

3. Gangguan Dua Fasa ke Tanah.................................................. 25

E. Electromagnetik Transient Program…………………............ 26

1. Pendahuluan…………………………….................................. 26

2. Kemampuan EMTP.................................................................. 27

3. Sistem Pengolahan Data dengan EMTP .................................. 28

4. Alternative Transient Program (ATP) ..................................... 29

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian ……………………………………………....... 31

B. Lokasi Penelitian......................................................................... 31

C. Data-data Penelitian…………………………………………… 31

D. Metode Pengambilan Data .…………………………………… 32

E. Teknik Pengolahan Data............................................................ 32

F. Prosedur Pengolahan Data……………………………………

35

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Data............................................................................. 37

vii

B. Perhitungan/Analisa Data ......................................................... 39

C. Rangkaian Simulasi EMTP....................................................... 51

D. Pembahasan ................................................................................ 63

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan.................................................................................. 67

B. Saran............................................................................................ 68

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN – LAMPIRAN

DAFTAR ISTILAH DAN SIMBOL

viii

DAFTAR TABEL

TabelHalaman

1. Statistik gangguan saluaran transmisi 150 kV bulan Januari – Mei 2008 ...

……..2

2. Energi tak tersalur akibat gangguan Jan – Mei 2008

……………………………..2

3. Tabulasi arus gangguan hubung singkat terhadap tahanan netral dengan

perhitungan manual ……………………………...………….

…………………...41

4. Keadaan tegangan dan arus dalam kondisi normal………….

…………………...55

5. Tabulasi arus gangguan hubung singkat terhadap tahanan netral dengan

simulasi EMTP…………………………………………….………….

…………………...62

6. Tabulasi arus gangguan hubung singkat dengan tahanan pentahanan trafo

perhitungan manual dan simulasi EMTP …...………………………...

…………62

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Pentanahan Titik Netral melalui Tahanan (Resistor) ………………72. Pentanahan Titik Netral Tanpa Impedansi

(Pentanahan Langsung/Solid Grounding)………………………… 9

3. Pentanahan Titik Netral dengan Kumparan Petersen …………… 10

4. Pemasangan NGR pada Transformator Tenaga …………………….115. Representasi pentanahan netral trafo Gis simpang Haru…………

12

6. Vektor diagram untuk komponen urutan...........................................14

7. Operator a...........................................................................................14

8. Gangguan satu fasa ke tanah............................................................. 18

9. Gangguan dua fasa …………………………………………………20

10. Gangguan dua fasa ke tanah ……………………………….……… 23

11. Pemodelan simulasi EMTP.............................................................. 35

12. Diagram Flowchart simulasi EMTP................................................. 36

13. Rangkaian Simulasi Dalam Keadaan Normal …………………… 51

14. Rangkaian Simulasi Dalam Keadaan Gangguan………….……… 51

15. Profil Tegangan Sisi Kirim Pada Saat Keadaan Normal ….……… 52

16. Profil Tegangan Sisi Terima Pada Saat Keadaan Normal................ 53

17. Profil Arus Sisi Kirim Pada Saat Keadaan Normal…....................... 54

18. Profil Arus Sisi Terima Pada Saat Keadaan Normal…..………… 54

19. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 4 Ω……....................... 56

20. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 12 Ω.………….………57

21. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 40 Ω…....................... 58

22. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 100 Ω……….……… 59

23. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 200 Ω…....................... 60

x

24. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 500 Ω……….……… 61

DAFTAR LAMPIRAN

xi

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sistem keterandalan pada jaringan distribusi sangat besar peranannya

untuk memenuhi kebutuhan tanaga listrik pada setiap konsumen. Oleh

peranannya yang sangat penting bagi konsumen, maka penyaluran listrik oleh

PT. PLN tidak boleh terputus selama 24 jam. Hal ini akan mengakibatkan

kerugian yang sangat besar bagi konsumen.

Bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan pelanggan

adalah sistem distribusi. Sistem distribusi merupakan hal yang paling banyak

mengalami gangguan, sehingga masalah utama dalam operasi sistem distribusi

adalah mengatasi gangguan. Menurut Marsudi (1990 : 14) jumlah gangguan

dalam sistem distribusi relatif banyak dibandingkan dengan jumlah gangguan

pada bagian sistem yang lain seperti pada unit pembangkit, saluran transmisi

dan transformator gardu induk.

Sistem distribusi tenaga listrik merupakan suatu sistem penyalur energi

listrik dari pusat pembangkit tenaga listrik (power station) pada tingkat

tegangan yang diperlukan, pada umumnya terdiri dari beberapa bagian yaitu:

Gardu Induk; Jaringan Distribusi Primer; Gardu Distribusi; Jaringan Distribusi

Sekunder.

xii

Berdasarkan tegangannya sistem distribusi tenaga listrik di Indonesia

dapat dikelompokkan menjadi dua macam tegangan yaitu, distribusi tegangan

menengah (distribusi primer) yang bertegangan 20 kV dan distribusi tegangan

rendah (distribusi sekunder) yang bertegangan 220/380 Volt.

Faktor-faktor yang mempengaruhi keterandalan saluran distribusi

udara menurut Yusra Sabri yang dikutip dalam Irawati (1999 : 4) drop

tegangan yang terjadi, rugi-rugi daya, kedip tegangan, frekuensi tegangan dan

kontinuitas pelayanan

Salah satu persyaratan penting dalam merencanakan suatu jaringan

distribusi harus diperhatikan masalah kualitas saluran, keterandalan saluran,

dan kontinuitas pelayanan yang baik terhadap konsumen. Oleh sebab itu

diperlukan pertimbangan dalam pengoperasian jaringan distribusi terhadap

masalah keterandalan saluran distribusi.

Dilihat dari kondisi kelistrikan Kota Padang, tuntutan kebutuhan

masyarakat akan listrik semakin meningkat akhir-akhir ini. Jumlah konsumsi

energi yang disuplay ke Kota Padang dengan beban yang dipikul sebesar

112.14 MW dapat dilihat tabel 1. dibawah :

Tabel 1. Jumlah Konsumsi Energi Kota Padang

No. Penyulang/FeederOut Ging

CT Terpasang

(A)

Total Beban (MW)

1 GIS. Simpang Haru 20 bh 2400 68.95 MW2 GI. PAUH LIMO 6 bh 500 24.81 MW3 GI. PIP 7 bh 560 18.38 MW

TOTAL 112.14 MWSumber. PLN Cabang Padang

1.

2.

Pelayanan dalam penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat

(khususnya Kota Padang) merupakan hal yang sangat penting, maka hal-hal

yang dapat mempengaruhi keandalan saluran distribusi perlu diperhitungkan.

Gangguan-gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi Kota Padang

khususnya Gardu Hubung Kandis banyak berupa gangguan permanen,

gangguan temporer, gangguan fasa RST sesaat, gangguan fasa ST sesaat,

gangguan RS sesaat, dan Black Out (BO), yang menyebabkan kontinuitas

pelayanan saluran terganggu sampai gangguan tersebut dipulihkan. Dari data

banyak gangguan/pemadaman dan data lama gangguan/pemadaman yang

didapat pada PLN Cabang Padang, Gardu Hubung Kandis memiliki empat

buah out going feeder/penyulang. Data gangguan dan lama gangguan yang

paling tinggi terdapat pada feeder Cadnas sebanyak 169 kali gangguan dan

total menitnya 6393 menit, feeder Khatib Sulaiman sebanyak 90 kali

gangguan dan total menitnya 3587 menit, feeder Ulak Karang sebanyak 82

kali gangguan dan total menitnya 4043 menit, dan feeder DPR sebanyak 11

kali gangguan dan total menitnya 121 menit. (Sumber. PLN Cabang Padang)

Untuk mengantisipasi hal ini maka diperlukan suatu perhitungan untuk

mengetahui seberapa baik indeks keandalan sistem jaringan distribusi dan

berbagai macam indeks yang berhubungan dengan pelanggan pengguna jasa

PT.PLN.

Dalam Tugas Akhir ini penulis akan membahas tentang “Studi

Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20 kV Pada Gardu Hubung

Kandis Kota Padang”, di mana nilai indeks keandalan yang dihitung adalah

nilai keandalan yang berorientasikan pelanggan pengguna jasa PT. PLN

3.

B. Identifikasi Masalah

Bagi pelanggan tenaga listrik, terputusnya penyediaan tenaga listrik

merupakan hal yang mengganggu aktivitas. Gangguan yang terjadi tidak

dikehendaki siapapun, namun hal tersebut merupakan kenyataan yang tidak

dapat di elakan lagi.

Gangguan-gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi akan

menyebabkan terganggunya kontinuitas pelayanan. Gangguan tersebut berupa

gangguan permanen, gangguan temporer, gangguan fasa RST sesaat,

gangguan fasa ST sesaat, gangguan RS sesaat,dan Black Out (BO).

Saluran distribusi udara 20 kV pada Kota Padang mempunyai 3 buah

Gardu Induk yaitu:

1. Gardu Induk Simpang Haru dan

2. Gardu Induk Pauh Limo.

3. Gardu Induk PIP

Selain tiga buah Gardu Induk juga terdapat enam buah Gardu Hubung

yaitu:

1. Gardu Hubung Kandis.

2. Gardu Hubung Teluk Bayur

3. Gardu Hubung Imam Bonjol

4. Gardu Hubung Gor. H. Agus Salim

5. Gardu Hubung Lb. Buaya

6. Gardu Hubung TRB

4.

Pada penelitian ini akan dibahas secara khusus Gardu Hubung Kandis

Rayon Belanti PT. PLN Cabang Padang, karena Gardu Hubung Kandis ini

merupakan gardu hubung yang sering mengalami masalah gangguan

dibandingkan dengan gardu hubung yang lainya.

Gardu Hubung Kandis mempunyai empat buah feeder yaitu:

1. Feeder Khatib Sulaiman

2. Feeder Ulak Karang

3. Feeder Cadnas

4. Feeder DPR.

C. Batasan Masalah

Berdasarkan Latar belakang dan identifikasi masalah, batasan masalah

yang akan dikemukakan dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah:

1. Wilayah penelitian yaitu Kota Padang dengan saluran distribusi

udara 20kV khususnya Gardu Hubung Kandis Rayon Belanti PT. PLN

Cabang Padang. Karena Gardu Hubung Kandis merupakan salah satu

gardu hubung yang sering mengalami masalah gangguan dibandingkan

dengan Gardu Hubung yang lain.

2. Perhitungan indeks keandalan sistem pada Gardu Hubung

Kandis yang berorientasi pelanggan pengguna jasa PT.PLN.

3. Perhitungan indeks keandalan sistem pada Gardu Hubung

Kandis dengan jangka waktu 12 (dua belas) bulan pada tahun 2007,

5.

dimana nilai tersebut mewakili nilai selama selang waktu beberapa tahun

kebelakang.

D. Rumusan Masalah

Pada Tugas Akhir ini penulis akan menentukan nilai keandalan dan

berbagai indeks yang berhubungan dengan kualitas pelayanan terhadap

pelanggan. Masalah yang akan muncul pada perhitungan ini adalah:

1. Berapakah indeks berorientasi pelanggan pada Gardu Hubung

Kandis dan apakah indeks tersebut dilihat dari segi kuantitatif (nilai) telah

mencapai target PT. PLN yaitu 6.031 untuk SAIFI dan 0.994 untuk SAIDI

(sumber: PT. PLN Cabang Padang) selama 12 bulan pada tahun 2007?

2. Apakah yang dapat dilakukan untuk meningkatkan keandalan

sistem pada Gardu Hubung Kandis?

E. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mendapatkan nilai SAIFI dan SAIDI pada Gardu Hubung Kandis

serta membandingkannya dengan nilai yang telah ditargetkan.

2. Mendapatkan nilai indeks berorientasi pelanggan lainnya yaitu :

CAIFI, CAIDI, ASAI, ASUI.

6.

F. Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat kita ambil dari penelitian ini adalah:

1. Bagi PT. PLN, dapat mengetahui indeks keandalan sistem

distribusi untuk Gardu Hubung Kandis Rayon Belanti PT.PLN Cabang

Padang dengan melakukan perbaikan rele-rele, perbaikan PMT, dan

rekonfigurasi jaringan.

2. Bagi penulis, dapat mengetahui bagaimana menentukan dan

menganalisa keandalan sistem serta dapat menerapkan ilmu yang

didapatkan sewaktu perkuliahan dengan sistem yang ada.

3. Bagi Mahasiswa, dapat dijadikan referensi untuk mengetahui lebih

banyak tentang keandalan sistem.

7.

BAB II

LANDASAN TEORITIS

A. Sistem Jaringan Distribusi

Sistem distribusi tenaga listrik adalah penyaluran energi listrik dari

pembangkit tenaga listrik (power station) hingga sampai kepada konsumen

(pemakai) pada tingkat tegangan yang diperlukan. Jaringan distribusi terdiri

atas dua bagian, yang pertama adalah jaringan tegangan menengah/primer

(JTM), yang menggunakan tiga kawat atau empat kawat untuk tiga fasa.

Jaringan distribusi primer berada antara gardu induk dan transformator

distribusi. Jaringan yang kedua adalah jaringan tegangan rendah (JTR) dengan

tegangan 380/220 Volt, dimana sebelumnya tegangan tersebut

ditransformasikan oleh transformator distribusi dari 20 kV menjadi 380/220

Volt, jaringan ini dikenal pula dengan jaringan distribusi sekunder. Jaringan

distribusi sekunder terletak antara transformator distribusi dan sambungan

pelayanan (beban) menggunakan penghantar undara terbuka atau kabel

dengan sistem tiga fasa empat kawat (tiga kawat fasa dan satu kawat netral).

Dapat kita lihat gambar dibawah proses penyedian tenaga listrik bagi para

konsumen.

10.

Marsudi (2005 : 6)

1. Struktur Distribusi Tenaga Lisrik

a. Gardu Induk / Gardu Induk Distribusi

Gardu induk berisikan ujung-ujung dari saluran

transmisi/subtransmisi, transformator, peralatan proteksi, peralatan

kontrol dan pangkal saluran distribusi. Gardu induk memberikan suplai

tenaga listrik ke jaringan distribusi. Tegangan yang suplai gardu induk

adalah berupa tegangan menengah karena pada gardu induk, tegangan

11.

tinggi yang diterima diturunkan terlebih dahulu ke tegangan menengah

sebelum disalurkan ke daerah beban yang dikehendaki. Secara lebih

rinci, gardu induk berfungsi sebagai :

1) Mentransformasikan tenaga listrik dari tegangan tinggi yang satu

ke tegangan tinggi lainnya, atau ke tegangan menengah.

2) Pengukuran, pengawasan operasi serta pengaturan dan

pengamanan sistem tenaga listrik.

b. Gardu Hubung (Switch Substation)

Gardu hubung merupakan gardu penghubung antara gardu

induk dengan gardu trafo distribusi. Gardu ini tidak berisikan

transformator, tetapi hanya perlengkapan hubung- bagi (Switcgear)

dan bisanya rel-rel (busbars). Gardu hubung ini terdiri dari gardu

hubung spindel yang memiliki maksimum 7 unit penyulang dan gardu

hubung non-spindel yang memiliki 3 unit penyulang.

c. Gardu Distribusi

Gardu Distribusi adalah gardu yang berisikan trafo distribusi

dan merupakan daerah / titik pertemuan antar jaringan primer dan

jaringan sekunder karena pada gardu ini tegangan menengah (TM)

diubah ketegangan rendah (TR)

d. Feeder (Penyulang)

Feeder (penyulang) dalam jaringan distribusi merupakan

saluran yang menghubungkan gardu induk dengan gardu distribusi.

2. Pola Jaringan Distribusi Primer

12.

Untuk memenuhi tingkat kontinuitas pelayanan, dikenal beberapa

pola jaringan distribusi primer, yaitu:

a. Konfigurasi Radial

Kelebihan utama sistem ini adalah: sederhana, baik dalam

pengoperasian maupun pemeliharaan serta peralatan proteksinya

sehingga biaya konstruksi dan operasinya lebih rendah dibandingkan

konfigurasi lainnya, tetapi sistem ini tidak cocok untuk jenis beban

dengan kontinuitas aliran arus yang tinggi karena kelemahan dalam

penanganan gangguan.

Pada konfigurasi radial ini apabila terjadi gangguan pada salah

satu feeder (penyulang), maka semua pelanggan yang terhubung pada

feeder tersebut terganggu. Apabila gangguan tersebut bersifat

permanen dan memerlukan perbaikan terlebih dahulu sebelum dapat di

operasikan kembali, maka pelanggan (konsumen) yang mengalami

gangguan pelayanan jumlahnya relatif banyak. Pola jaringan distribusi

primer radial dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini:

Gambar 2. Jaringan Distribusi Primer RadialMarsudi (1990:417)

13.

Gambar diatas menunjukan jaringan tegangan menengah

berupa feeder-feeder radial yang keluar dari Gardu Induk (GI). Pada

setiap feeder terdapat Ttransformator Distribusi (TD) yang dilengkapi

dengan saklar. Transformator Distribusi diletakkan didalam kota.

Untuk wilayah kepadatan tinggi dan jarak antara pusat beban

dengan feeder terlalu jauh perlu digunakan Gardu Hubung (GH).

Antara Gardu Induk (GI) dan Gardu Hubung (GH) umumnya

dihubungkan oleh dua sirkuit tegangan menengah yang dilengkapi

dengan relay pengaman agar kalau salah satu sirkuit terganggu masih

ada satu sirkuit yang beroperasi.

b. Konfigurasi Ring

Sistem Konfiguarasi Ring ini secara ekonomis menguntungkan,

karena pada jaringan terbatas hanya pada saluran yang terganggu,

sedangkan pada saluran yang lain masih dapat menyalurkan tenaga

listrik dari sumber lain dalam rangkaian yang tidak terganggu.

Sehingga kontinuitas pelayanan sumber tenaga listrik dapat terjamin

dengan baik. Pola jaringan distribusi primer ring dapat dilihat pada

gambar 3. dibawah ini:

14.

Gambar 3. Jaringan Distribusi Primer Ring

Keterangan gambar 3 :1;2;3;4;5 adalah PMT/CB = Pemutus Tenaga (Circuit Breaker)A ; B adalah PMS/DS = Pemisah (Disconnecting Switch)TD = Trafo Distribusi

Marsudi (1990:418)Dalam praktek umumnya jaringan Ring dibuka dengan

membuka PMT 5 . Pemutus Tenaga adalah sakelar tegangan tinggi

yang mampu memutus arus gangguan. Arus gangguan besarnya dapat

mencapai beberapa ribu kali besarnya arus operasi normal.

Di depan dan di belakang setiap pemutus tenaga harus ada

pemisah (PMS), yaitu sakelar yang hanya boleh dioperasikan (ditutup

dan dibuka) dalam keadaan tidak ada arus yang melaluinya, tetapi

posisi pisau sakelar harus jelas terlihat. Hal ini diperlukan berkaitan

dengan masalah keselamatan kerja pada saat instalasi teganggan tinggi

akan dibebaskan dari tegangan karena akan disentuh orang. (Marsudi,

2005:3).

Pada gambar 3, apabila terjadi gangguan di titik F (Fult) maka

PMT 3 dihubungkan. Selanjutnya dilakukan langkah mencari dan

memperbaiki bagian yang terganggu.

Selama pencarian dan perbaikan titik F yang terganggu hanya

pelanggan yang ada diantara PMS A dan PMT 3 yang mengalami

gangguan pelayanan. Apabila jumlah PMS seperti PMS A dan PMS B

15.

di perbanyak, maka jumlah pelanggan yang mengalami gangguan

pelayanan dapat dikurangi lagi.

c. Konfigurasi Spindel

Sistem jaringan distribusi primer Spindel adalah gabungan

sistem jaringan radial dan ring. Pola jaringan spindel ini dapat dilihat

pada gambar 4. dibawah ini:

Gambar 4. Jaringan Distribusi Primer Spindel

Keterangan gambar 4:

1 dan 4 adalah PMT/CB = Pemutus tenaga (Circuit Breaker)2;3;5;6 adalah PMS/DS = Pemisah (Disconnecting Switch)

Marsudi (1990: 419)

Dalam keadaan normal semua PMT dan PMS dari setiap feeder

yang keluar dari Gardu Induk (GI) dalam keadaan terhubung, express

feeder di Gardu Hubung (GH) dalam keadaan terbuka.

Misalnya terjadi gangguan di titik F pada feeder A maka PMT

1 lepas, maka tempat gangguan harus dicari dan dilokalisir. Setelah

16.

gangguan diketahui atau diisolir yaitu antara Indikator I1 dan Indikator

I2, maka PMS 3 dan PMS 5 dibuka kemudian PMT 1 dihubungkan

kembali sehingga pelayanan bagi para pelanggan normal kembali.

Setelah bagian yang terganggu di titik F selesai diperbaiki

maka konfigurasi jaringan dapat dikembalikan seperti sebelum terjadi

gangguan dengan menghubungkan PMS 3 dan PMS 5.

Saluran distribusi Udara 20 kV kota Padang menggunakan

jaringan distribusi primer berbentuk Spindel. (Sumber. PLN Cabang

Padang.

Jika terjadi gangguan pada salah satu feeder maka feeder yang

lain tidak mengalami pemadaman karena dapat disuplay dari tempat

lain melalui sebuah express feeder yaitu saluran yang bebas atau

langsung di suplay dari gardu induk distribusi. Jenis kawat yang

digunakan untuk express feeder ini lebih baik jika digunakan dengan

besar penampang lebih besar dari feeder lain yang sedang beroperasi.

Jenis jaringan ini memang lebih andal dari jenis jaringan yang lain,

tetapi membutuhkan biaya yang cukup besar untuk pembuatannya.

3. Gangguan

Gangguan pada peralatan ketenagalistrikan sudah menjadi bagian

dari pengoperasian peralatan tenaga listrik. Mulai dari pembangkit,

transmisi hingga pusat-pusat beban tidak pernah lepas dari berbagai

macam gangguan. Bagian dari peralatan tenaga listrik yang sering

mengalami gangguan adalah kawat transmisinya (kira-kira 70-80% dari

seluruh gangguan).

17.

Hal ini disebabkan luas dan panjang kawat transmisi yang

terbentang dan yang beroperasi pada kondisi udara yang berbeda-beda

dimana pada umumnya yang lewat udara (diatas tanah) lebih rentan

terhadap gangguan dari pada yang ditaruh dalam tanah (underground).

Akibat-akibat yang ditimbulkan oleh gangguan

a. Menginterupsi kontinuitas pelayanan daya kepada para

konsumen apabila gangguan itu sampai menyebabkan

terputusnya suatu rangkaian atau menyebabkan rusaknya suatu

unit pembangkit.

b. Penurunan tegangan yang cukup besar menyebabkan

rendahnya kualitas tenaga listrik dan merintangi kerja normal

pada peralatan konsumen.

c. Pengurangan stabilias sistem dan menyebabkan jatuhnya

generator.

d. Merusak peralatan pada daerah terjadinya gangguan itu.

B. Konsep Dasar Keandalan Sistem Distribusi

Definisi klasik dari keandalan adalah peluang berfungsinya suatu alat

atau sistem secara memuaskan pada keadaan tertentu dan dalam periode waktu

tertentu pula. Dapat juga dikatakan kemugkinan atau tingkat kepastian suatu

alat atau sistem akan berfungsi secara memuaskan pada keadaan tertentu

dalam periode waktu tertentu pula. Dalam pengertian ini, tidak hanya peluang

dari kegagalan tetapi juga banyaknya, lamanya dan frekuensinya juga penting.

18.

Kemungkinan atau tingkat kepastian sedemikian itu tidak dapat diduga dengan

pasti, tetapi dapat dianalisa atas dasar logika ilmiah.

Menurut Pabla (2007 : 312), mendefenisikan keandalan sebagai

kemungkinan dari satu atau kumpulan benda akan memuaskan kerja pada

keadaan tertentu dalam periode waktu yang ditentukan.

Menurut Momoh (2008 : 115), keandalan yaitu kemampuan dari

jaringan untuk menyampaikan tidak terputusnya tenaga listrik bagi pelanggan

pada satu taraf yang telah ditentukan sesuai dengan mutu dan jaminan

keamanannya.

Menurut Willis (2004 : 103), keandalan yaitu kemampuan dari sistem

pengiriman kekuatan untuk membuat tegangan listrik yang siap secara terus-

menerus dan cukup dengan mutu kepuasan, untuk memenuhi kebutuhannya

konsumen. Menurut Hajek yang dikutip dalam Irawati (1999 : 20), keandalan

adalah suatu istilah statistik yang pada umumnya didefenisikan sebagai

probabilitas bahwa selama suatu jangka waktu tertentu dalam kondisi yang

telah ditetapkan, sebuah peralatan atau suatu sistem akan bekerja dengan cara

yang dapat diterima.

Secara umum keandalan didefinisikan sebagai kemungkinan

(Probability) dari suatu sistem yang mampu bekerja sesuai dengan kondisi

operasi tertentu dalam jangka waktu yang ditentukan, dengan kata lain

keandalan disebut juga dengan kecukupan atau ketersediaan (availability).

Keandalan memiliki sifat non deterministik (terjadi secara kebetulan) tapi

probabilistik (sesuatu yang bersifat acak, tidak pasti, namun dapat dianalisa

19.

dengan teori probabilitas). Dalam mendefenisikan keandalan terhadap

gangguan terdapat empat faktor yang memegang peranan penting yaitu:

a. Kemungkinan (Probability)

Angka yang menyatakan berapa kali gangguan terjadi dalam waktu

tertentu pada suatu sistem atau saluran.

b. Bekerja Dengan Baik (Performance)

Menunjukan kriteria kontinuitas suatu salauran sistem penyaluran

tenaga listrik tanpa mengalami gangguan.

c. Periode Waktu

Periode waktu adalah lama suatu saluran bekerja dengan baik

sesuai dengan fungsinya. Semakin lama saluran digunakan, maka akan

semakin banyak kemungkinan terjadinya kegagalan.

d. Kondisi Operasi

Kondisi operasi yang dimaksud disini adalah keadaan lingkungan

kerja dari suatu jaringan seperti pengaruh suhu, kelembaban udara dan

getaran yang mempengaruhi kondisi operasi.

C. Analisis

1. Angak/Laju Kegagalan (Failure rate),

Banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang waktu t1 sampai t2

disebut laju kegagalan (failure rate). Ini dapat dinyatakan sebagai peluang

bersyarat, yaitu kegagalan-kegagalan yang terjadi dalam selang waktu t1

dan t2, dimana sebelum periode t1 tidak terjadi kegagalan, dan ini

merupakan awal dari selang.

Jadi laju kegagalan adalah harga rata-rata dari jumlah

kegagalan per satuan waktu pada suatu selang waktu pengamatan (T). Laju

20.

kegagalan ini dihitung dengan satuan kegagalan per tahun. Untuk selang

waktu pengamatan diperoleh :

.............................(1)

Atau

........................................................................

(2)Pabla (2007 : 311)

Dimana :

Untuk menghitung lama gangguan rata-rata (Average Annual Outage

Time),

.......................................................................(3)

Viktor (2007 : 36)

Dimana (t) : lamanya gangguan (jam)

Laju kegagalan ini merupakan fungsi dari waktu atau umum dari

sistem atau saluran selama beroperasi. Fungsi waktu ini dapat dilihat pada

gambar 7 dibawah ini :

21.

Momoh (2008 : 140)

Dari gambar diatas laju kegagalan dibagi dalam tiga selang waktu

yaitu:

a. Selang Waktu Kegagalan Awal (De Bugging)

Pada selang waktu kegagalan awal ini laju kegagalan akan

menurun dengan cepat sesuai bertambahnya waktu. Kegagalan pada

daerah ini disebabkan oleh kesalahan dalam perencanaan dan pembuatan

jaringan serta pemasangan saluran tersebut.

b. Selang waktu Kegagalan Normal (Normal

Operating or Useful Life)

Pada daerah waktu ini besarnya laju kegagalan dapat dianggap

tetap. Hal ini disebabkan sistem atau saluran siap beroperasi dengan

mantap. Sehingga kemungkinan terjadi kegagalan adalah sama pada setiap

waktu. Laju kegagalan pada daerah ini tidak teratur disebabkan oleh

tekanan yang tiba-tiba diluar kekuatan sistem atau saluran yang telah

direncanakan.

c. Selang Waktu Kegagalan Akhir (Wear-Out)

Laju kegagalan pada daerah ini bertambah besar dengan

bertambahnya waktu. Hal ini disebabkan karena bertambahnya umur

22.

sistem atau saluran dan kegagalan ini dapat ditanggulangi dengan

mengadakan pemeliharaan (maintenance).

Waktu perbaikan (r) adalah lama waktu yang diperlukan dari saat

terjadinya gangguan sampai waktu saluran dapat bekerja kembali secara

normal.

m (mean time between failure) adalah waktu rata-rata sistem saluran bekerja sesuai fungsi yang diharapkan.

........................................................................................(4)

Momoh (2008 : 147)Keandalan dalam bentuk matematisnya dapat ditulis sebagai

berikut:

2. Indeks Gangguan Tambahan

Indeks keandalan yang telah di perhitungkan kembali menggunakan

konsep klasik adalah laju kegagalan rata-rata, lamanya gangguan rata-rata

dan waktu kegagalan tahunan.

Indeks Berorientasikan Pelanggan

1) System Avarage Interruption Frequency Index

(SAIFI)

23.

SAIFI merupakan suatu indeks yang menyatakan banyaknya

gangguan (pemadaman) yang terjadi dalam selang waktu tertentu

(1 tahun) pada pelanggan dalam suatu sistem secara keseluruhan.

....................................................................(6)

Willis (2004 : 112)

Dimana adalah laju kegagalan unit dan adalah banyak

pelanggan pada suatu titik

2) Costumer Avarage Interruption Frequency Index

(CAIFI)

CAIFI merupakan suatu indeks yang menyatakan banyaknya

gangguan yang terjadi dalam selang waktu tertentu (1 tahun) pada

pelanggan dalam ruang lingkup yang lebih kecil (feeder)

........................................................................(7)

Willis (2004 : 112)

3) System Avarage Interruption Duration Index

(SAIDI)

24.

SAIDI merupakan suatu indek yang menyatakan lamanya

gangguan (pemadaman) yang terjadi dalam selang waktu tertentu

(1 tahun) pada pelanggan dalam suatu sistem secara

keseluruhan.

...................................................................

(8)Momoh (2008 : 120)

Dimana adalah annual outage time dan adalah jumlah pelanggan pada satu titik

4) Costumer Avarage Interruption Duration

Index(CAIDI)

CAIDI merupakan suatu indeks yang menyatakan lamanya

gangguan yang terjadi dalam selang waktu tertentu (1 tahun) pada

pelanggan dalam ruang lingkup yang lebih kecil (feeder).

....................................................................

(9)Momoh (2008 : 120)

Dimana adalah laju kegagalan, adalah annual outage time

dan adalah jumlah pelanggan pada satu titik

25.

5) Avarage Service Availability (unvailability) Index

(ASAI/ASUI)

ASAI merupakan suatu indeks yang menyatakan kemampuan suatu

sistem untuk menyediakan/menyuplai suatu sistem dalam jangka

waktu 1 tahun sedangkan ASUI merupakan indeks yang

menyatakan ketidakmampuan suatu sistem untuk

menyediakan/menyuplai suatu sistem.

..................................

......(10)

.............................................................(11)

Dimana 8760 adalah jumlah jam dalam 1 tahun

Momoh (2008 : 121)

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

A. Rancangan Penelitian

Jenis penelitian ini adalah deskriptif. Sesuai dengan bentuknya,

penelitian ini bertujuan untuk mencoba melakukan pengkajian terhadap data-

data teknis yang terjadi pada saluran distribusi udara 20 kV untuk gardu

Hubung Kandis Kota Padang. Data-data yang telah didapatkan selanjutnya

dihitung untuk mendapatkan nilai-nilai indeks yang diinginkan, yaitu SAIFI,

SAIDI, CAIFI, CAIDI, ASAI, ASUI, dengan menggunakan rumus-rumus

yang tertera sebelumnya, kemudian hasilnya dibandingkan dengan

target/ketetapan PT.PLN.

B. Objek Penelitian

Objek penelitian ini adalah saluran distribusi udara 20 kV Kota Padang

khususnya Gardu Hubung Kandis Kota Padang yang melayani empat feeder.

Feeder-feeder tersebut adalah :

1. Feeder Khatib Sulaiman2. Feeder Ulak Karang3. Feeder Cadnas4. Feeder DPR

C. Jenis Data Penelitian

Jenis data yang diambil dalam penelitian ini adalah data sekunder. Data yang

diambil merupakan data-data sebagai berikut :

1. Data gangguan yang terjadi pada saluran distribusi udara

20 kV Gardu Hubung Kandis Kota Padang tahun 2007

2. Data realisasi dan target kinerja SAIDI & SAIFI tahun

2007

3. Banyak pemadaman/gangguan rata-rata pertahun

4. Data lamanya gangguan pada GH. Kandis

5. Gambar single line diagram Pola Operasi Sistem 20 kV

6. Gambar single line diagram saluran distribusi udara 20

kV Gardu Hubung Kandis Kota Padang

27.

Untuk melakukan perhitungan indeks-indeks keandalan dalam sistem

distribusi yaitu SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI, ASAI, ASUI, dibutuhkan data-

data laju kegagalan rata-rata, banyak gangguan rata-rata pertahun, jumlah

pelanggan dalam satu area, banyaknya terjadi gangguan, dan spesifikasi teknis

untuk Gardu Hubung Kandis Kota Padang.

D. Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang diambil dalam penelitian ini adalah

metode studi dokumenter.

E. Teknik Analisis Data

Data-data yang telah didapatkan selanjutnya dihitung untuk

mendapatkan nilai-nilai indeks yang diinginkan, yaitu:

1. Untuk menghitung laju kegagalan

Dimana jumlah kegagalan selama selang waktu jumlah lamanya selang waktu pengamatan

Sehingga rumus diatas menjadi :

2. Untuk menghitung lama gangguan rata-rata

Dimana t : lama gangguan (jam)


32.

1 jam = 60 menit

3. SAIFI (System Avarage Interuption Frequency Index)

Dimana adalah laju kegagalan unit dan adalah banyak pelanggan

pada suatu titik

4. SAIDI (System Avarage Interruption Duration Index)

Dimana adalah annual outage time dan adalah jumlah pelanggan pada satu titik

5. CAIFI (Costumer Avarage Interruption Frequency Index)

6. CAIDI (Costumer Avarage Interruption Duration Index)

Dimana adalah laju kegagalan, adalah annual outage time dan

adalah jumlah pelanggan pada satu titik

7. ASAI/ASUI (Avarage Service Availability (unvailability) Index)

28.

Dimana 8760 adalah jumlah jam dalam 1 tahun

Dengan menggunakan rumus-rumus yang tertera dan dilakukan analisa

tentang hasil yang didapat dengan membandingkan dengan target/ketetapan

PT. PLN dan membandingkan nilai indeks satu feeder dengan feeder lainnya.

Selanjutnya menganalisa tindakan apa yang dapat dilakukan untuk

mengurangi terjadinya gangguan pada PT. PLN khususnya Gardu Hubung

Kandis Kota Padang Rayon Belanti.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Data

Pada Bab ini dilakukan perhitungan nilai-nilai indeks keandalan sistem

distribusi dari data-data yang telah didapatkan sebelumnya, dapat dilihat tabel

dibawah:

Tabel 1. Jumlah Konsumsi Energi Kota Padang

No. Penyulang/FeederOut Ging

CT Terpasang

(A)

Total Beban (MW)

1 GIS. Simpang Haru 20 bh 2400 68.95 MW2 GI. PAUH LIMO 6 bh 500 24.81 MW3 GI. PIP 7 bh 560 18.38 MW

TOTAL 112.14 MWSumber. PLN Cabang Padang

Tabel 2. Banyak Padam/Gangguan pada feeder di GH. Kandis

No

Penyulang/Feeder

Jumlah Pelanggan

Jumlah Padam / Gangguan (kali) Jumlah PadamJAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DES

1Khatib

Sulaiman3459 5 0 8 16 21 13 4 0 10 3 1 9 90

2Ulak

Karang5951 2 0 9 14 20 17 6 1 7 4 0 2 82

3 CADNAS 4965 5 0 17 30 26 20 16 8 20 8 12 7 169

4 DPR 417 1 0 2 4 0 0 0 0 2 1 0 1 11

Sumber PLN Cabang Padang

Tabel 3. Lamanya gangguan pada Feeder di GH. Kandis

No

Penyulang/Feeder

Jumlah Pelangga

n

Lama Padam / Gangguan (menit) Jumlah lama

gangguan

JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DES

1Khatib

Sulaiman3459 325 0 146 963 537 202 147 0 917 30 6 314 3587

29.

30.

2Ulak

Karang5951 256 0 752 674 511 712 103 62 741 28 0 204 4043

3 CADNAS 4965 405 0 580 1167 523 1303 151 220 1342 181 227 294 6393

4 DPR 417 25 0 40 28 0 0 0 0 3 5 0 20 121

Sumber PT. PLN Cabang Padang

Untuk menghitung laju kegagalan maka digunakan rumus (8) :

Dimana jumlah kegagalan selama selang waktu

jumlah lamanya selang waktu pengamatan


Dimana angka 12 diambil dari banyaknya data yang dipakai yaitu selama 12

bulan (Januari 2007 sampai Desember 2007).

B. Analisa Data

Sehingga dengan menggunakan rumus di atas diperoleh nilai :

31.

a. Feeder Khatib Sulaiman :

kali / th

b. Feeder Ulak Karang :

kali / th

c. Feeder Cadnas :

kali / th

d. Feeder DPR :

kali / th

Tabel 3. Lamanya gangguan pada Feeder di GH. Kandis

No. Penyulang/FeederJumlah

Pelanggan

Lama Padam / Gangguan (menit)

JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DES

1 Khatib Sulaiman 3459 325 0 146 963 537 202 147 0 917 30 6 314

2 Ulak Karang 5951 256 0 752 674 511 712 103 62 741 28 0 204

3 CADNAS 4965 405 0 580 1167 523 1303 151 220 1342 181 227 294

4 DPR 417 25 0 40 28 0 0 0 0 3 5 0 20

Sumber PT. PLN Cabang Padang

Untuk menghitung lama gangguan rata-rata digunakan rumus (9):

Dimana t : lama gangguan (jam)


32.

1 jam = 60 menit

Dimana angka 12 diambil dari banyaknya data yang dipakai yaitu selama 12

bulan (Januari 2007 sampai Desember 2007).

Sehingga dengan menggunakan rumus diatas didapat U, yaitu:

a. Feeder Khatib Sulaiman :

jam/th

b. Feeder Ulak Karang :

jam/th

c. Feeder Cadnas :

ja

m/th

d. Feeder DPR :

jam/th

Berikut ini akan dihitung nilai indeks pelanggan jasa PT. PLN untuk masing-

masing Feeder.

N = N1 + N2 + N3 + N4

= 3459 + 5951 + 4965 + 417

33.

= 14792 pelanggan

1. FEEDER KHATIB SULAIMAN

Berdasarkan tabel 2. dan tabel 3. didapatkan data sebagai berikut:

Ni = Banyak pelanggan pada feeder Khatib Sulaiman

= 3459

= 7.5 kali/th

Ui = 4.98 jam/th

Sehingga didapatkan nilai indeksnya sebagai berikut:

1.1. System Average Interruption Frequency Index (SAIFI)

dengan menggunakan rumus (13) diperoleh :

SAIFI =

=

1.2. Costumer Average Interruption Frequency Index (CAIFI)


= gangguan / pelanggan

1.3. System Average Interruption Duration Index (SAIDI)


34.

= jam / pelanggan

1.4. Costumer Average Interruption Duration Index (CAIDI)


= jam / pelanggan

1.5. Average Service Availability (Unavailability) Index (ASAI/ASUI)


=

= 0.99756

Dengan menggunakan rumus (18) diperoleh :

= 1- 0.99756

= 0.0024

1. FEEDER ULAK KARANG


= Banyak pelanggan pada feeder Ulak Karang

= 5951

35.

= 6.8 kali / th

Ui = 5.61 jam / th




gangguan / pelanggan






jam / pelanggan



jam / pelanggan



= 0.998408

36.


ASAI

= 1- 0.998408

= 0.001592

2. FEEDER CADNAS


= Banyak pelanggan pada feeder Cadnas

= 4965

= 14.1 kali / th

Ui = 8.87 jam / th










jam / pelanggan



37.

jam / pelanggan



= 0.996983


ASAI

= 1- 0.996983

= 0.003016

3. FEEDER DPR


= Banyak pelanggan pada feeder DPR

= 417

= 0.9 kali / th

Ui = 0.16 jam / th







38.




jam / pelanggan



jam / pelanggan



= 0.999352


ASAI

= 1- 0.999352

= 0.000647

C. Pembahasan

Dari hasil perhitungan diatas maka dapat dilihat nilai indeks yang

didapatkan untuk masing-masing Feeder pada Gardu Hubung Kandis pada

tabel. 4 berikut:

Tabel. 4 Nilai Indeks Masing-Masing Feeder

Gardu Hubung Kandis

No

Feeder / Penyulang

Nilai IndeksSAIFI CAIFI SAIDI CAIDI ASAI ASUI

39.

1Khatib

Sulaiman1.75 0.35 1.164 0.155 0.99756 0.0024

2Ulak

Karang2.735 0.48 2.256 0.331 0.998408 0.001592

3 Cadnas 4.732 0.533 2.977 0.211 0.996983 0.003016

4 DPR 0.02 0.15 0.04 0.05 0.999352 0.000647

Keterangan : xxx = paling besarxxx = paling kecil

1. Perbandingan Nilai SAIFI

Nilai SAIFI yang merupakan target / ketetapan dari PLN adalah 17.1

Berikut ini nilai SAIFI untuk tiap-tiap feeder :

1.1. Khatib Sulaiman : 1.75 gangguan / pelanggan

1.2. Ulak Karang : 2.73 gangguan / pelanggan

1.3. Cadnas : 4.73 gangguan / pelanggan

1.4. DPR : 0.07 gangguan / pelanggan

Berdasarkan dari nilai diatas dapat dianalisa bahwa nilai SAIFI untuk

masing-masing feeder masih berada pada batas nilai yang telah ditargetkan

oleh PT.PLN.40.

Kh. Sulaiman Ulak Karang Cadnas DPR0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Perhitungan Target

Gambar 10. Grafik Nilai SAIFI Untuk Masing-Masing Feeder

Dari grafik diatas terlihat pada feeder DPR memiliki nilai SAIFI yang

paling kecil yaitu 0.07, ini menandakan pada feeder tersebut sedikit

mengalami terjadinya gangguan (pemadaman). Ini mengakibatkan feeder DPR

memiliki nilai SAIFI yang paling baik dari tiga feeder lainnya pada Gardu

Hubung Kandis, diikuti oleh feeder Ulak Karang, feeder Khatib Sulaiman, dan

feeder Cadnas. Artinya feeder DPR memiliki sistem yang lebih handal (sedikit

mengalami gangguan) dibandingkan ketiga feeder lainnya yang mengalami

gangguan lebih banyak. Untuk feeder Cadnas memiliki nilai SAIFI yang

paling tinggi dari feeder-feeder yang lainnya, tetapi masih dalam batas target

PT.PLN ini menandakan pada feeder tersebut banyak mengalami gangguan

(pemadaman) dalam satu tahun.

2. Perbandingan Nilai SAIDI

41.

Nilai SAIDI yang merupakan target dari PLN adalah 2.6

Berikut ini nilai SAIDI untuk tiap-tiap feeder :

2.1. Khatib Sulaiman : 1.164 jam / pelanggan

2.2. Ulak Karang : 2.256 jam / pelanggan

2.3. Cadnas : 2.977 jam / pelanggan

2.4. DPR : 0.04 jam / pelanggan

Berdasarkan nilai diatas dapat dianalisa bahwa nilai SAIDI untuk 3

buah feeder yaitunya feeder Khatib Sulaiman, feeder Ulak Karang, feeder

DPR masih berada pada batas nilai yang telah ditargetkan oleh PT. PLN hanya

feeder Cadnas yang tidak berada pada batas nilai yang telah ditargetkan oleh

PT. PLN.


0.5

1

1.5

2

2.5

3

Perhitungan Target

Gambar 11. Grafik Nilai SAIDI Untuk Masing-Masing Feeder

Dari grafik diatas terlihat pada feeder DPR memiliki nilai SAIDI yang

paling kecil yaitu 0.04, ini menandakan pada feeder DPR sedikit terjadinya

gangguan (pemadaman). Ini mengakibatkan feeder DPR memiliki nilai SAIDI

yang paling baik dan sesuai target PLN dari tiga feeder lainnya pada GH

Kandis, diikuti oleh feeder Khatib Sulaiman, Ulak Karang dan Cadnas.

Artinya feeder DPR memiliki kinerja sistem yang lebih baik dibandingkan 3

feeder lainnya, sehingga hanya mengalami pemadaman dalam jangka waktu

yang lebih singkat.

3. Perbandingan Nilai CAIFI dan CAIDI

Berikut ini nilai CAIFI dan CAIDI untuk tiap-tiap feeder:

Tabel 5. Nilai CAIFI dan CAIDI untuk masing-masing feeder

NoFeeder /

PenyulangNilai Indeks

CAIFI CAIDI

1Khatib

Sulaiman0.35 0.155

2Ulak

Karang0.48 0.331

3 Cadnas 0.53 0.211

4 DPR 0.15 0.05

Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat bahwa nilai CAIFI dan CAIDI

pada feeder DPR paling kecil dibandingkan dengan feeder yang lainnya

(feeder Cadnas, feeder Ulak Karang, feeder Khatib Sulaiman). Ini

menandakan pelayanan pada pelanggan / konsumen pada feeder ini paling

baik atau bagus dibandingkan dengan feeder lainnya.

42.


0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

CAIFI CAIDI

Gambar 12. Grafik Nilai CAIFI dan CAIDI untuk Masing-Masing Feeder

4. Perbandingan Nilai ASAI dan ASUI

Berikut ini nilai ASAI dan ASUI untuk tiap-tiap feeder:

Tabel 6. Nilai ASAI dan ASUI untuk masing-masing feeder

NoFeeder /

PenyulangNilai Indeks

ASAI ASUI

1Khatib

Sulaiman0.99756 0.0024

2Ulak

Karang0.998408 0.001592

3 Cadnas 0.996983 0.003016

4 DPR 0.999352 0.000647

Pada tabel diatas terlihat nilai ASAI yaitu indeks yang menyatakan

ketersediaan pelayanan rata-rata lebih besar dibandingkan dengan ASUI yang

menyatakan indeks ketidaktersediaan pelayanan rata-rata dalam satu tahun. Ini

memperlihatkan kinerja PT. PLN khususnya Rayon Belanti yang mengelola

GH. Kandis sangat baik terlebih untuk feeder DPR dimana nilai

ketersediaannya mencapai 0.999 atau 99.9 %.

43.


0.2

0.4

0.6

0.8

1

ASAI ASUI

Gambar 13. Grafik Nilai ASAI dan ASUI Masing-Masing Feeder

5. Analisa Penyebab Perbedaan Nilai Indeks Antara Satu Feeder

dengan Feeder Lainnya.

Berdasarkan hasil yang didapat sebelumnya diperoleh bahwa feeder

DPR memiliki nilai indeks yang lebih baik dibandingkan dengan feeder

lainnya, selain dari faktor data sebelumnya dapat disimpulkan faktor lain yang

menyebabkan perbedaan nilai indeks antara feeder ini yaitu panjang

pendeknya jalur suatu feeder, dimana dengan semakin panjangnya jalur suatu

feeder maka kemungkinan terjadinya gangguan/kegagalan akan semakin besar

dibandingkan dengan feeder yang jalurnya lebih pendek. Ini terlihat pada

feeder DPR yang memiliki jalur lebih pendek dibandingkan feeder lainnya.

Ada beberapa tindakan yang nantinya diharapkan untuk mengurangi tingkat

kegagalan pada GH. Kandis Rayon Belanti.

Tindakan tersebut antara lain:

a. Melakukan perawatan terhadap rele, sehingga nantinya rele dapat bekerja dengan baik.

b. Melakukan perawatan terhadap PMT.c. Melakukan rekonfigurasi feeder

44.

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari perhitungan dan analisa indeks keandalan sistem distribusi pada

GH. Kandis Rayon Belanti PT. PLN dilakukan dengan menghitung indeks

pelanggan pengguna jasa PLN maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai

berikut:

1. Nilai SAIFI yang ditargetkan oleh PT. PLN sebesar 17.1

pada GH. Kandis Rayon Belanti memenuhi syarat.

2. Nilai SAIDI yang ditargetkan sebesar 2.6 menunjukan

bahwa dari ke empat feeder hanya satu feeder kurang memenuhi syarat

yaitu feeder Cadnas 2.97

3. Untuk indeks berorientasikan pelanggan lainnya yaitu

CAIFI, CAIDI, ASAI, dan ASUI feeder DPR memiliki nilai yang paling

baik dibandingkan feeder lainnya.

4. Dari segi pelayanan pada pelanggan, feeder di daerah

Khatib Sulaiman, Ulak Karang, Cadnas, dan DPR menunjukan bahwa:

a. Untuk indeks CAIFI, memberikan konstribusi

banyaknya gangguan dalam ruang lingkup lebih kecil terdapat pada

feeder DPR sebesar 0.15 dan yang terbesar terdapat pada feeder

Cadnas sebesar 0.53.

b. Untuk indeks CAIDI, memberikan konstribusi

lamanya gangguan dalam ruang lingkup lebih kecil terdapat pada

45.

feeder DPR sebesar 0.05 dan yang paling besar pada feeder Ulak

Karang sebesar 0.331.

c. Untuk indeks ASAI, memberikan konstribusi

kemampuan suatu sistem untuk menyuplai dalam jangka waktu 1

tahun, yang paling besar terdapat pada feeder DPR sebesar 0.999352,

dan yang paling kecil terdapat pada feeder Cadnas sebesar 0.996983.

d. Untuk indeks ASUI, memberikan konstribusi

ketidakmampuan / ketidak tersediaan suatu sistem untuk menyuplai

dalam jangka waktu 1 tahun, yang paling besar terdapat pada feeder

Ulak Karang sebesar 0.001592 dan yang paling kecil terdapat pada

feeder DPR sebesar 0.000647.

B. Saran

Untuk mengantisipasi hal yang demikian disarankan:

Berdasarkan data gangguan yang didapat dari PT. PLN maka untuk

mengurangi gangguan dapat dilakukan rekonfigurasi feeder agar satu feeder

tidak mencakup banyak trafo.

Penelitian dan perhitungan ini hanya berdasarkan faktor gangguan yang

terjadi sehingga nantinya dapat dicari faktor lain yang mempengaruhi indeks

keandalan dari suatu sistem distribusi.

46.

DAFTAR PUSTAKA

Brown, E. Richard. 2002, Electric Power Distribution Reliability, New York. Basel : Marcel Dekker, Inc.

Momoh, A. James. 2008, Electric Power Distribution, Automation, Protection, And Control, CRC Press Taylor & Francis Group Boca Raton London New York.

Marsudi, Djiteng. 2005, Pembangkitan Energi Listrik, Jakarta: Penerbit Erlangga.

Marsudi, Djiteng. 1991, Operasi Sistem Tenaga Listrik, Jakarta: Balai Penerbit dan Humas ISTN.

Pabla, A.S. 2007, Electric Power Distribution fifth Editon, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited. New Delhi.

Rizki, Viktor Trio. 2007, Analisa Indeks Keandalan Sistem Distribusi PT. PLN Wilayah Cabang Padang, Skripsi. Fakultas Teknik Elektro Universitas Andalas Padang

Suhendra, Marno. 1998, Penentuan Status Operasi Sistem Dengan Pertimbangan Probabilitas Keandalan (aplikasi Jaringan SUTT 150 kV Sistem Sumbar), Skripsi. Fakultas Teknik Industri Universitas Bung Hatta Padang

Willis, H. Lee. 2004, Power Distribution Planning Reference Book. Second Edition, Revised and Expanded, Raleigh, Nort Carolina, U.S.A. New York-Basel: Marcel Dekker, Inc

Wati, Ira. 1999, Keandalan Jaringan Distribusi Udara 20 kV Feeder

Muara Palam, Skripsi. FPTK IKIP Padang.

Documents

Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20 kV Pada GH. Kandis