1
MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK
ANALISIS PERHITUNGAN KWH TERSELAMATKAN PADA
PEKERJAAN DALAM KEADAAN BERTEGANGAN (PDKB)
SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH (SUTM) 20 KV AREA
JAMBI
Aggie Brenda Vernandez 1), Ir. Yuningtyastuti, MT 2), Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Soedarto SH Tembalang, Semarang 50275 email : mtheassassin@gmail.com
ABSTRAK
Pada saat ini kebutuhan energi lisrtik terus meningkat seiring perkembangan zaman. Energi, listrik digunakan untuk mendukung aktivitas masyarakat sehari-hari, dimulai dari penerangan, tenaga penggerak, pemanas dan lain-lain. Pemanfaatan energi listrik ditandai dengan adanya penggunaan berbagai peralatan yang menggunakan energi listrik sebagai sumber energinya. Oleh karena itu, untuk menjamin keandalan dan kontinuitas penyaluran tenaga listrik maka diperlukan keandalan pada sistem penyaluran energi listrik energi listrik ke konsumen sangat dipengaruhi oleh frekuensi padam penyulang. Salah satu persoalan adalah masih seringnya diadakan pemadaman untuk pekerjaan pemeliharaan, perbaikan, dan perluasan jaringan. Teknik pekerjaan dalam keadaan padam tersebut sangat merugikan konsumen dan kerugian perusahaan karena KWh diproduksi tidak bisa tersalurkan, sehingga mempengaruhi keandalan sistem seperti SAIDI (System Average Intrerruption Duration Index) dan SAIFI (System Average Interruption Frequency Index).Salah satu solusi dalam melakukan pekerjaan pemeliharaan, perbaikan, dan perluasan jaringan tanpa memadamkan jaringan adalah dengan menggunakan teknik PDKB (Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan). Dengan menerapkan teknik ini diharapkan dapat memperkecil nilai SAIDI dan SAIFI serta meningkatkan keandalan system tenaga listrik.
Kata kunci :pemadaman, pemeliaharaani, keandalan.
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Listrik merupakan salah satu sarana yang dibutuhkan oleh masyarakat untuk meningkatkan kesejahteraan mereka, energi listrik digunakan untuk mendukung aktivitas masyarakat sehari-hari, dimulai dari penerangan, tenaga penggerak, pemanas dan lain-lain. Pemanfaatan energi listrik ditandai dengan adanya penggunaan berbagai peralatan yang menggunakan
energi listrik sebagai sumber energinya. Oleh karena itu, untuk menjamin keandalan dan kontinuitas penyaluran energi listrik maka diperlukan keandalan pada sistem tenaga listrik.
Keandalan sistem penyaluran energi listrik ke konsumen sangat dipengaruhi oleh frekuensi padam penyulang. Salah satu persoalan adalah masih seringnya diadakan pemadaman untuk pekerjaan pemeliharaan, perbaikan, dan perluasan jaringan. Teknik pekerjaan
2 dalam keadaan padam tersebut sangat merugikan konsumen dan kerugian perusahaan karena KWh diproduksi tidak bisa tersalurkan.
Cara pemeliharaan, perbaikan, dan perluasan penyulang dengan menggunakan teknik Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) dapat menyelamatkan energi terbuang (KWh) dan meningkatkan keandalan penyaluran listrik ke konsumen sehingga layak untuk dilakukan
1.2. Tujuan
Tujuan dan manfaat melakukan kerja praktek iini adalah :
1) Menambah pengetahuan dan pemahaman bahwa PDKB dapat menjaga kontinuitas penyaluran energi listrik dan dapat menyelamatkan energi listrik tak tersalurkan akibat pemadaman. 2) Mengetahui pengaruh PDKB
terhadap keandalan sistem. 1.3. Batasan masalah
Adapun pembatasan masalah dalam makalah ini yaitu sebagai berikut :
1) Hanya memaparkan mengenai PDKB SUTM
2) Tidak membahas langkah kerja pada pengerjaan PDKB.
3) Tidak menerangkan fungsi dari peralatan yang digunakan pada PDKB.
4) Menjelaskan pengaruh PDKB untuk parameter keandalan SAIDI dan SAIFI saja.
II. PEMBAHASAN
2.1. Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB)
Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) merupakan pekerjaan yang meliputi perbaikan,
pemeliharaan, dan perluasan jaringan yang dilakukan dalam kondisi bertegangan atau tanpa memadamkan jaringan yang sedang beroperasi. Dengan demikian kelangsungan suplai energi listrik tetap terjaga dan selama pekerjaan tersebut berlangsung pelanggan tidak perlu mengalami pemadaman.
Keuntungan yang dapat diberikan oleh PDKB dapat dilihat dari sisi pekerjaan ataupun dari sisi penjualan energi listrik ke konsumen, yaitu sebagai berikut:
a) PDKB dapat ditunda pekerjaan jika tidak selesai dalam 1 hari dan dapat diselesaikan pada esok harinya karena listrik tidak padam.
b) PDKB memiliki peralatan yang lengkap dan aman.
c) Dari sisi penjualan energy listrik, karena tegangan tidak padam maka enegi yang disalurkan akan maksimum dan menghasilkan keuntungan secara finansial perusahaan.
Dalam melakukan pekerjaan dengan kondisi masih bertegangan tentunya akan sangat berbahaya bagi pekerja. Oleh karena itu dibuat aturan baku yang disebut Standing Operation Procedure (SOP). Pada SOP berisi langkah-langkah untuk melindungi pekerja dari bahaya yang mengancam ketika bekerja. Masing-masing jenis pekerjaan PDKB memiliki SOP yang berbeda satu dengan yang lain. Pada SOP Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB), juga dijelaskan peralatan-peralatan khusus yang wajib digunakan untuk menunjang pekerjaan serta untuk melindungi orang yang melakukan pekerjaan tersebut.
Pekerja atau orang yang melakukan Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) biasa disebut dengan linesman. Sebelum melakukan pekerjaan tersebut, linesman dilatih terlebih dahulu untuk
3 menghindari adanya kesalahan operasi ketika bekerja. Pelatihan tersebut dilakukan selama berbulan-bulan, dengan dimulai dari pekerjaan dalam keadaan tidak bertegangan terlebih dahulu (offline), lalu langsung dipraktekkan pada saluran transmisi maupun distribusi dengan keadaan bertegangan listrik.
Sebelum melakukan pengerjaan PDKB diharuskan telah memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1) Harus Ada Linemen 2) Harus Ada Groundmen
3) Harus Ada Pengawas K3, dan Pengawas Pekerjaan
4) Menandatangani SP2B (Surat Perintah melaksanakan Pekerjaan Bertegangan) untuk Linesmen dan groundmen.
5) Menandatangani SP3B (Surat Perintah Pengawas Pekerjaan Bertegangan)
6) Alat pelindung diri ( APD ) dalam keadaan baik yang dicek oleh pengawas K3 sebelum bekerja. 7) Peralatan diberi lapisan silikon
untuk mencegah aliran air disaat pekerjaan dalam keadaan hujan. Berdasarkan cara kerjanya, metode dalam pelaksanaan Perkerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) dapat dibagi menjadi :
1. Metoda menggunakan Sarung Tangan Karet (Rubber Glove Method), biasanya untuk jaringan Tegangan Rendah (misalnya 480 Volts-1500 Volts)
2. Metoda menggunakan Tongkat Isolasi (Hot Stick atau Distance Method), biasanya untuk jaringan dengan Tegangan Menengah dan Tegangan Tinggi (misalnya jaringan bertegangan 20 kV / 150 kV). Metoda ini telah dilaksanakan oleh PLN Distribusi/Wilayah se-Indonesia.
3. Metoda dengan menyentuh langsung (Bare Hand Method), biasanya untuk Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) dan Ultra Tinggi (misalnya jaringan dengan tegangan 230 kV-500 kV). Metoda ini telah dilaksanakan oleh PT. PLN (Persero) P3B Jawa Bali sejak tahun 2004.
Live Line Maintenance atau
Pekerjaan dalam keadaan bertegangan (PDKB) menurut tegangan operasinya dapat digolongkan sebagai berikut
a. PDKB TR (Tegangan Rendah) dengan range tegangan 380/220 volt b. PDKB TM (Tegangan Menenngah)
dengan range tegangan 20 kV
c. PDKB TT (Tegangan Tinggi) dengan range tegangan 70 kV s.d. 150 kV d. PDKB TET (Tegangan Ekstra
Tinggi) dengan range tegangan 275 kV s.d. 500 kV
Dalam sub bab berikutnya pembahasan akan difokuskan pada PDKB TM 20 kV untuk saluran udara.
2.2. PDKB Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20kV
Dari berbagai metode yang digunakan dalam pelaksanaan PDKB SUTM di Area Jambi adalah dengan metode Berjarak. Metode Berjarak adalah sebuah metode dengan menekankan jarak sebagai titik aman dan menggunakan stik atau alat isolasi dengan kualitas uji yang sangat baik. Adapun jarak yang ditekankan untuk keselamatan adalah 6 EP ( EP = elemen pelindung ) dengan 1 EP udara adalah 10 cm. Untuk jarak kurang dari 6 EP tersebut merupakan pelanggaran keras, karena dapat membahayakan jiwa linesmen.
Secara umum untuk tata cara pelaksanaan kegiatan PDKB SUTM 20 kV Area Jambi sesuai SOP (terlampir contoh SOP No.69) adalah sebagai berikut :
4 1000 cos 3V I t E L L safe × = φ I. Persiapan Pekerjaan
a) Survey Lokasi dan Diskusi b) Persiapan Administrasi
c) Persiapan Alat Pelindung Diri / APD (Dapat dilihat pada Tabel 3.2) dan Alat Bantu (Dapat dilihat pada Tabel 3.3)
d) Peralatan Kerja (Dapat dilihat pada Tabel 3.4)
e) Material Kerja.
II. Pelaksanaan Pekerjaan di Lokasi Kerja
a) Persiapan Pekerjaan b) Pelaksanaan Pekerjaan III. Penutup
III. PERHITUNGAN DAN ANALISIS 3.1. Pengertian Energi Listrik KWh
Terselamatkan
Energi (KWh) terselamatkan adalah energi listrik yang masih dapat tersalurkan saat dilakukan pekerjaan tanpa dilakukan pemadaman. Sedangkan energi tak terselamatkan adalah energi yang hilang akibat pemadaman untuk pekerjaan pemeliharaan, perbaikan, dan perluasan jaringan.
Pada sistem 3 fasa, formulasi perhitungan energi terselamatkan dalam Kilo Watt hour (KWh) adalah
………….………1 Dimana
Esafe =Energi terselamatkan (KWh) VL = Tegangan line to line (volt)
IL = Arus saluran (ampere)
cos Ф = faktor daya
t = waktu pengerjaan (jam) 3.2. Perhitungan KWh dan Rupiah
Terselamatkan
Bila diketahui besar arus yang mengalir dan lama waktu pengerjaan, dan dengan asumsi tegangan sistem adalah 21kV dan cos Ф sebesar 0,85, maka dapat
dilakukan contoh perhitungan sebagai berikut :
Pada feeder/penyulang Mahoni terukur arus yang mengalir sebesar 220A. Dan pengerjaan PDKB u ntuk Pem asan gan/ pen ggan tian Li ght nin g Arrest er 3 fas a dil ak ukan s el ama 3 jam.
Dari persamaan (1) didapat perhitungan KWh terselamatkan sebesar
Menurut Tul III-09 harga jual rupiah/KWh 1 bulan sebelumnya, yaitu bulan Juli 2013, adalah Rp.826,04/KWh.
Dengan mengalikan besar KWh terselamatkan terhadap harga jual listrik PLN Area Jambi bulan Juli 2013 didapat Perkiraan Rupiah terselamatkan
Dengan Cara yang sama diperoleh
Tabel 3.1 Hasil Perhitungan KWh dan Rupiah
Terselamatkan N O ARUS (A) LAMA PENG ERJAA N (JAM) KWH TERSELA MATKAN (KWh) PERKIRAAN RUPIAH TERSELAMA TKAN 1 220 3 20405.29 IDR 16,855,586. 22 2 180 3 16695.24 IDR 13,790,934. 18 3 280 3 25970.37 IDR 21,452,564. 28 4 54 4 6678.1 IDR 5,516,373.6 75 , 585 . 855 . 16 826,04 29 , 405 . 20 Rp = × =
(
)( )( )
KWh 29 , 405 . 20 1000 3 85 , 0 220 21000 3 1000 cos 3 = × = × = V I t Esafe L Lφ
5 N O ARUS (A) LAMA PENG ERJAA N (JAM) KWH TERSELA MATKAN (KWh) PERKIRAAN RUPIAH TERSELAMA TKAN 5 197 4 24362.68 IDR 20,124,548. 39 6 197 3 18272.01 IDR 15,093,411. 29 7 121 4 14963.88 IDR 12,360,763. 23 8 213 3 19756.03 IDR 16,319,272. 11 9 213 3 19756.03 IDR 16,319,272. 11 10 196 3 18179.26 IDR 15,016,794. 99 11 116 3 10759.15 IDR 8,887,490.9 1 12 163 3 15118.47 IDR 12,488,457. 06 13 55 3 5101.32 IDR 4,213,896.5 5 14 116 3 10759.15 IDR 8,887,490.9 1 15 116 8 28691.08 IDR 23,699,975. 77 16 116 3 10759.15 IDR 8,887,490.9 1 17 180 6 33390.48 IDR 27,581,868. 36 18 180 4 22260.32 IDR 18,387,912. 24 N O ARUS (A) LAMA PENG ERJAA N (JAM) KWH TERSELA MATKAN (KWh) PERKIRAAN RUPIAH TERSELAMA TKAN 19 84 3 7791.11 IDR 6,435,769.2 8 20 196 3 18179.26 IDR 15,016,794. 99 21 180 3 16695.24 IDR 13,790,934. 18 22 163 3 15118.47 IDR 12,488,457. 06 23 163 3 15118.47 IDR 12,488,457. 06
Dapat dihitung total energi terselamatkan dalam 1 bulan pengerjaan PDKB adalah sebesar 394,78 MWh (Mega Watt hour) dan jika ditafsirkan ke dalam rupiah sekitar 326,1 juta rupiah. Bila tidak dilakukan teknik PDKB maka energi listrik yang tidak tersalurkan akan berubah menjadi rugi-rugi berupa kenaikan frekuensi sistem. Tentunya hal ini akan sangat merugikan bagi perusahaan penyedia layanan listrik negara (PLN) karena tidak dapat menjual listrik yang sudah dibangkitkan karena hilang menjadi rugi-rugi kenaikan frekuensi sistem akibat pemutusan aliran listrik untuk proses perbaikan dan pemeliharaan sistem.
Dari hasil perhitungan Tabel (3.1), untuk lebih jelasnya dapat dilihat grafik perbandingan pada Gambar (3.1) dan Gambar (3.2) sebagai berikut.
6 Gambar 3.1 Grafik hubungan KWh terselamatkan
terhadap arus dan lama pengerjaan PDKB
Gambar 3.2 Grafik hubungan perkiraan rupiah
terselamatkan terhadap arus dan lama pengerjaan PDKB
Dari kedua grafik perbandingan (Gambar 3.1 dan Gambar 3.2) sumbu x (absis) merepresentasikan besar arus sistem kali lama waktu pengerjaan PDKB, sedangkan sumbu y (ordinat) merepresentasikan nilai KWh terselamatkan untuk Gambar (3.1) dan nilai rupiah terselamatkan untuk Gambar (3.2). Dapat dilihat bahwa nilai KWh dan perkiraan rupiah terselamatkan
proporsional terhadap besar arus dan lama pengerjaan PDKB.
3.3. SAIDI
SAIDI adalah jumlah lamanya gangguan pemadaman yang dialami oleh konsumen dalam satu periode waktu dibagi dengan jumlah konsumen yang dilayani, dapat disebut juga indeks durasi pemadaman rata-rata.
………2 Dimana
SAIDI = Durasi/lama gangguan (menit/bulan)
Ti = lama gangguan (menit)
Ki = Jumlah per unit konsumen
yang mengalami pemadaman
N = Jumlah konsumen yang dilayani
Perhitungan SAIDI dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu SAIDI dengan PDKB dan SAIDI tanpa PDKB.
1. Perhitungan SAIDI bila pekerjaan dilakukan dengan pemadaman (tanpa PDKB) maka digunakan ∑kiti total penjumlahan dari ∑kiti
yang didapat dari pemadaman karena gangguan murni dengan ∑kiti yang didapat dari pemadaman
akibat tanpa PDKB.
2. Perhitungan SAIDI bila pekerjaan dilakukan tanpa pemadaman (dengan teknik PDKB) maka hanya digunakan ∑kiti yang didapat dari
gangguan murni selama periode Agustus 2013
Diketahui nilai ∑kiti dari
pemadaman murni adalah 3974539, dan ∑kiti tanpa PDKB
adalah 42593040, dengan total pelanggan dilayani adalah 330587.
∑
= N t k SAIDI i i7 Kemudian dengan menggunakan persamaan (2) didapat perhitungan SAIDI dengan teknik PDKB adalah sebagai berikut
Tanpa Teknik PDKB
Dengan Teknik PDKB
Dari hasil perhitungan didapat nilai SAIDI tanpa PDKB sebesar 140,86 menit/pelanggan, sedangkan nilai SAIDI dengan teknik PDKB sebesar 12,02 menit/pelanggan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat grafik perbandingan pada Gambar (4.4) sebagai berikut :
Gambar 3.3 Grafik perbandingan SAIDI bila
dengan PDKB dan tanpa PDKB
Dari grafik (Gambar 3.3) didapat bahwa dalam 1 bulan durasi pemadaman rata-rata per pelanggan paling kecil adalah bila menggunakan teknik PDKB yaitu sekitar 12,02 menit/pelanggan. Nilai ini jauh lebih kecil dibandingkan bila tanpa menggunakan PDKB yaitu 140,86 menit/pelanggan.
Parameter keandalan SAIDI dari sistem tenaga listrik Area Jambi akan semakin bagus bila pekerjaan dilakukan dalam keadaan bertegangan atau tanpa memutus aliran listrik
3.4. SAIFI
SAIFI adalah banyaknya konsumen yang mengalami gangguan pemadaman dalam satu periode waktu dibagi dengan jumlah konsumen yang dilayani, dapat disebut juga indeks frekuensi pemadaman rata-rata.
………3 Dimana
SAIFI = Frekuensi pemadaman (kali/bulan)
λi = Laju gangguan komponen
ki = Jumlah per unit konsumen
yang mengalami pemadaman
N = Jumlah konsumen yang dilayani
Perhitungan SAIFI dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu SAIFI dengan PDKB dan SAIFI tanpa PDKB.
1. Perhitungan SAIFI bila pekerjaan dilakukan dengan pemadaman (tanpa PDKB) maka digunakan ∑kiλi total penjumlahan dari ∑kiλi
yang didapat dari pemadaman karena gangguan murni dengan ∑kiλi yang didapat dari
pemadaman akibat tanpa PDKB. 2. Perhitungan SAIDI bila pekerjaan
dilakukan tanpa pemadaman (dengan teknik PDKB) maka hanya
∑
= N k SAIFI iλi pelanggan jam pelanggan menit N t k SAIDI i i / 35 , 2 / 86 , 140 330587 42593040 3974539 = = + = =∑
pelanggan menit N t k SAIDI i i / 02 , 12 330587 3974539 = = =∑
8 digunakan ∑kiλi yang didapat dari
gangguan murni selama periode Agustus 2013
Diketahui nilai ∑kiλi dari
pemadaman murni adalah 579852, dan ∑kiλi tanpa PDKB adalah 204431, dengan
total pelanggan dilayani adalah 330587 Kemudian dengan menggunakan persamaan (3) didapat perhitungan SAIFI adalah sebagai berikut
Tanpa Teknik PDKB
Dengan Teknik PDKB
Dari hasil perhitungan didapat nilai SAIFI tanpa PDKB sebesar 2,37 kali/pelanggan, sedangkan nilai SAIFI dengan teknik PDKB sebesar 1,754 kali/pelanggan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat grafik perbandingan pada Gambar (3.4) sebagai berikut :
Ga mb a r 3 . 4 G r a f i k p e r b a n d i n g a n S A I F I
b i l a d e n g a n P D K B d a n t a n p a P D K B
Dari hasil perhitungan dan grafik di atas didapat bahwa dalam 1 bulan frekuensi pemadaman rata-rata per pelanggan paling kecil adalah bila menggunakan teknik PDKB yaitu sekitar 1,754 kali/pelanggan. Nilai ini lebih kecil dibandingkan bila tanpa menggunakan PDKB yaitu 2,37 kali/pelanggan.
Parameter keandalan SAIFI dari sistem tenaga listrik Area Jambi akan semakin bagus bila pekerjaan dilakukan dalam keadaan bertegangan atau tanpa memutus aliran daya listrik
IV. KESIMPULAN
1. Penggunaan Teknik PDKB secara optimal dapat menyelamatkan KWh dan mengurangi durasi dan frekuensi pemadaman serta akan memberikan dampak yang positif bagi perusahaan maupun pelanggan.
2. Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa besar energi dan rupiah terselamatkan masing-masing sebesar 394,78 MWh (Mega Watt hour) dan 326,1 juta rupiah. Nilai ini proporsional terhadap besar arus pada sistem dan lama pengerjaan PDKB 3. Nilai dari parameter keandalan seperti
SAiDI dan SAIFI akan lebih bagus bila pekerjaan dan pemeliharaan jaringan dilakukan dengan teknik PDKB, yaitu SAIDI = 12,02mnt/plg dan SAIFI = 1,754 kali/plg
V. SARAN
1. Hendaknya pelaksanaan PDKB dilakukan secara menyeluruh untuk jaringan transmisi tegangan tinggi, tegangan menengah, dan tegangan rendah agar didapat penghematan energi listrik yang lebih besar dan juga meningkatkan keandalan dari sistem tenaga listrik. bulan kali bulan kali N k SAIFI i i / 754 , 1 / 330587 579852 = = =
∑
λ
bulan kali bulan kali N k SAIFI i i / 37 , 2 / 330587 204431 579852 = + = =∑
λ
9 DAFTAR PUSTAKA
1) Arsip dan Dokumentasi PT. PLN (Persero) W.S2JB Area Jambi.
2) Sulasno, Ir. Teknik dan Sistem Distribusi Tenaga Listrik. 2004. Semarang: Badan Penerbit Universitas Diponegoro
3) Arismunandar. Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik. Saluran Transmisi. 1975. Jakarta: Pradnya Paramita. 4) http://pdkb.pln-pusdiklat.co.id/,
diakses tanggal 20 Agustus 2013 5) http://20kv.wordpress.com/2009/06/09
/sekilas-pekerjaan-dalam-keadaan-bertegangan-20000-v/, diakses tanggal 2 September 2013 6) http://jendeladenngabei.blogspot.com/ 2012/11/pekerjaan-dalam-keadaan-bertegangan-pdkb.html, diakses tanggal 2 September 2013 BIODATA Aggie Brenda Vernandez ( 21060110120007 ) lahir di Semarang, 11 April 1992. Telah Menempuh pendidikan di SD Negeri Tandang 03 Semarang, SMP Negeri 08 Semarang, SMA Negeri 15 Semarang dan sampai sekarang masih menyelesaikan studi S1 di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang Semester VII Konsentrasi Teknik Tenaga Listrik Semarang, 5 September 2013 Mengetahui, Dosen Pembimbing Ir. Yunungtyastuti, MT. NIP 195209261983032001
