TUGAS AKHIR
KETERSEDIAAN TENAGA LISTRIK SISTEM TRANSMISI 500 KV BALI PADA TAHUN 2030
PASEK GEDE GUNA PRABAWA NIM. 0804405011
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
ii
KETERSEDIAAN TENAGA LISTRIK SISTEM TRANSMISI 500 KV BALI PADA TAHUN 2030
Tuga Akhir Diajukan Sebagai Prasyarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana S1 (Strata 1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana
PASEK GEDE GUNA PRABAWA NIM. 0804405011
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN - BALI
2015
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas Akhir / Skripsi ini adalah hasil karya Saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
telah Saya nyatakan dengan benar.
Nama : Pasek Gede Guna Prabawa
Nim : 0804405011
Tanda Tangan :
Tanggal : 16 Desember 2015
ABSTRAK
Listrik merupakan sarana vital untuk membangun suatu negara, karena listrik dapat dengan mudah dijadikan sarana untuk menggerakan roda ekonomi.
Berdasarkan Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) Bali 2015- 2024, kebutuhan energi listrik di Bali tercatat meningkat hingga 9,7% tiap tahun.
Tahun 2014 pasokan listrik di Perusahaan Listrik Negara (PLN) hanya mencapai 880 MW. Pada tahun 2014 pemanfaatan tenaga listrik di Bali melonjak tajam sehingga pemanfaatan tenaga listrik dianggap extrim mencapai 10% dari 712,5 MW sampai mencapai 780,9 MW. Analisis ketersediaan tenaga listrik perlu di lakukan untuk mengetahui ketersediaan tenaga listrik dari tahun 2015 sampai dengan tahun 2030.
Ketersediaan tenaga listrik sangat erat kaitannya dengan keandalan sistem transmisi, sehingga penting untuk menghitung keandalan sistem transmisi Bali sehingga tenaga listrik dapat di salurkan secara optimal. Keandalan sistem transmisi Bali dianalisis menggunakan alat bantu ETAP untuk mengetahui hasil SAIFI dan SAIDI sistem transmisi Bali. Permalan beban puncak sistem transmisi di Bali dari tahun 2015 sampai dengan tahun 2030, sistem Bali harus dapat mensuplai tenaga listrik sebesar 2231,35 MW. Upaya yang dilakukan untuk memenuhi beban puncak adalah dengan menambah suplai tenaga listrik berdasarkan rencana pembangunan pembangkit dan melalui Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 500 kV. Ketersediaan tenaga listrik dianalisis dengan menggunakan neraca daya dengan sistem transmisi dalam kondisi N-1 sehingga dapat di diketahui suplai tenaga listrik sistem 500 kV dapat memenuhi beban puncak dari tahun 2015 sampai dengan tahun 2030.
Keandalan sistem transmisi Bali dari perhitungan menggunakan alat bantu ETAP di peroleh, nilai SAIFI sebesar 1,4264 kali/tahun dan nilai SAIDI sebesar 0,7124 jam/tahun. Analisis ketersediaan tenaga listrik di Bali tahun 2030 diperoleh bahwa Bali masih bisa memenuhi beban puncak dalam kondisi N-1 dengan suplai tenaga listrik Bali sebesar 3959 MW dengan cadangan tenaga listrik sebesar 1727,7 MW.
Kata Kunci : Ketersediaan, Keandalan, Peramalan beban puncak, Kondisi N-1, Neraca daya, SUTET.
vi ABSTRACT
Electricity is a vital means to build a country, because electricity can easily be used as a means to move the economic wheel. Under the Electricity Supply Business Plan (RUPTL) Bali 2015-2024, the electrical energy needs in Bali recorded increased by 9.7% per year. 2014 power supply in the State Electricity Company (PLN) only reached 880 MW. In 2014 the use of electricity in Bali jumped sharply so that the utilization of electricity is considered extreme reaches 10% from 712.5 MW to reach 780.9 MW. Analysis of the availability of electrical power needs to be done to determine the availability of power from 2015 to 2030.
The availability of electricity is closely associated with the reliability of the transmission system, so it's important to calculate the reliability of the transmission system Bali so that electricity can be distributed optimally. Bali transmission system reliability is analyzed using the tools of ETAP to know the results of SAIFI and SAIDI Bali transmission system. Transmission system peak load forecasting in Bali from 2015 to 2030, Bali system must be able to supply power at 2231.35 MW. Efforts are being made to meet the peak load is to increase the supply of electricity based on plant construction plans and through the Air Line Extra High Voltage (SUTET) 500 kV. The availability of electricity is analyzed using the balance of power to the transmission system in the condition of the N-1 so it can be known electric power supply of 500 kV system can meet the peak load from 2015 to 2030.
Bali transmission system reliability of calculations using the tools of ETAP obtained, SAIFI value of 1.4264 times / year and SAIDI value of 0.7124 hours / year. Analysis of the availability of power in Bali in 2030 showed that Bali is still able to meet the peak load in the condition of the N-1 to supply electric power to Bali for 3959 MW of electric power reserves amounted to 1727.7 MW.
Keywords: Availability, Reliability, Forecasting peak load, N-1 condition, Balance of power, EHV.
UCAPAN TERIMA KASIH
Om Swastiastu,
Puja dan puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa Tuhan Yang Maha Esa atas karunia_Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, dengan judul “KETERSEDIAAN TENAGA LISTRIK SISTEM TRANSMISI 500 KV BALI PADA TAHUN 2030”.
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Elektro, Konsentrasi Sistem Tenaga Listrik, Universitas Udayana.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materiil. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT, PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.
3. Ibu Prof. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT, PhD. selaku Pembimbing Akademik 4. Bapak Dr. Ir. I Ketut Wijaya, M. Erg. selaku Dosen Pembimbing I Tugas
Akhir atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan studi.
5. Bapak Ir. I Made Mataram, M. Erg., MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan bantuan dan saran serta bimbingan dalam penulisan Tugas Akhir.
6. Bapak dan Ibu dosen pengajar (Ir. I Gede Dyana Arjana, MT, Pratolo Rahardjo, ST, MT,), para Pegawai serta Staf Teknisi Program Studi Teknik Elektro atas sumbangsih ilmu pengetahuan dan bimbingan selama menempuh kuliah di Jurusan Teknik Elektro.
7. Suksma majeng Sasuhunan sareng sami, sane sampun ngicen ketenangan Bathin salami ngaryanang Tugas Akhir puniki.
viii
8. Kedua Orang Tua tersayang, Adik, Orang Tersayang dan anggota keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan material selama penyusunan Tugas Akhir ini, serta tidak lupa terimakasih juga kepada Kakek dan Nenek yang selalu menuntun.
9. Teman teman seperjuangan dalam penyusuanan Tugas Akhir, Kecap, Gerald, Teja, Anom dan masih banyak lagi hingga akhirnya dapat melaksanakan Ujian Sidang Tugas Akhir.
10. Sahabat-sahabat sejati yang selalu menemani selama penyusunan Tugas Akhir, Tu Gus Mahadi, Juniatra Gina, Prabu Wisesa, Hendra, Om Ijo, Dedik, Gading, Kecap, Gerald, Komink, Paksi Aji, semoga persahabatan kita tidak berakhir.
11. Teman-teman gradag-grudug, Dirus, Teja, Gatot, Aris, dan teman teman lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
12. Teman-teman Power Crew El_xtro08, teman-teman Elektro Univ. Udayana angkatan 2008, 2009 dan 2010 yang turut membantu dan memberikan semangat dalam penulisan Tugas Akhir ini.
13. Teman-teman KKN Desa Belimbing yang selalu memberikan semangat.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini, saran-saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi kita semua.
Om Santih Santih Santih Om,
Denpasar, Desember 2015
Pasek Gede Guna Prabawa
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL... i
LEMBAR PRASYARAT GELAR ... ii
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
UCAPAN TERIMA KASIH ... vii
DAFTAR ISI... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
1.5 Batasan Masalah... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir... 5
2.2 Sistem Tenaga Listrik... 6
2.3 Keandalan Sistem Transmisi ... 8
2.3.1 SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) ... 9
2.3.2 SAIDI (System Average Interruption Duration Index) ... 9
2.3.3 Teknik pengkajian reliability ... 10
2.3.3.1 Indeks keandalan deterministik ... 10
2.3.3.2 Indeks keandalan probabilistik ... 11
x
2.3.4 Cara Pengkajian Keandalan secara Probabilistik ... 12
2.4 Peramalan ... 13
2.4.1 Ketersediaan Suplai Tenaga Listrik ... 14
2.4.2 Regresi linier ... 15
2.4.3 Segitiga daya ... 16
2.4.4 Neraca daya ... 16
2.4.4.1 Rasio Elektrifikasi dan Kondisi Kelistrikan di Setiap Daerah di Bali ... 17
2.4.4.2 Potensi Sumber Energi Listrik Bali Pembangkit Listrik Berdaya Besar ... 19
2.4.4.3 Rencana Tambahan Infrastruktur Ketenagalistrikan .. 19
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 21
3.2 Data ... 21
3.2.1 Sumber data... 21
3.2.2 Jenis data ... 21
3.2.2 Teknik pengumpulan data ... 22
3.3 Analisis Data ... 23
3.4 Alur Analisis ... 24
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Keandalan Tenaga Listrik Sistem Transmisi Bali Saat Ini ... 25
4.1.1 Data spesifikasi teknis dan parameter keandalan 150 kV sistem kealistrikan Bali ... 25
4.1.2 Rencana pengembangan saluran transmisi sistem kelistrikan Bali... 27
4.1.3 Analisa keandalan dengan program ETAP power station ... 27
4.1.4 Hasil program ETAP keandalan pada sistem transmisi Bali... 31
4.2 Ketersediaan Tenaga Listrik Sistem Transmisi 500 KV Bali pada Tahun 2016-2030 ... 33
4.2.1 Rencana pembangunan SUTET 500 kV di Bali... 40 4.2.2 Neraca daya sistem transmisi kelistrikan Bali... 42 4.2.3 Hasil ketersediaan tenaga listrik sistem transmisi 500 kV Bali
pada tahun 2016-2030... 46
BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ... 49 5.2 Saran... 50
DAFTAR PUSTAKA
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Segaris Sistem Tenaga Listrik Sederhana ... 6
Gambar 2.2 Arah Aliran Energi Sistem Tenaga Listrik... 7
Gambar 2.3 Langkah-Langkah Peramalan ... 13
Gambar 2.4 Diagram Faktor Daya ... 16
Gambar 2.5 Peta dan Kondisi Kelistrikan di Setiap Kabupaten/Kota di Bali. 18 Gambar 3.1 Alur analisis ... 24
Gambar 4.1 Single Line Diagram Transmisi Bali pada ETAP Power Station 28 Gambar 4.2 Single Line Diagram Transmisi Bali Setelah Dioperasikan pada ETAP Power Station ... 30
Gambar 4.3 Tampilan Umum Hasil Eksekusi Program ETAP Power Station31 Gambar 4.4 Prediksi Beban Puncak Sistem Kelistrikan Bali Tahun 2000-2014 ... 36
Gambar 4.5 Peramalan Beban Puncak Sistem Kelistrikan Bali Tahun 2015- 2030... 39
Gambar 4.6 Single Line Diagram Rencana Pertama SUTET 500 KV Berakhir di Gilimanuk ... 41
Gambar 4.7 Single Line Diagram Rencana Kedua SUTET 500 KV Berakhir di New Kapal... 41
Gambar 4.8 Single Line Diagram Rencana Ketiga SUTET 500 KV Berakhir di Kapal ... 42
Gambar 4.9 Grafik Neraca Daya Sistem Kelistrikan Bali Sampai pada Tahun 2030... 45
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Target Parameter Keandalan Sistem Transmisi ... 8
Tabel 2.2 Contoh Neraca Daya Sistem Tenaga Listrik ... 17
Tabel 2.3 Daya Pembangkitan PLTG Celukan Bawang ... 19
Tabel 2.4 Rencana Pengembangan Kapasitas Pembangkit Tenaga Listrik Provinsi Bali... 20
Tabel 4.1 Spesifikasi Teknis Saluran Transmisi 150 kV Bali ... 26
Tabel 4.2 Parametar Keandalan Saluran Transmisi 150 kV Bali... 26
Tabel 4.3 Spesifikasi Teknis Penambahan Saluran Transmisi 150 kV Bali ... 27
Tabel 4.4 Data Inputan Bus... 28
Tabel 4.5 Data Inputan Line... 29
Tabel 4.6 Data Inputan Generator ... 29
Tabel 4.7 Data Inputan Beban... 30
Tabel 4.8 Hasil Eksekusi Program untuk Keandalan pada Beban ... 32
Tabel 4.9 Hasil Eksekusi Program untuk Keandalan pada Generator ... 33
Tabel 4.10 Data Hasil Program ETAP pada Keandalan Sistem Kelistrikan Bali 33 Tabel 4.11 Beban Puncak Sistem Kelistrikan Bali Tahun 2000-2014... 34
Tabel 4.12 Hasil Peramalan Beban Sistem Kelistrikan Bali Tahun 2015-2030 . 38 Tabel 4.13 Neraca Daya Sistem Kelistrikan Bali Sampai pada Tahun 2030... 44
Tabel 4.14 Ketersediaan Suplai Sistem Kelistrikan Bali ... 47
