i
Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik program S-1 pada Jurusan
Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh:
TRI AJI BONDAN LAKSONO
20120120074
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
i
ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK DI PT.
PLN (PERSERO) UPJ BANTUL
TUGAS AKHIR
Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik program S-1 pada Jurusan
Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh:
TRI AJI BONDAN LAKSONO
20120120074
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
v
Nama : Tri Aji Bondan Laksono
NIM : 20120120074
Program Studi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
Universitas : Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa naskah Tugas Akhir “Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik Di PT. PLN (Persero) UPJ Bantul ” ini merupakan hasil karya tulis saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar sarjana di Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disebutkan sumbernya dalam naskah dan daftar pustaka dengan mengikuti tata cara dan etika penulisan karya tulis.
Yogyakarta, 2 September 2016 Penulis
vi
MOTTO
“Jangan pernah takut kehilangan sebagian hartamu, Takut lah jika kamu kehilangan keluargamu”
(HUSTLE COMPANY)
“Teman sejati adalah dia yang meraih tangan anda dan menyentuh hati anda”
(Heather Pryor)
“Manusia tak selamanya benar dan selamanya salah, kecuali dia yang selalu mengoreksi diri dan membenarkan kebenaran orang lain atas keliruan diri
sendiri”
vii
PERSEMBAHAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, karunia, serta petunjuk – Nya sehingga penyusunan tugas akhir ini telah terselesaikan dengan baik. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis telah banyak mendapatkan arahan, bantuan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan karunia, rahmat, dan hidayah Nya.
2. Ibu Sri Hartatik, Ayahanda Suwito, Kakak Benny, Vivin dan Adik Dewi, Meylia yang selalu mendukung, mendoakan dan memberikan nasehat kepada saya dalam mengerjakan tugas akhir ini.
3. Dosen-dosen Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, yang telah memberikan saya ilmu selama ini.
4. PT. PLN Area Bantul bagian jaringan tempat pengambilan data untuk tugas akhir ini.
5. Pak Muji, supervisior PT. PLN Area Bantul yang telah membantu penulis dalam memperoleh data untuk tugas akhir ini.
viii
KATA PENGANTAR
Asalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji dan Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya serta shalawat dan salam kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW sebagai motivasi dan inspirasi untuk terus melangkah kedepan dengan penuh optimis
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ” ANALISIS
KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK DI PT. PLN
(PERSERO) UPJ BANTUL ”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
menyelesaikan pendidikan strata satu (S1) di Fakultas Teknik UMY.
Terwujudnya laporan Skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan dorongan berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan rasa terima kasihsebesar-besarnya kepada :
ix
4. Bapak Ir. Agus Jamal, M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadyah Yogyakarta.
5. Bapak Rahmat Adiprasetya Al Hasibi, S.T., M.Eng. sebagai Dosen Pembimbing I yang dengan sabar membimbing, membagi ilmunya dan mengarahkan penulis selama melaksanakan penelitian Tugas Akhir hingga dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
6. Ibu Anna Nur Nazilah Chamim, M.Eng. sebagai Dosen Pembimbing II yang dengan sabar membimbing, membagi ilmunya dan mengarahkan penulis selama melaksanakan penelitian Tugas Akhir hingga dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
7. Bapak Muhamad Yusvin Mustar, S.T., M.Eng. sebagai penguji pada saat pendadaran.
8. Segenap Dosen pengajar di jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, terimakasih atas segala bantuan yang selama ini telah diberikan.
9. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
x
11.Teman–teman mahasiswa Teknik Elektro A dan B 2012.
12.Sahabat-sahabat terhebat saya Ardhi karjos, Danang kampleng, Windu kodok, Firli, Nyonk wendi, Reza icli, Yusuf ndog, Gandhi gandex , Iwan paijo, Fajar mbok dan Okti mami. Terima kasih telah membuat kekonyolan di hidup saya dalam suka maupun duka dan memberikan warna dihidup saya.
13.Terima kasih kepada sahabat Kontrakan Jahanam yang telah membantu saya mulai dari proses pengerjaan tugas akhir sampai terselesainya tugas akhir.
14.Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung mendukung penulis.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, hal ini mengingat kemampuan dan pengalaman dalam penyusunan skripsi ini yang sangat terbatas dan dimohon masukan serta saran agar penulis dan pembaca memperoleh banyak pengetahuan.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberi tambahan ilmu bagi para pembaca. Semoga Allah SWT meridhoi kita semua, amin.
Wasalamu’alaikum Wr. Wb.
Yogyakarta, 2 September 2016 Yang menyatakan,
xi
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ... iv
HALAMAN PERNYATAAN ... v
MOTTO ... vi
PERSEMBAHAN... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
INTISARI ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. LATAR BELAKANG ... 1
B. RUMUSAN MASALAH ... 4
C. BATASAN MASALAH ... 4
D. TUJUAN PENELITIAN ... 5
E. MANFAAT PENELITIAN ... 6
BAB II LANDASAN TEORI ... 7
A. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
B. LANDASAN TEORI ... 8
xii
2. Sistem Jaringan Distribusi Primer ... 9
3. Sistem Jaringan Distribusi Sekunder ... 13
4. Konfigurasi Sistem Jaringan Distribusi Primer 20 kV ... 14
5. Sistem Sistem Pengmanan Jaringan Distribusi Primer ... 20
6. Gangguan Sistem Distribusi ... 24
7. Kendala Sistem Distribusi ... 26
8. Standar Perusahaan Listrik Negara ... 30
9. Indeks Nilai Keandalan ... 30
10.Penyulang Pada gardu Sewon ... 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 37
A. ALAT DAN BAHAN PENELITIAN TUGAS AKHIR ... 37
B. LOKASI PENELITIAN TUGAS AKHIR ... 37
C. LANGKAH-LANGKAH PENELITIAN TUGAS AKHIR... 38
BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL... 43
A. JUMLAH PELANGGAN PER-PENYULANG DI GARDU INDUK SEWON ... 43
B. JUMLAH PELANGGAN PENYULANG RAYON DI GARDU INDUK SEWON ... 44
C. DATA GANGGUAN PENYULANG DI GARDU INDUK SEWON TAHUN 2015 .... 45
D. PERHITUNGAN DAN ANALISIS NILAI SAIFI PENYULANG PADA RAYON ... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 61
A. KESIMPULAN ... 62
B. SARAN ... 62
DAFTAR PUSTAKA
xiii
Tabel 2.2 Standar Indeks Keandalan SPLN 68-2 :1986 ... 33
Tabel 2.3 Standar Indeks Keandalan IEEE std 1366 – 2003 ... 33
Tabel 2.4 Standar Indeks Keandalan WCS & WCC ... 34
Tabel 2.5 Daftar Penyulang di Gardu Induk Sewon ... 34
Tabel 2.6 Data Aset Penyulang Gardu Induk Sewon ... 36
Table 4.1 Jumlah pelanggan perpenyulang ... 43
Tabel 4.2 Jumlah Pelanggan Penyulang Per Rayon ... 44
Tabel 4.3 Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Sewon Tahun 2015 ... 45
Tabel 4.4 Data gangguan penyulang pada Rayon Bantul 2015 ... 48
Tabel 4.5 Nilai SAIFI Penyulang Rayon Bantul ... 51
Tabel 4.6 Data Durasi Gangguan Penyulang Tahun 2015 ... 53
Tabel 4.7 Nilai SAIDI Penyulang Rayon Bantul... 55
Tabel 4.8 Nilai SAIFI Rayon ... 57
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Saluran Kabel Udara Tegangan ... 11
Gambar 2.2 Saluran Kabel Tegangan Menengah ... 11
Gambar 2.3 Sistem Distribusi Primer Tipe Radial ... 15
Gambar 2.4 Sistem Jaringan Distribusi Primer TipeLoop/Ring ... 16
Gambar 2.5 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Spindle ... 18
Gambar 2.6 Sistem Jaringan Distribusi Tipe Gugus ... 19
xv
sistem jaringan distribusi. Beberapa parameter yang dapat dijadikan acuan dalam mengetahui keandalan suatu sistem distribusi yaitu dengan SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) perhitungan indeks jumlah rata – rata gangguan selama satu tahun, SAIDI (System Average Interruption Index) indeks durasi rata – rata gangguan sistem selama satu tahun.
Berdasarkan perhitungan dan analisis didapatkan bahwa indeks total nilai kineja SAIFI Rayon Bantul dikategorikan kurang handal karena nilai SAIFI melebihi batas maksimal yang telah ditentukan oleh PLN Rayon Bantul.
Kinerja sistem di Gardu Induk PLN Rayon Bantul dikategorikan kurang handal karena nilai SAIFI dan SAIDI melebihi dari batas maksimal yang sudah di tentukan oleh WCS dan WCC.
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebutuhan akan energi listrik selama ini selalu meningkat dari tahun ke tahun. Sejalan dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. Perkembangan permintaan energi listrik tersebut perlu diimbangi dengan peningkatan pembangkit energi listrik dan kemampuan infrastruktur yang ada, sehingga penyaluran energi listrik ke konsumen berjalan lancar dengan kualitas penyaluran energi listrik yang memenuhi standar. Sistem distribusi yang dikelola oleh PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Tengah & DIY memiliki andil yang sangat besar dalam memberikan jaminan kualitas penyaluran energi listrik sehingga memenuhi standar, baik secara teknis maupun non teknis pada konsumen. Kualitas penyaluran secara teknis ditunjukkan dengan parameter-parameter besaran tegangan, frekuensi, faktor daya dan indeks keandalan yang memenuhi standar yang berlaku secara nasional maupun internasional.
paling mendasar pada penyaluran daya listrik adalah terletak pada mutu, kontinuitas dan ketersediaan pelayanan daya listrik pada pelanggan. Keandalan merupakan suatu indikator yang dinyatakan dalam suatu besaran probabilitas. Tingkat keandalan pelayanan tergantung dari berapa lama terjadi pemadaman selama selang waktu tertentu (satu tahun) atau dikenal dengan SAIDI dan berapa sering (frekuensi) terjadinya pemadaman selama setahun atau dikenal dengan SAIFI.
Gonen Toren, (1986) mengemukakan bahwa keandalan sistem distribusi sebagai kemungkinan perangkat atau sistem melakukan fungsi itu dengan memadai, untuk periode waktu yang telah ditentukan, dibawah kondisi operasi yang telah ditentukan pula, dalam pengertian ini tidak hanya kemungkinan kegagalan tetapi juga besarnya durasi dan frekuensi itu penting. Secara fisik tidak mungkin memperoleh keandalan 100% karena kegagalan sistem yang kadang terjadi, peluang terjadinya pemadaman dapat dikurangi secara perlahan dengan menambah biaya selama masa perencanaan dan masa operasi atau keduanya.
3
Tingkatan-tingkatan tersebut antara lain:
a. Tingkat 1 : dimungkinkan berjam-jam; yaitu waktu yang diperlukan untuk mencari dan memperbaiki bagian yang rusak karena gangguan. b. Tingkat 2 : padam beberapa jam; yaitu waktu yang diperlukan untuk
mengirim petugas ke lokasi gangguan, melokalisasi dan melakukan manipulasi untuk menghidupkan kembali dari arah atau saluran yang lain. c. Tingkat 3 : padam beberapa menit; yaitu dilakukan manipulasi oleh petugas gardu, dilakukan deteksi, dilakukan pengukuran dan pelaksanaan manipulasi jarak jauh.
d. Tingkat 4 : padam beberapa detik; yaitu pengamanan atau manipulasi secara otomatis.
e. Tingkat 5 : tanpa padam; yaitu dilengkapi instalasi cadangan terpisah dan otomatisasi penuh.
Umumnya jaringan distribusi luar kota (pedesaan) terdiri dari jenis saluran udara dengan sistem jaringan radial mempunyai kontinuitas tingkat 1, sedangkan untuk pelayanan dalam kota susunan jaringan yang dipakai adalah jenis kabel tanah dengan sistem jaringan spindel yang mempunyai kontinuitas tingkat 2.
sampai ke konsumen. Indeks-indeks keandalan yang sering dipakai dalam suatu sistem distribusi adalah SAIFI (System Average Interruption Frequency Index), SAIDI (System Average Interruption Frequency Index).
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dapat dilakukan analisis pada sistem distribusi tenaga listrik di Gardu Induk Sewon, dengan rumusan masalah :
1. Berapa besar indeks keandalan seluruh penyulang secara analisis berdasarkan perhitungan SAIFI dan SAIDI di Gardu Induk Sewon.
2. Berdasarkan indeks keandalan dapat diketahui lokasi-lokasi pada penyulang yang memerlukan perbaikan keandalannya.
3. Berapa besar indeks keandalan SAIFI dan SAIDI rayon dengan penyulang yang ada di Gardu Induk Sewon.
C. Batasan Masalah
5
Standar nilai keandalan yang digunakan meliputi standar nilai indeks keandalan SPLN 68-2 : 1986, standar IEEE std 1936-2003, standar
world-class company (WCC) dan world-class service (WCS), target P.T PLN Rayon
Bantul tahun 2015.
2. Tidak membahas secara mendalam tentang jaringan keseluruhan.
3. Tidak membahas tentang transformator.
4. Tidak membahas tentang hubung singkat.
5. Tidak membahas secara mendalam tentang koordinasi sistem proteksi jaringan.
D. Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan di atas dapat ditentukan tujuan penelitian sebagai berikut :
1. Mengakuisisi data-data dari PT. PLN (Persero) area Bantul yang berkaitan dengan kehandalan sistem distribusi di Gardu Induk Sewon, Bantul.
2. Menganalisis tingkat keandalan SAIFI dan SAIDI penyulang di Gardu Induk Sewon dan membandingkan dengan standar nilai indeks keandalan SPLN 68-2 1986.
4. Membandingkan nilai kinerja SAIFI dan SAIDI pada PLN Rayon Bantul dengan standar nilai pelayanan kelas dunia world-class company
(WCC) dan world-class service (WCS).
E. Manfaat Penelitian
1. Manfaat yang dapat diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai bahan masukan bagi PT. PLN area Bantul, dalam mengambil kebijakan strategis untuk mengembangkan dan meningkatkan nilai keandalan perusahaan PT. PLN (Persero) dalam rangka menuju indeks keandalan world-class company
(WCC) dan world-class service (WCS).
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Berdasarkan topik skripsi yang diambil, terdapat beberapa referensi dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya guna menentukan batasan – batasan masalah yang berkaitan erat dengan topik yang sedang diambil. Referensi-referensi ini kemudian akan digunakan untuk mempertimbangkan permasalahan-permasalahan apa saja yang berhubungan dengan topik yang diambil. Adapun beberapa referensi nya adalah sebagai berikut:
1. Siti Saodah Institut Sains & Teknologi AKPRIND (2008) melakukan penelitian tentang Evaluasi Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Berdasarkan SAIDI dan SAIFI, menjelaskan tentang SAIDI, SAIFI bahwa
kedua hal tersebut merupakan indeks keandalan yang dapat menentukan apakah sistem tersebut di nyatakan sesuai harapan atau tidak.
2. Ahmad Fajar Sayidul Yaom UMY (2015) melakukan penelitian tentang
Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik di P.T. PLN UPJ Rayon
Bumiayu, menjelaskan bahwa hanya dua penyulang yang mempunyai nilai
tersebut mempengaruhi kualitas listrik yang diberikan ke pelanggan.
B. Landasan Teori
Keandalan sistem distribusi tenaga listrik sangat berperan penting terhadap kenyamanan dan keamanan bagi konsumen perusahaan maupun rumah tangga. Indeks keandalan merupakan suatu metode pengevaluasian parameter keandalan suatu peralatan distribusi tenaga listrik terhadap keandalan mutu pelayanan kepada pelanggan. Indeks ini antara lain adalah SAIDI (System Average Interruption
Duration Index), SAIFI (System Average Interruption Frequency Index). Penelitian
ini bertujuan menghitung indeks keandalan didasarkan pada indeks keandalan berbasis sistem yaitu SAIDI dan SAIFI. Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis indeks keandalan berbasis sistem pada jaringan tegangan menengah.
1. Sistem Distribusi Tenaga Listrik
9
secara kontinyu dan handal, diperlukan pemilihan sistem distribusi yang tepat. Kriteria pemilihan ini berdasarkan pada beberapa faktor, antara lain :
a) Faktor ekonomis b) Faktor Tempat c) Kelayakan
Pemilihan sistem jaringan harus memenuhi kriteria persyaratan yaitu :
a) Keandalan yang tinggi b) Kontinyuitas pelayanan c) Biaya investasi yang rendah
d) Fluktuasi frekuensi dan tegangan rendah
2. Sistem Jaringan Distribusi Primer
kemudian pada gardu induk distribusi kembali dilakukan 20 kV.
Sistem jaringan distribusi primer saluran yang digunakan untuk menyalurkan daya listrik pada masing-masing beban disebut penyulang (Feeder). Umumnya setiap penyulang diberi nama sesuai dengan daerah beban yang dilayani. Hal ini bertujuan untuk memudahkan untuk mengingat dan menandai jalur-jalur yang dilayani oleh penyulang tersebut. Sistem penyaluran daya listrik pada sistem jaringan distribusi primer dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu :
a) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 6 – 20 kV
Jenis penghantar yang dipakai adalah kabel telanjang (tanpa isolasi) seperti kawat AAAC (All Alumunium Alloy Conductor),
ACSR(Alumunium Conductor Steel Reinforced), dll.
b) Saluran Kabel Udara Tegangan Menengah (SKUTM) 6 – 20 kV Jenis penghantar yang dipakai adalah kawat berisolasi seperti MVTIC
(Medium Voltage Twisted Insulated Cable) dan AAACS (Kabel
11
Gambar 2.1 Saluran Kabel Udara Tegangan
c) Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) 6 – 20 kV
Jenis penghantar yang dipakai adalah kabel tanam berisolasi PVC
(Poly Venyl Cloride) , XLPE (Crosslink Polyethelene).
Gambar 2.2 Saluran Kabel Tegangan Menengah
1) Kondisi setempat yang tidak memungkinkan dibangun SUTM.
2) Kesulitan mendapatkan ruang bebas, karena berada di tengah kota dan pemukiman padat.
3) Pertimbangan segi estetika. Beberapa hal yang perlu diketahui :
1) Pembangunan transmisi SKTM lebih mahal dan lebih rumit, karena harga kabel yang jauh lebih mahal dibanding penghantar udara dan dalam pelaksanaan pembangunan harus melibatkan serta berkoordinasi dengan banyak pihak. 2) Pada saat pelaksanaan pembangunan transmisi SKTM sering menimbulkan masalah, khususnya terjadinya kemacetan lalu lintas.
3) Jika terjadi gangguan, penanganan (perbaikan) transmisi SKTM relatif sulit dan memerlukan waktu yang lebih lama jika dibandingkan SUTM.
13
3. Sistem Jaringan Distribusi Sekunder
Jaringan distribusi sekunder merupakan bagian dari jaringan distribusi primer dimana jaringan ini berhubungan langsung dengan konsumen tenaga listrik. Pada jaringan distribusi sekunder, sistem tegangan distribusi primer 20 kV diturunkan menjadi sistem tegangan rendah 380/ 220V. Sistem penyaluran daya listrik pada jaringan distribusi sekunder yang dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
a) Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)
Jenis penghantar yang dipakai adalah kawat berisolasi, seperti kabel berisolasi seperti kabel LVTC (Low Voltage Twisted Cable). Transmisi SUTR adalah bagian hilir dari sistem tenaga listrik pada tegangan distribusi, yang langsung memasok kebutuhan listrik tegangan rendah ke konsumen. Di Indonesia, tegangan operasi transmisi SUTR saat ini adalah 220/380Volt. Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh:
1) Susut tegangan yang disyaratkan.
2) Susut tegangan yang diijinkan adalah + 5% dan – 10 %, dengan radius pelayanan berkisar 350 meter.
3) Luas penghantar jaringan.
5) Sifat daerah pelayanan (desa, kota, dan lain-lain).
b) Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR)
Ditinjau dari segi fungsi, transmisi SKTR memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTR. Perbedaan mendasar adalah SKTR di tanam didalam di dalam tanah. Jika menggunakan SUTR sebenarnya dari segi jarak aman / ruang bebas (ROW) tidak ada masalah, karena SUTR menggunakan penghantar berisolasi.
4. Konfigurasi Sistem Jaringan Distribusi Primer 20 kV
Jumlah penyulang yang ada disuatu kawasan/daerah umumnya lebih dari satu penyulang. Semakin besar dan kompleks beban yang dilayani di suatu
kawasan/daerah, maka semakin banyak pula jumlah penyulang yang diperlukan. Beberapa penyulang berkumpul di suatu titik yang disebut Gardu Hubung (GH). Gardu Hubung adalah suatu instalasi peralatan listrik yang berfungsi sebagai :
a) Titik pengumpul dari satu atau lebih sumber dan penyulang. b) Tempat pengalihan (transfer) beban apabila terjadi gangguan
15
Gabungan beberapa penyulang dapat membentuk beberapa tipe sistem jaringan distribusi primer. Berdasarkan bentuk atau polanya, tipe sistem jaringan distribusi primer dapat dibagi menjadi empat, yaitu:
a) Sistem Radial
Sistem jaringan distribusi primer tipe radial memiliki jumlah sumber dan penyulang hanya satu buah. Bila terjadi gangguan pada salah satunya (baik sumber maupun penyulangnya), maka semua beban yang dilayani oleh jaringan ini akan padam. Nilai keandalan dari sistem jaringan distribusi tipe radial ini adalah rendah. Sistem ini banyak dipergunakan didaerah pedesaan dan perkotaan yang tidak membutuhkan nilai keandalan yang tinggi. Umumnya sistem ini bentuknya sederhana, mudah pelaksanaannya, dan sistem paling murah. Keandalan sistem memenuhi kontinuitas tingkat 1 dan umumnya merupakan jaringan luar kota.
b) Sistem Lingkar ( Loop/Ring)
Sistem jaringan distribusi primer tipe lingkar (loop/ring) ini merupakan gabungan/perpaduan dari dua buah sistem radial. Secara umum operasi normal sistem ini hampir sama dengan sistem radial. Sistem ini sudah mempunyai tingkat keandalan dan kontinyuitas yang lebih baik dibandingkan dengan sistem radial. Hal ini dikarenakan jumlah sumber dan penyulang yang ada pada suatu jaringan adalah lebih dari satu buah.
Gambar 2.4 Sistem Jaringan Distribusi Primer TipeLoop/Ring
17
terdapat dua sumber dan arah pengisian yang satu dapat sebagai cadangan, sehingga tingkat keandalannya cukup tinggi. Sistem ini banyak dipergunakan pada jaringan umum dan industri. Jika terjadi gangguan atau pekerjaan pada salah satu jaringan, penyaluran tidak terputus karena mempergunakan sumber pengisian cadangan atau arah yang lain. Keandalan sistem ini memenuhi kontinyuitas tingkat dua.
c) Sistem Spindle
Sistem jaringan distribusi primer tipe spindle merupakan modifikasi dari sistem lingkar (loop/ring) yang terdiri dari beberapa sistem radial. Sistem ini terdiri dari beberapa penyulang, masing- masing penyulang berpangkal pada suatu gardu induk dan ujung- ujungnya akan terhubung di gardu hubung. Penyulang tersebut dibagi menjadi dua jenis yaitu :
1) Penyulang kerja/working feeder
2) Penyulang cadangan/express feeder
Penyulang yang menghubungkan gardu induk langsung ke gardu hubung dan tidak dibebani gardu-gardu distribusi. Pada operasi normal, penyulang ini tidak dialiri arus-arus beban dan hanya berfungsi sebagai penyulang cadangan untuk menyuplai penyulang tertentu yang mengalami gangguan melalui gardu hubung.
Gambar 2.5 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Spindle
19
d. Sistem Gugus (Mesh)
Konfigurasi Gugus banyak digunakan untuk kota besar yang mempunyai kerapatan beban yang tinggi. Dalam sistem ini terdapat Saklar Pemutus Beban, dan penyulang cadangan. Dimana penyulang cadangan ini berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu penyulang konsumen maka penyulang cadangan inilah yang menggantikan fungsi suplai ke konsumen.
5. Sistem Pengaman Jaringan Distribusi Primer
Sistem pengaman bertujuan untuk mencegah, membatasi atau melindungi jaringan dan peralatan terhadap bahaya kerusakan yang disebabkan karena gangguan baik gangguan yang bersifat temporer maupun permanen sehingga kualitas dan keandalan penyaluran daya listrik yang diharapkan oleh konsumen dapat terjamin dengan baik. Sistem pengaman jaringan tegangan menengah 20 kV merupakan suatu komponen sangat penting yang dirancang untuk mengamankan. Jaringan dan peralatan tegangan menengah serta berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang telah dibatasi untuk disuplay oleh transformator distribusi. Secara umum peralatan pengaman yang terdapat pada sistem jaringan distribusi tegangan menengah adalah : Pemutus Tenaga (PMT), Pemisah (PMS), Saklar Seksi Otomatis (SSO), Saklar Beban (SB), Pelebur, dan Arrester.
a) Pemutus Tenaga (PMT)/Circuit Breaker (CB)
Pemutus Tenaga (PMT)/Circuit Breaker (CB) adalah suatu saklar
yang bekerja secara otomatis memutuskan hubungan listrik pada
jaringan dalam keadaan berbeban pada saat mengalami gangguan yang
disebabkan baik dari luar/external maupun dari dalam/internal pada
21
dengan rele arus lebih/ Over Current Relay (OCR) yang berfungsi sebagai
pengaman jaringan dari arus lebih.
b) Pemisah (PMS)/ Disconnecting Switch (DS)
Pemisah (PMS)/ Disconnecting Switch (DS) adalah suatu saklar yang berfungsi untuk memisahkan atau menghubungkan suatu jaringan pada saat tidak berbeban (tidak bertegangan). Pada umumnya alat ini akan difungsikan pada saat diadakan pemeliharaan rutin yang dilakukan oleh PLN.
c) Penutup Balik Otomatis (Recloser)
permanent, maka recloser akan membuka kontakkontaknya secara tetap dan terkunci/ lock out. Apabila gangguan telah dihilangkan, maka recloser dapat ditutup kembali.
d) Saklar Seksi Otomatis (SSO)/ Sectionalizer
Sectionalizer sebagai alat pemutus rangkaian untuk dapat memisah-misahkan jaringan utama dalam beberapa seksi secara otomatis, sehingga bila terjadi gangguan permanen maka luas daerah (jaringan) yang mengalami pemadaman akibat gangguan permanen dapat dibatasi sekecil mungkin. Sectionalizer yang diterapkan pada jaringan distribusi 20 kV tipe AVS (Automatic Vaccum Switch). AVS ini membuka pada saat rangkaian tidak bertegangan, tetapi bila dalam keadaan bertegangan harus mampu menutup rangkaian dalam keadaan hubung singkat. Peralatan ini dapat juga digunakan untuk membuka rangkaian dalam keadaan berbeban dan bekerja atas dasar penginderaan tegangan.
e) Saklar Beban (SB)/Load Break Switch (LBS)
23
pembatas/pengisolir lokasi gangguan. Umumnya alat ini dipasang dekat dengan pusat-pusat beban. Alat ini juga berfungsi sebagai saklar hubung antara satu penyulang dengan penyulang lainnya dalam keadaan darurat pada sistem operasi jaringan distribusi primer tipe lingkar (Loop/ring).
f) Pelebur (Fuse Cut Out)
Pelebur (Fuse Cut Out) adalah suatu alat pemutus aliran daya listrik pada jaringan bila terjadi gangguan arus lebih. Alat ini dilengkapi dengan fuse link yang terdiri dari elemen lebur. Bagian inilah yang akan langsung melebur jika dialiri arus lebih pada jaringan. Besarnya fuse link
yang digunakan tergantung dari perhitungan jumlah beban (arus) maksimum yang dapat mengalir pada jaringan yang diamankan.
g) Arrester
Arrester adalah suatu alat pengaman bagi peralatan listrik
yang tinggi ke tanah untuk dinetralisir dan setelah gangguan hilang,
arrester kembali berfungsi normal sebagai isolator. Pada umumnya
arrester dipasang pada jaringan, transformator distribusi, cubicle, dan
Gardu Induk.
6. Gangguan Sistem Distribusi
Gangguan pada sistem distribusi adalah terganggunya system tenaga listrik yang menyebabkan bekerjanya rele pengaman penyulang bekerja untuk membuka circuit breaker di gardu induk yang menyebabkan terputusnya suplai tenaga listrik. Hal ini untuk mengamankan peralatan yang dilalui arus gangguan tersebut untuk dari kerusakan. Sehingga fungsi dari peralatan pengaman adalah untuk mencegah kerusakan peralatan dan tidak meniadakan gangguan. Gangguan pada jaringan distribusi lebih banyak terjadi pada aluran distribusi yang dibentangkan di udara bebas (SUTM) yang umumnya tidak memakai isolasi dibanding dengan saluran distribusi yang ditanam dalam tanah (SKTM) dengan menggunakan isolasi pembungkus. Sumber gangguan pada jaringan distribusi dapat berasal dari dalam sistem maupun dari luar sistem distribusi.
25
3) Usia peralatan atau komponen b) Gangguan dari luar sistem antara lain :
1) Dahan/ ranting pohon yang mengenai SUTM 2) Sambaran petir
3) Hujan atau cuaca
4) Kerusakan pada peralatan Gangguan binatang
Berdasarkan sifanya gangguan sistem distribusi dibagi menjadi dua,yaitu : 1. Gangguan Temporer
Gangguan yang bersifat sementara karena dapat hilang dengan sendirinya dengan cara memutuskan bagian yang terganggu sesaat, kemudian menutup balik kembali, baiksecara otomatis
(autorecloser) maupun secara manual olehoperator. Bila gangguan
tidak dapat dihilangkan dengan sendirinya atau dengan bekerjanya alat pengaman (recloser) dapat menjadi gangguan tetap dan dapat menyebabkan pemutusan tetap.Bila gangguan sementara terjadi terjadi berulang-ulang.
2. Gangguan permanen
operator memasukkan sistem kembali setelah terjadi gangguan. Untuk mengatasi gangguan- gangguan sebuah peralatan harus dilengkapi dengan system pengaman relay, dimana sistem pengaman ini diharapkan dapat mendeteksi adanya gangguan sesuai dengan fungsi dan daerah pengamannya.
7. Keandalan Sistem Disribusi
Keandalan dalam sistem distribusi adalah suatu ukuran ketersediaan/ tingkat pelayanan penyediaan tenaga listrik dari sistem ke pemakai/ pelanggan. Ukuran keandalan dapat dinyatakan sebagai seberapa sering sistem mengalami pemadaman, berapa lama pemadaman terjadi dan seberapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi dari pemadaman yang terjadi
(restoration). Keandalan sistem jaringan distribusi erat kaitannya dengan masalah
27
Aplikasi dari konsep keandalan sistem distribusi berbeda dengan aplikasi sistem pembangkitan dan sistem transmisi, dimana sistem distribusi lebih berorientasi pada titik beban pelanggan daripada orientasi pada wujud sistem, dan sistem distribusi lokal lebih dipertimbangkan daripada sistem terintegrasi yang secara luas yang mencangkup fasilitas pembangkitan dan transmisi. Keandalan sistem pembangkitan dan transmisi lebih mempertimbangkan probabilitas hilangnya beban (loss of load), dengan sedikit memperhatikan komponen sistem, sedangkan keandalan distribusi melihat ke semua aspek dari teknik, seperti desain, perencanaan, pengoperasian, karena sistem distribusi kurang kompleks dibandingkan sistem pembangkitan dan transmisi yang terintegrasi, perhitungan probabilitas metematiknya lebih sederhana dibandingkan yang dibutuhkan untuk penaksiran keandalan pembangkitan dan transmisi.
Keandalan adalah penampilan unjuk kerja suatu peralatan atau sistem sesuai dengan fungsinya dalam periode waktu dan kondisi operasi tertentu. Adapun macam-macam tingkatan keandalan dalam pelayanan dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) hal antara lain :
a) Keandalan sistem yang tinggi (High Reliability System)
dan pengaman yang cukup banyak untuk menghindarkan adanya berbagai macam gangguan pada sistem.
b) Keandalan sistem yang menengah (Medium Reliability System)
Kondisi normal sistem akan memberikan kapasitas yang cukup untuk menyediakan daya pada beban puncak dengan variasi tegangan yang baik dan dalam keadaan darurat bila terjadi gangguan pada jaringan, maka sistem tersebut masih bisa melayani sebagian dari beban meskipun dalam kondisi beban puncak. Jadi dalam sistem ini diperlukan peralatan yang cukup banyak untuk mengatasi serta menanggulangi gangguan-gangguan tersebut.
c) Keandalan sistem yang rendah (Low Reliability System)
29
direncanakan dan dipilih untuk memenuhi kebutuhan dan sifat beban. Tingkat kontinyuitas pelayanan dari sarana penyalur disusun berdasarkan lamanya upaya menghidupkan kembali suplai setelah pemutusan karena gangguan. (SPLN 52, 1983). Tingkat-tingkat tersebut adalah :
1)Tingkat 1 : Dimungkinkan padam berjam-jam, yaitu waktu yang diperlukan untuk mencari dan memperbaiki bagian yang rusak karena gangguan
2)Tingkat 2 : Padam beberapa jam, yaitu yang diperlukan untuk mengirim petugas ke lapangan, melokalisir kerusakan dan melakukan manipulasi untuk menghidupkan sementara kembali dari arah atau saluran yang lain.
3)Tingkat 3 : Padam beberapa menit, yaitu manipulasi oleh petugas yang stand by di gardu atau dilakukan deteksi/pengukuran dan pelaksanaan manipulasi jarak jauh dengan bantuan DCC (Distribution
Control Center).
5)Tingkat 5 : Tanpa padam yaitu jaringan dilengkapi instalasi cadangan terpisah dan otomatis secara penuh dari DCC.
8. Standar Perusahaan Listrik Negara (SPLN)
SPLN adalah standar perusahaan PT PLN (Persero) yang ditetapkan Direksi bersifat wajib. Dapat berupa peraturan, pedoman, instruksi, cara pengujian dan spesifikasi teknik. Sejak tahun 1976 sudah lebih dari 262 buah standar berhasil dirampungkan diantaranya 59 standar bidang pembangkitan, 68 standar bidang transmisi, 99 standar bidang distribusi, 6 standar bidang SCADA dan 30 standar bidang umum. Ketepatan dalam rancangan pengoperasian, dan pemeliharaan/perawatan sistem distribusi sangat membantu untuk pencapaian indeks keandalan yang tinggi. ketepatan rencananya berpengaruh terhadap tinggi atau rendahnya indeks frekuensi gangguan, sedangkan pemeliharaan/perawatan terutama akan berpengaruh pada indeks lama gangguan.
9. Indeks Nilai Keandalan
31
a) Laju Kegagalan
Laju kegagalan adalah nilai rata-rata dari jumlah kegagalan pada selang waktu pengamatan waktu tertentu (T), dan dinyatakan dalam satuan kegagalan pertahun. Pada suatu pengamatan, nilai laju kegagalan dinyatakan sebagai berikut :
λ
=
�
T
Dimana : � = Angka kegagalan (kali/tahun)
f = Banyaknya kegagalan dalam selang waktu pengamatan T = Selang waktu pengamatan (1 tahun)
b) SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)
Nilai indeks ini didefinisikan sebagai jumlah rata-rata gangguan sistem yang terjadi per pelanggan yang dilayani oleh sistem per satuan waktu (umumnya pertahun). Indeks ini ditentukan dengan persamaan :
SAIFI = �ℎ � � � � �� � � � ���� � � � � ��� �� �
�ℎ � � ��� � �
∑ λi . Ni
∑ Nt
Dimana : ��= Angka kegagalan (kali/tahun) Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i
c) SAIDI (System Average Interruption Duration Index)
Indeks ini didefinisikan sebagai nilai rata-rata dari lamanya gangguan sistem untuk setiap konsumen selama satu tahun. Indeks ini ditentukan dengan persamaan :
SAIDI = �ℎ � � � � �� � � � �� �� � � � � ��� � �
�ℎ � � ���
∑ Ui . Ni
∑ Nt
Dimana : ��= Durasi gangguan pada saluran i Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i
Nt = Jumlah pelanggan yang dilayani keseluruhan
d) Standar Nilai Indeks Keandalan
Target kinerja PLN Rayon Bantul 2015
Tabel 2.1 Target kinerja PLN Rayon Bantul 2015
Indikator Kerja Standar Nilai Satuan
33
Standar Nilai Indeks Keandalan SPLN 68-2 : 1986
Tabel 2.2 Standar Indeks Keandalan SPLN 68-2 :1986
Standar Nilai Indeks Keandalan IEEE std 1366 – 2003
Tabel 2.3 Standar Indeks Keandalan IEEE std 1366 – 2003
Indikator Kerja Standar Nilai Satuan
SAIFI 3,2 Kali/pelanggan/tahun SAIDI 21,09 Jam/pelanggan/tahun
Indikator Kerja Standar Nilai Satuan
Standar Nilai Indeks Keandalan WCS (World Class Service) & WCC (World Class Company)
Tabel 2.4 Standar Indeks Keandalan WCS & WCC
10. Penyulang Pada Gardu Induk Sewon
Gardu induk sewon memiliki tiga buah trafo penunjang. Masing- masing trafo ini memiliki kapasitas yang sama yaitu 150/20 kV 60 MVA yang melayani kebutuhan listrik untuk wilayah bantul dan sekitarnya. Gardu Induk Sewon memiliki tiga belas penyulang dimana dibagi berdasarkan nomor urut trafo. Gardu Induk Sewon mensupply kebutuhan energi listrik di Rayon.
a) Daftar Penyulang di Gardu Induk Sewon
Tabel 2.5 Daftar Penyulang di Gardu Induk Sewon
Trafo 1 150/20 KV 60 MVA
No Nama Penyulang Rayon
1 BNL 01 Bantul
Indikator Kerja Standar Nilai Satuan
35
Tabel 2.5 Daftar Penyulang di Gardu Induk Sewon (Lanjutan)
2 BNL 02 Bantul
3 BNL 03 Bantul
4 BNL 05 Bantul
5 BNL 14 Bantul
Trafo 2 150/20 KV 60 MVA
6 BNL 13 Bantul
7 BNL 06 Bantul
8 BNL 07 Bantul
9 BNL 08 Bantul
10 BNL 09 Bantul
11 BNL 10 Bantul
Trafo 3 150/20 KV 60 MVA
12 BNL 11 Bantul
13 BNL 12 Bantul
b) Data Aset Penyulang di Gardu Induk Sewon
dan panjang penghantar setiap penyulang dalam satuan kms (kilometer sirkuit). Tabel 2.6 Data Aset Penyulang Gardu Induk Sewon
No Nama Penyulang
Jenis Penghantar
Total SUTM (kms) SKTM (kms)
1 BNL 01 9,73 0 9,73
2 BNL 02 6.64 0 6.64
3 BNL 03 9,16 0 9,16
4 BNL 05 15,16 0 15,16
5 BNL 06 127,94 0 127,94
6 BNL 07 233,05 0 233,05
7 BNL 08 0,60 0 0,60
8 BNL 09 0,13 0 0,13
9 BNL 10 3,18 0 3,18
10 BNL 11 145 0 145
11 BNL 12 104,29 0 104,29
12 BNL 13 11,70 0 11,70
13 BNL 14 43,66 0 43,66
37
BAB III
METODOLOGI PENILITIAN
A. Alat dan Bahan Penelitian Tugas Akhir
Alat dan bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu sebagai berikut :
1. Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras yang digunakan adalah 1 (satu) unit komputer (laptop) yang telah dilengkapi dengan peralatan printer.
2. Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak yang digunakan adalah Perangkat lunak sistem yaitu
Microsoft Office 2013.
B. Lokasi Penelitian Tugas Akhir
Gambar 3.1 Gardu Induk Sewon
Sedangkan untuk pengambilan data-data yang berkaitan dengan distribusi secara keseluruhan yang bertanggung jawab adalah Kantor PLN Bantul yang berlokasi di Jl. Dr Wahidin Sudirohusodo No 16,Trirenggo,Bantul,Yogyakarta
C. Langkah-langkah Penelitian Tugas Akhir
Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas maka di bawah ini diberikan penjelasan yang lebih menyeluruh dari setiap langkah-langkah penelitian tugas akhir :
1. Studi Pendahuluan
39
langsung untuk melakukan pengumpulan data di PT. PLN Bantul.
2. Identifikasi dan Perumusan Masalah
Setelah studi pendahuluan, permasalahan pada area sistem distribusi listrik Gardu Induk Sewon dapat diidentifikasi. Kemudian penyebab dari permasalahan dapat ditelusuri. Dalam menelusuri akar penyebab permasalahan, dilakukan melalui pengumpulan data mengenai sistem distribusi tenaga listrik. Tugas akhir ini, permasalahan yang diangkat menjadi topik adalah Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik di Gardu Induk Tambun khususnya pada setiap penyulang
(feeder) 20 kV di Gardu Induk Sewon.
3. Studi Pustaka
4. Pengumpulan Data
Jenis data pada penelitian ini ada 2 (dua) macam, yaitu data primer dan data sekunder.
a. Data Primer
Data yang diperoleh dari hasil studi dan pengamatan langsung terhadap objek penelitian. Salah satu metode yang digunakan untuk mendapatkan data primer adalah wawancara (interview) pada saat berada lapangan. Berikut ini data primer yang diperlukan pada penelitian tugas akhir :
1. Jumlah trafo daya dan kapasitas daya setiap trafo pada Gardu Induk 150/20 kV Sewon
2. Jumlah penyulang (feeder) 20 kV pada Gardu Induk 150 kV Tambun
b. Data Sekunder 1. Dokumentasi
41
Sewon. Berikut data-data yang diperlukan sebagai dokumentasi : a) Jumlah pelanggan yang disuplai oleh Gardu Induk 150/20
kV Sewon,Bantul.
b) Data setiap penyulang (feeder) 20 kV Gardu Induk 150/20 kV Sewon, meliputi :
1) Panjang setiap penyulang (feeder) 20 kV (SKTM & SUTM).
2) Single line diagram per penyulang.
3) Daya Beban per penyulang.
4) Jumlah trafo distribusi setiap penyulang. 5) Data jumlah pelanggan per penyulang. 6) Sistem jaringan yang digunakan
c) Data gangguan penyulang selama satu tahun, meliputi :
1) Penyulang yang mengalami gangguan. 2) Lama Padam
5. Analisis Data
Berdasarkan dari data-data yang diperoleh dalam penelitian ini, akan dilakukan analisis untuk memperoleh nilai SAIDI dan SAIFI untuk mengetahui seberapa besar tingkat keandalan realisasi sistem distribusi tenaga listrik pada setiap penyulang (feeder) 20 kV di Gardu Induk 150/20 kV Sewon dan membandingkan dengan standar nilai indeks keandalan yang digunakan pada penelitian tugas akhir ini. Standar nilai indeks nilai keandalan yang digunakan adalah IEEE std 1366-2003, standar
world-class company (WCC) dan world class service (WCS), SPLN 68-2 : 1986
dan target P.T PLN Rayon Bantul tahun 2015.
6. Penulisan Tugas Akhir
43
BAB IV
PEMBAHASAN DAN HASIL
A. Jumlah Pelanggan Per-penyulang Di Gardu Induk Sewon
Setelah melakukan pengambilan data di PT. PLN Rayon Bantul, Didapatkan jumlah total pelanggan 100.675. Berikut ini adalah data jumlah pelanggan per-penyulang di Gardu Induk Sewon.
Table 4.1 Jumlah pelanggan perpenyulang
No Nama Penyulang Jumlah Pelanggan
1 BNL 01 4.595
2 BNL 02 Express Feeder
3 BNL 03 14.507
4 BNL 05 11.759
5 BNL 06 14.499
6 BNL 07 5.540
7 BNL 08 9.193
8 BNL 09 Express Feeder
9 BNL 10 15.816
10 BNL 11 10.334
11 BNL 12 6.203
12 BNL 13 Express Feeder
13 BNL 14 9.229
B. Jumlah Pelanggan Penyulang Rayon di Gardu Induk Sewon
Untuk memudahkan dalam pengamatan dan perhitungan data dikelompokan jumlah pelanggan per penyulang pada Rayon Bantul dan didapatkan jumlah total pelanggan 100.675. Berikut ini adalah data jumlah pelanggan per-penyulang di Gardu Induk Sewon.
Tabel 4.2 Jumlah Pelanggan Penyulang Per Rayon
No Nama Penyulang Rayon Jumlah Pelanggan
1 BNL 01 Bantul 4.595
2 BNL 02 Bantul Express Feeder
3 BNL 03 Bantul 14.507
4 BNL 05 Bantul 11.759
5 BNL 06 Bantul 14.499
6 BNL 07 Bantul 10.334
7 BNL 08 Bantul 9.193
8 BNL 09 Bantul Express Feeder
9 BNL 10 Bantul 15.816
10 BNL 11 Bantul 5.540
11 BNL 12 Bantul 6.203
12 BNL 13 Bantul Express Feeder
13 BNL 14 Bantul 9.229
45
C. Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Sewon Tahun 2015
Data gangguan penyulang selama satu tahun pada tahun 2015 meliputi data :
1. Waktu Keluar (Pemadaman) 2. Waktu Masuk(Nyala) 3. Lama Padam (Durasi)
Data tersebut maka akan diketahui berapa lama durasi padam dan frekuensi padam pada setiap penyulang. Pada perhitungan durasi akan diketahui waktunya dalam satuan menit, sedangkan angka kegagalan hanya menghitung total berapa kali trip atau padam setiap penyulang pada tahun 2015. Berikut ini tabel data gangguan penyulang Gardu Induk Sewon 2015
Tabel 4.3 Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Sewon Tahun 2015 BULAN JANUARI 2015
No Penyulang Waktu Lama Padam Keluar Masuk
1 BNL 05 3:38 4:04 26
2 BNL 07 4:25 5:20 55
3 BNL 06 4:39 5:31 52
47
Tabel 4.3 Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Sewon Tahun 2015 (Lanjutan)
Untuk memudahkan dalam pengamatan dan perhitungan, data gangguan penyulang di Gardu Induk Sewon dikelompokkan data gangguan penyulang pada rayon seperti tabel dibawah ini.
Tabel 4.4 Data gangguan penyulang pada Rayon Bantul 2015
49
Tabel 4.4 Data gangguan penyulang pada Rayon Bantul 2015 (Lanjutan)
Tabel 4.4 Data gangguan penyulang pada Rayon Bantul 2015 (Lanjutan)
9 BNL 12 10:17 11:01 44 November
10 BNL 12 12:05 13:14 69 Desember 1 BNL 14 16:54 17:33 39 Februari
2 BNL 14 15:39 15:52 13 Februari
3 BNL 14 20:09 20:51 42 April
4 BNL 14 6:06 6:55 49 September
D. Perhitungan dan Analisis Nilai SAIFI Penyulang Pada Rayon
Rumus perhitungan yang digunakan untuk menghitung nilai SAIFI adalah sebagai berikut :
SAIFI =
a a P a a A a a a a a P a a Pa a
a P a a T a
∑
λ
i . Ni
∑ Nt
Dimana : �� = Angka kegagalan (kali/tahun)
Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i
Nt = Jumlah pelanggan yang dilayani keseluruhan per Rayon
Rayon Bantul
51
Penyulang BNL01:
SAIFI = � 9
. = 0,045 kali/pelanggan/tahun
Untuk penyulang-penyulang lain yang ada di Rayon Bantul, dilakukan perhitungan nilai SAIFI dengan rumus dan langkah yang sama seperti contoh perhitungan di atas. Setelah dilakukan perhitungan, berikut ini hasil nilai SAIFI pada penyulang di Rayon Bantul dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini.
Tabel 4.5 Nilai SAIFI Penyulang Rayon Bantul
Tabel 4.5 Nilai SAIFI Penyulang Rayon Bantul (Lanjutan)
BNL 11 5 5.540 100.675 0,275
BNL 12 10 6.203 100.675 0,616
BNL 13 0 Express Feeder 100.675 0
BNL 14 4 9.229 100.675 0,366
Total Nilai SAIFI Rayon Bantul 5,616
Dari hasil perhitungan nilai SAIFI pada penyulang Gardu Induk Sewon di Rayon Bantul, nilai SAIFI dapat dikategorikan handal jika mengacu pada standar nilai SAIFI menurut SPLN No 68-2 1986 yaitu sebesar 3,2 kali/pelanggan/tahun. Untuk standar internasional yang digunakan yaitu IEEE std 1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIFI yaitu 1,45 kali/pelanggan/tahun, penyulang Gardu Induk Sewon yang berada pada Rayon Bantul dapat dikategorikan handal, karena nilai SAIFI nya memenuhi standar nilai IEEE.
Kinerja PLN Rayon Bantul jika ditotal dari semua penyulang yang ada di Gardu Induk Sewon mempunyai nilai SAIFI 5,616 kali/pelanggan/tahun dikategorikan kurang handal karena lebih besar dari target nilai SAIFI PLN Rayon Bantul yaitu 4,69 kali/pelanggan/tahun. Nilai kinerja SAIFI PLN Rayon Bantul masih kurang handal karena lebih besar dari nilai SAIFI pelayanan kelas dunia world
53
1. Perhitungan dan Analisis SAIDI Penyulang Per Rayon
Sebelum melakukan perhitungan SAIDI, data durasi gangguan penyulang dalam satuan menit dikonfersikan ke satuan jam seperti pada tabel 4.6 dibawah ini :
Tabel 4.6 Data Durasi Gangguan Penyulang Tahun 2015
No Penyulang Menit Jam
1 BNL 01 74 1,233
2 BNL 02 0 0
3 BNL 03 364 6,066
4 BNL 05 268 4,466
5 BNL 06 266 4,433
6 BNL 07 464 7,733
7 BNL 08 130 2,166
8 BNL 09 0 0
Tabel 4.6 Data Durasi Gangguan Penyulang Tahun 2015 (Lanjutan)
10 BNL 11 342 5,7
11 BNL 12 529 8,816
12 BNL 13 0 0
13 BNL 14 143 2,383
Rumus yang digunakan untuk menghitung nilai SAIDI adalah sebagai berikut :
SAIDI = a a P a a D a Ga a a P a a Pa a
a P a a
∑ Ui . Ni ∑ Nt
Dimana : �� = Durasi gangguan pada saluran i
Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i
Nt = Jumlah pelanggan yang dilayani keseluruhan rayon
Rayon Bantul
Contoh Perhitungan :
55
SAIDI = , x . 9
. = 0, 2 jam/pelanggan/tahun
Untuk penyulang-penyulang lain yang ada di Rayon Bantul, dilakukan perhitungan nilai SAIDI dengan rumus dan langkah yang sama seperti contoh perhitungan di atas. Setelah dilakukan perhitungan, berikut ini hasil nilai SAIDI pada penyulang di Rayon Bantul dapat dilihat pada tabel 4.7 di bawah ini.
Tabel 4.7 Nilai SAIDI Penyulang Rayon Bantul
Tabel 4.7 Nilai SAIDI Penyulang Rayon Bantul (Lanjutan)
BNL 11 5,7 10.334 100.675 0,585
BNL 12 8,816 6.203 100.675 0,543
BNL 13 Express Feeder 0
BNL 14 2,383 9.229 100.675 0,218
Total Nilai SAIDI Rayon Bantul 4,945
Dari hasil perhitungan nilai SAIDI pada penyulang Gardu Induk Sewon di Rayon Bantul, nilai SAIDI dapat dikategorikan handal karena lebih kecil jika mengacu pada standar nilai SAIDI menurut SPLN No 68-2 1986 yaitu sebesar 21,09 jam/pelanggan/tahun. Untuk standar internasional yang digunakan yaitu IEEE std 1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIDI 2,3 jam/pelanggan/tahun.
Kinerja PLN Rayon Bantul jika ditotal dari semua penyulang yang ada di Gardu Induk Sewon mempunyai nilai SAIDI 4,945jam/pelanggan/tahun dikategorikan handal karena lebih kecil dari target nilai SAIDI PLN Rayon Bantul yaitu 8,86 jam/pelanggan/tahun. Nilai kinerja SAIDI PLN Rayon Bantul dikategorikan kurang handal, karena lebih besar dari standar nilai pelayanan kelas dunia world class
service (WCS) dan world class company (WCC) yaitu 1,666
57
2. Resume Perhitungan SAIFI Setiap Rayon di Gardu Induk
Sewon
Setelah melakukan perhitungan data pada rayon yang ada di Gardu Induk Sewon didapatkan total SAIFI sebesar 5,616, dapat dilihat pada tabel 4.8 di bawah ini.
Tabel 4.8 Nilai SAIFI Rayon
Rayon SAIFI Target Kinerja Rayon 2015 Target WCS & WCC
Bantul 5,616 4,690 3
Induk Sewon masih kurang handal karena melebihi standar nilai kinerja SAIFI WCC dan WCS.
3. Resume Perhitungan SAIDI Setiap Rayon Di Gardu Induk
Sewon
Setelah melakukan perhitungan data pada rayon yang ada di Gardu Induk Sewon didapatkan total SAIDI sebesar 4,945, dapat dilihat pada tabel 4.9 di bawah ini.
Tabel 4.9 Nilai SAIDI Setiap Rayon
Rayon SAIDI
Target Kinerja Rayon 2015
Target WCS & WCC
Bantul 4,945 8,86 1,666
59
60
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai SAIFI dan SAIDI pada penyulang Gardu Induk Sewon yang berada di wilayah kerja Area Bantul yaitu Rayon Bantul dapat dikategorikan handal karena lebih kecil dari standar nilai SAIFI dan SAIDI menurut SPLN No 68-2 1986 yaitu SAIFI 3,2 kali/pelanggan/tahun dan SAIDI 21,09 jam/pelanggan/tahun.
2. Untuk standar internasional yang digunakan yaitu IEEE std 1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIFI 3 jam/pelanggan/tahun, nilai SAIFI pada penyulang yang ada di Rayon Bantul dikategorikan handal karena lebih kecil dari standar nilai IEEE.
3. Untuk standar internasional yang digunakan yaitu IEEE std 1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIDI 2,3 jam/pelanggan/tahun, nilai SAIDI pada penyulang yang ada di Rayon Bantul dikategorikan handal karena lebih kecil dari standar nilai IEEE.
4. Dalam rangka PT. PLN (Persero) menuju perusahaan kelas dunia yaitu WCC
61
nilai WCS dan WCC yakni SAIFI 3 kali/pelanggan/tahun dan SAIDI 1,666 jam/pelanggan/tahun, Rayon Bantul dengan penyulang (feeder) yang ada di Gardu Induk Sewon mempunyai nilai SAIFI dan SAIDI lebih besar dan dikategorikan kurang handal karena melebihi nilai standar dari WCS dan WCC.
B. Saran
1. Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut terhadap SPLN No 52-3 1985 tentang Pola Pengaman Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV, SPLN No 59 1985 Tentang Keandalan Pada Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV, SPLN No 68-2 1986 Tentang Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik, mengingat pertumbuhan beban yang semakin tinggi setiap tahunnya dan terus bertambahnya kerapatan beban (semakin banyak pelanggan) agar lebih efektif jika digunakan untuk penelitian selanjutnya.
2. Penggantian penghantar jaringan A3C dengan penghantar yang berisolasi seperti A3CS dan MVTIC untuk mencegah dari gangguan eksternal (laying-layang, pepohonan dan binatang).
3. Melakukan pemeliharan, perawatan dan pengecekan terhadap komponen sistem proteksi seperti pemutus tenaga (circuit breaker), penutup balik otomatis (recloser), saklar beban (load break switch), fuse cut out dan
arrester demi menjamin penyaluran tenaga listrik kepada pelanggan serta
4. Penggantian peralatan dilakukan tepat pada waktunya sebelum peralatan tersebut memasuki masa habis usia pakai.
5. Pihak PT. PLN (Persero) Area Bantul perlu membentuk rayon-rayon baru, agar pembagian pengawasan wilayah kerja penyulang (feeder) lebih efektif dan merata, sehingga pada tahun-tahun berikutnya dapat tercapai target kinerja jaringan.
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Pertambangan dan Energi. 1985. SPLN No 68-2 Tentang Tingkat
Jaminan Sistem Tenaga Listrik Bagian Dua. Jakarta: Perusahaan Umum Listrik
Negara.
Departemen Pertambangan dan Energi. 1985. SPLN No 59 Tentang Keandalan Pada
Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV (Skripsi). Jakarta: Perusahaan Umum Listrik
Negara.
Departemen Pertambangan dan Energi. 1985. SPLN No 52-3 Pola Pengaman Sistem
Distribusi 6 KV dan 20 KV. Jakarta : Perusahaan Umum Listrik Negara.
Fajar, Ahmad. 2015. Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik DI P.T.
PLN UPJ Rayon Bumiayu (Skripsi). Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah
Yogyakarta.
Gonen, Turan. 1986. Electric Power Distribution System Engineering, McGraw Hill International Edition.
IEEE Std. 1366-2012. 2012. IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability
Indices. USA.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89
TRF 3 60 MVA KOTAGEDE 23
Sungai SKUTM 24
Digambar : Teguh Mustika 64
AKUMULASI 2015
NO TANGGAL
GARDU INDUK / PENYULANG
RAYON Kategori BEBAN
AMPERE
SCHOR RISE POLE BNL 12 JEBOL MENGENAI RISE POLE BNL 11 DAN
BNL 3
8 18/1/2015 Bantul / BNL.03 Bantul material 186 21.00 21.20 MUNCUL TIDAK SUTM 17:35 20:43 188
SCHOR RISE POLE BNL 12 JEBOL MENGENAI RISE POLE BNL 11 DAN
BNL 3
9 22/1/2015 Bantul / BNL.12 Bantul petir 202 21.10 5.78 OCR GFR Ø T SUTM 14:17 15:04 47 Bersamaan dengan petir.di S12-180-181 ( Grounding arester hilang )
10 27/1/2015 Bantul / BNL.06 Bantul binatang 143 21.10 4.27 GFR >> SUTM 6:06 6:55 49 BURUNG MERPATI DI S8-38A
12 29/1/2015 Bantul / BNL.07 Bantul pohon 301 21.50 0.56 14.15 14.18 3 orang nebang pohon di S1-20/5
13 30/1/2015 Bantul / BNL.07 Bantul material 301 21.50 11.21 20.36 21.32 60 isolator pecah fasa R di S3-328K/7
14 02-01-15 Bantul / BNL.07 Bantul binatang 185 21.00 5.16 OCR >> SUTM 14:38 15:24 46 JUMPER TAPPING 1 PHASE JEBOL KENA BURUNG DARA DI S1-24/74A
15 02-08-15 Bantul / BNL.14 Bantul petir 161 21.00 3.81 OCR GFR Ø
32 05-01-15 Bantul / BNL.05 Bantul material 233 21.00 4.10 OCR Ø R,S,T
>> HI-SET1 SUTM 12:31 13:00 29
Bolt Machine keropos, menyebabkan side bracket C1 jatuh. di S5-68
33 05-04-15 Bantul / BNL.06 Bantul material 245 21.10 6.12 OCR GFR >> H2 SUTM 20:13 20:54 41 FCO TRAFO 3 PHASE RUSAK DI S6-8
34 06-01-15 Bantul / BNL.01 Bantul material 206 21.10 9.29 OCR Ø R,S,T
>> HS 1 SKTM 15:21 16:35 74
RISEPOLE PUTUS (BEBAN DILIMPAHKAN KE WBN6 DAN
BNL10 PKL 16:35)
Balon udara mainan anak2 lepas nyangkut di jaringan SUTM di pole
S8-34 BJARINGAN DI POLE S12/62
45 14/11/2015 Bantul / BNL.12 Bantul pohon 199.00 20.80 5.26 Termonitor Tidak SUTM 10:17 11:01 44.00
Balai Lingkungan Hidup tebang pohon mengenai Jaringan SUTM di pole
46 17/11/2015 Bantul / BNL.11 Bantul
BALON UDARA MENGENAI TM ,MENYEBABKAN JUMPER TRAFO
PUTUS DI S3-5J
48 21/11/2015 Bantul / BNL.10 Bantul petir 52.00 20.90 1.82 TIDAK
MUNCUL SUTM 14:08 15:06 58.00 Bersamaan dengan petir
49 26/11/2015 Bantul / BNL.06 Bantul pohon 190.00 21.10 5.44 OCR>> H-1 SUTM 14:06 14:53 47.00
Hujan deras di sertai angin kencang mengakibatkan pohon tumbang
mengenai SUTM di S6-103
50 29/11/2015 Bantul / BNL.08 Bantul binatang 50.00 21.10 1.16 GFR>> HS 1 SUTM 7:41 8:19 38.00 FCO 3 PHASA PUTUS 2 DI POLE S8-49,PENYEBAB BURUNG DARA
51 12-05-15 Bantul / BNL.12 Bantul lain-lain 182.00 20.90 7.58 Tidak
Termonitor SUTM 12:05 13:14 69.00 JTR TERTABRAK TRUK DI S12-129
52 12-10-15 Bantul / BNL.07 Bantul material 268.00 20.80 5.79 GRF>> H-1 SUTM 12:11 12:47 36.00 SUBPENSEN PECAH DI POLE S1-24/30
53 12-12-15 Bantul / BNL.06 Bantul material 171.00 21.30 2.42 OCR, GFR>>
H-2 SUTM 12:29 12:52 23.00 FCO PUTUS DIPOLE S6-33
54 21/12/2015 Bantul / BNL.05 Bantul material 301.00 21.30 11.85 OCR Ø T >>HS1 SUTM 21:21 22:25 64.00 JUMPER PUTUS DI POLE S5-43
55 23/12/2015 Bantul / BNL.11 Bantul material 197.00 20.70 5.18 Termonitor Tidak SUTM 23:32 24:16:00 44.00 CROSSARM TENGAH DI S3-2/35 BRACKET JEBOL MENGENAI
DAFTAR PERALATAN DISTRIBUSI TERPASANG
No Rayon Bantul
JARINGAN TEGANGAN MENEGAH JARINGAN TEGANGAN RENDAH JUMLAH GARDU DISTRIBUSI
JUMLAH DAN DAYA
TRAFO DISTRIBUSI JUMLAH TIANG