i
TUGAS AKHIR COVER LUAR
STUDI PENINGKATAN KUALITAS PELAYANAN PENYULANG MENGGUNAKAN LOAD BREAK SWITCH (LBS) THREE WAY
I KADEK HERY SAMUDRA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN-BALI
ii
TUGAS AKHIR COVER DALAM
STUDI PENINGKATAN KUALITAS PELAYANAN PENYULANG MENGGUNAKAN LOAD BREAK SWITCH (LBS) THREE WAY
I KADEK HERY SAMUDRA NIM. 0904405062
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN – BALI
2015
iii
Tugas Akhir/Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar. LEMBAR ORISINALITAS
Nama : I Kadek Hery Samudra
NIM : 0904405062
Tanda Tangan :
iv
LEMBR PENGESAHAN
Tugas Akhir ini diajukan oleh :
Nama : I Kadek Hery Samudra
NIM : 0904405062
Jurusan : Teknik Elektro
Judul Skripsi : Studi Peningkatan Kualitas Pelayanan Penyulang Menggunakan Load Break Switch (LBS) Three Way
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
DEWAN PENGUJI
Pembimbing I : Ir. I Gede Dyana Arjana, MT
Pembimbing II : Ir. I Wayan Arta Wijaya,MErg,.MT
Penguji : Ir. I Wayan Rinas, MT
Penguji : Ir. Anak Agung Gede Maharta Pemayun
Penguji : I Made Suartika,ST
Ditetapkan di : Kampus Sudirman, Teknik Elektro, Universitas Udayana Tanggal 20 November 2015
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir. I Nyoman Setiawan, MT NIP : 19631229 199103 1 001
v 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 “STUDI PENINGKATAN KUALITAS PELAYANAN PENYULANG MENGGUNAKAN LOAD BREAK SWITCH (LBS) THREE WAY”.
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi bagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi 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 material. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana, MASc., PhD. selaku Dekan Fakultas
Teknik Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Udayana.
3. Bapak Ir. I Nyoman Budiastra,MKes., MT. selaku Pembimbing Akademik
4. Bapak Ir. I Gede Dyana Arjana, MT. selaku Dosen pembimbing I Tugas
Akhir atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan studi.
5. Bapak Ir. I Wayan Artha Wijaya, MErg.,MT. selaku Dosen pembimbing II
Tugas Akhir atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan studi.
6. Orang Tua tersayang dan anggota keluarga yang telah memberikan
dukungan moril dan material selama penyusunan Tugas Akhir ini.
7. Bapak I Made Supriadi, selaku staf pegawai PT. PLN (Persero) Distribusi
Bali Area Jaringan Bali Selatan, yang turut membantu dalam penulisan Tugas Akhir ini.
vi
8. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas
bantuan dan saran yang diberikan sehingga penulisan Tugas Akhir ini bisa selesai tepat pada waktunya.
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, 13 Oktober 2015
vii ABSTRAK
Keandalan sistem adalah peluang suatu komponen atau sistem dalam memenuhi fungsi yang dibutuhkan dalam periode tertentu. Istilah indeks keandalan adalah merupakan indikator keadaan yang dinyatakan dalam suatu besaran probabilitas. Pada sistem distribusi, kualitas keandalan dapat dilihat dari lamanya pemadaman atau SAIDI (System Average Interruption Duration Index) dan seberapa sering pemadaman terjadi dalam satuan waktu atau SAIFI (System Average Interruption Frequency Index). Salah satu cara yang telah dilakukan oleh PT. PLN (Persero) Distribusi Bali area jaringan Bali selatan untuk mengurangi jumlah pelanggan padam saat terjadi gangguan yaitu dengan pemasangan Load Break Swich (LBS) three way. Pemasangan Load Break Swich (LBS) three way ini diharapkan mampu untuk meningkatkan mutu pelayanan kepada pelanggan.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini dengan melakukan perhitungan terhadap SAIFI dan SAIDI sebelum dan setelah pemasangan LBS Three Way, setelah itu dilakukan analisa pengaruh pemasangan Load Break Switch (LBS) Three Way terhadap mutu pelayanan pelanggan DB0133 (United Overseas Bank). Hasil dari perhitungan SAIFI dan SAIDI pada pelanggan DB0133 (United Overseas Bank) sebelum pemasangan LBS Three Way didapatkan SAIFI sebesar 6.348 kali/pelanggan/tahun dan SAIDI sebesar 9.519 jam/pelanggan/tahun. Setelah pemasangan LBS Three Way, didapatkan hasil perhitungan SAIFI sebesar 0 kali/pelanggan/tahun dan SAIDI sebesar 0 jam/pelanggan/tahun.
Berdasarkan analisa kemampuan manuver beban pada penyulang Gunung Agung dan Imam Bonjol setelah pemasangan LBS Three Way. Penyulang Gunung Agung mampu memanuver pelanggan seksi I dan III penyulang Imam Bonjol diperoleh daya terpasang sebesar 9,881 kVA dan arus sebesar 285.24 Amphere, dan penyulang Imam Bonjol mampu memanuver pelanggan sampai III, IV dan V penyulang Gunung Agung diperoleh daya terpasang sebesar 9,293 kVA dan arus sebesar 268.27 Ampere.
viii ABSTRACT
System’s reliability is a chance of a component or system in fulfilling function in which is needed on a certain period. Reliability index is a state indicator in which is stated in a probability magnitude. In a distribution system, the quality of the reliability can be seen from the duration of the power outage or SAIDI (System Average Interruption Duration Index) and how often the power outage happened in a unit of time or SAIFI (System Average Interruption Frequency Index). One of the ways that had been done by PT. PLN (Persero) Bali distribution South Bali area’s network to reduce the number of customers’ power outage when the interference occurred is by installing Load Break Switch (LBS) three way. The LBS three way installation is expected to improve the quality of service to the customers.
The method that is used in this research is by doing a calculation toward SAIFI and SAIDI before and after the installation of LBS three way, then the analysis of Load Break Switch (LBS) installation effect is done toward the quality of service to the customers DB133 (United Overseas Bank).
The results of the calculation from SAIFI and SAIDI toward the Gunug Agung and Imam Bonjol’s feeders before and after the installation of LBS three way, are made in form of tables and graphics so that people are easy to understand and as a recommendation of the reliability of the distribution system.
The results of the calculation from SAIFI and SAIDI of customer DB0133 (United Overseas bank) before installation LBS Three Way available SAIFI a value for 6.348 times/customer/year and SAIDI a value for 9.5.19 hours/customer/year. After the installation LBS Three Way, a value for SAIFI 0 time/customer/year and 0 hour/customer/year.
Based on the analysis of maneuverability load on Gunung Agung and Imam Bonjol’s feeders after the installation of LBS three way. Gunung Agung’s feeder was capable in maneuvering customers section I and III from Imam Bonjol’s feeder with 9.881 kVa energy installed and 285.24 Ampere current. Imam Bonjol’s feeder was capable in maneuvering customers section III, IV, and V from Gunung Agung’s feeder with 9.293 kVa energy installed and 268.27 Ampere current.
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSYARATAN GELAR ... ii
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
UCAPAN TERIMAKASIH ... v
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah. ... 2 1.3 Tujuan Penulisan. ... 2 1.4 Manfaat Penulisan. ... 2
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah. ... 3
1.6 Sistematika Penulisan . ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Muktahir ... 5
2.2 Sistem Distribusi Tenaga Listrik ... 6
2.2.1 Jaringan Distribusi Primer ... 7
2.2.2 Jaringan Distribusi Sekunder ... 8
2.3 Saluran Udara dan Saluran Bawah Tanah ... 9
2.3.1 Saluran Udara ... 10
2.3.2 Saluran Bawah Tanah ... 12
2.4 Konfigurasi Jaringan Distribusi Primer. ... 13
2.4.1 Sistem Radial. ... 14
2.4.2 Sistem Lingkar (Loop/Ring) dan Lingkar Terbuka (Open Loop/Ring). 15 2.4.3 Sistem Spindel ... 16
x
2.4.4 Sistem Gugus (Mesh). ... 17
2.5 Sistem Pengaman Jaringan Distribusi Primer. ... 18
2.5.1 Pemutus Tenaga (PMT)/Circuite Breaker (CB) ... 19
2.5.2 Pemisah (PMS)/Disconekting Switch (DS)………... .... 19
2.5.3 Load Break Switch (LBS)..……….……. ... 20
2.5.4 Jenis pengendalian load brek switch (LBS) ... 21
2.5.5 Load Break Switch (LBS ) Three Way ... 22
2.5.6 Spesifikasi Load Break Switch (LBS) Three Way ... 22
2.5.7 Saklar Seksi Otomatis (SSO) Sectionalizer ... 28
2.5.8 Penutup Balik Otomatis (PBO) Recloser ... 28
2.5.9 Pelebur (Fuse cut out) ... 28
2.6 Gangguan Sistem Jaringan Distribusi Primer ... 29
2.6.1 Penyebab Gangguan Dari Faktor Luar.. ... 29
2.6.2 Penyebab Gangguan Dari Faktor Dalam... 29
2.7 Manuver Sistem Jaringan Distribusi Primer ... 31
2.8 Keandalan (Reliability) Pada Sistem Distribusi …..……….. 31
2.8.1 Konsep Dasar Keandalan Pada Sistem Distribusi ... 31
2.8.2 Istilah Keandalan (Reliability) Pada Sistem Distribusi ... 32
2.8.3 Indeks Keandalan Sistem Jaringan Distribusi ... 34
2.8.4 Sistem Avarage Interuption Frequensi Index (SAIFI) ... 36
2.8.5 Sistem Average Interruption Duration Index (SAIDI) ... 37
2.8.6 Kegunaan Dari Indeks Keandalan Sistem ... 37
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 39
3.2 Data . ... 39
3.2.1 Sumber Data ... 39
3.2.2 Jenis Data ... 39
3.2.3 Teknik Pengumpulan Data ... 40
3.3 Analisis Data………... 40
xi BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Analisa SAIFI dan SAIDI Berdasarkan Data Gangguan ... 42 4.1.1 Keaandalan Penyulang Gunung Agung Sebelum Pemasangan
LBS Three Way ... 42 4.1.2 Keaandalan Penyulang Imam Bonjol Sebelum Pemasangan
LBS Three Way ... 47
4.2 Analisa SAIFI dan SAIDI Setelah Pemasangan LBS Three Way ... 52
4.2.1 Keandalan Penyulang Gunung Agung Setelah Pemasangan
LBS Three Way ... 52 4.2.2 Keandalan Penyulang Imam Bonjol Setelah Pemasangan
LBS Three Way ... 57 4.3 Analisa SAIFI dan SAIDI Berdasarkan Angka Keluaran ... 61
4.3.1 Menghitung Keandalan Penyulang Gunung Agung Berdasarkan
Angka Keluaran ... 62 4.3.1.1 Perhitungan Keandalan Penyulang Gunung Agung
Sebelum Pemasangan LBS Three Way Berdasarkan Angka Keluaran .... 62
4.3.1.2 Perhitungan Keandalan Penyulang Gunung Agung
Setelah Pemasangan LBS Three Way Berdasarkan Angka Keluaran ... 63
4.3.2 Menghitung Keandalan Penyulang Imam Bonjol Berdasarkan
Angka Keluaran ... 64 4.3.2.1 Perhitungan Keandalan Penyulang Imam Bonjol
Sebelum Pemasangan LBS Three Way Berdasarkan Angka Keluaran .... 64
4.3.2.2 Perhitungan Keandalan Penyulang Imam Bonjol
Setelah Pemasangan LBS Three Way ... 66 4.4 Analisa Pengaruh Pemasangan LBS Three Way Terhadap Mutu
Pelayanan Pelanggan DB0133 (United Overseas Bank) ... 67
4.4.1 Analisa manuver pelanggan DB0133 (United Overseas Bank)
Dari Penyulang Gunung Agung Ke Penyulang Imam Bonjol ... 68
4.5 Analisa Kemampuan Manuver Beban Penyulang Gunung Agung dan
Imam Bonjol Setelah Pemasangan LBS Three Way ... 69
xii
Agung Setelah Pemasangan LBS Three Way ... 71
4.5.2 Analisa Kemampuan Manuver Beban Penyulang Imam
Bonjol Setelah Pemasangan LBS Three Way ... 74
BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ... 79 5.2 Saran ... 80 DAFTAR PUSTAKA ... 81 LAMPIRAN – LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Load Break Switch (LBS ) Three Way ... 23 Tabel 2.2 Perkiraan Angka Keluar Komponen Sistem Distribusi ... 35 Tabel 2.3 Waktu Operasi Kerja Dan Pemulihan Pelayanan ... 35 Tabel 4.1 Data gangguan pada penyulang Gunung Agung tahun 2012
(sebelum pemasangan LBS Three Way) ... 43 Tabel 4.2 Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI penyulang Gunung Agung
sebelum pemasangan LBS Three Way berdasarkan data gangguan ... 45 Tabel 4.3 Data gangguan pada penyulang Imam Bonjol tahun 2012
(sebelum pemasangan LBS Three Way) ... 48 Tabel 4.4 Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI penyulang Imam Bonjol
sebelum pemasangan LBS Three Way berdasarkan data gangguan. .. 50 Tabel 4.5 Data gangguan pada penyulang Gunung Agung tahun 2014
(setelah pemasangan LBS Three Way) ... 53 Tabel 4.6 Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI penyulang Gunung Agung
setelah pemasangan LBS Three Way 55
Tabel 4.7 Data gangguan pada penyulang Imam Bonjol tahun 2014
(setelah pemasangan LBS Three Way) 57
Tabel 4.8 Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI penyulang Imam Bonjol
setelah pemasangan LBS Three Way 59
Tabel 4.9 Menghitung keandalan titik beban 1 (DB0585) penyulang
Gunung Agung 62
Tabel 4.10 Hasil perhitungan keandalan penyulang Gunung Agung per titik
beban 62
Tabel 4.11 Hasil perhitungan keandalan penyulang Gunung Agung per titik
beban 63
Tabel 4.12 Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI penyulang Gunung Agung
sebelum dan setelah pemasangan LBS Three Way 64
Tabel 4.13 Data keandalan titik beban 1 (DB0177) penyulang Imam
xiv
Tabel 4.14 Hasil perhitungan keandalan penyulang Imam Bonjol per titik
beban 65
Tabel 4.15 Hasil perhitungan keandalan penyulang Imam Bonjol per titik
beban 66
Tabel 4.16 Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI penyulang Imam Bonjol
sebelum dan setelah pemasangan LBS Three Way ... 66 Tabel 4.17 Pengaruh pemasangan LBS Three Way terhadap mutu pelayanan
pelanggan DB0133 (United Overseas Bank) pada penyulang
Gunung Agung. ... 67 Tabel 4.18 Hasil perhitungan daya terpasang dan arus pada penyulang
Gunung Agung dan Imam Bonjol ... 78 Tabel 4.19 Hasil perhitungan daya terpasang dan arus pada penyulang
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem distribusi tenaga listrik ... 6
Gambar 2.2 Sistem Jaringan Distribusi Tipe Radial ... 14
Gambar 2.3 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Lingkar (loop/ring) ... 16
Gambar 2.4 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Spindel ... 17
Gambar 2.5 Sistem Jaringan Distribusi Primer tipe Gugus (mesh) ... 18
Gambar 2.6 Load Break Swich (LBS) ` ... 20
Gambar 2.7 Kubikel / Panel pengendali Load break switch ... 20
Gambar 2.8 Load Break Switch ... 21
Gambar 2.9 Tongkat Penarik Tuas LBS (Hook Stick) ... 21
Gambar 2.10 Load Break Switch Three Way ... 22
Gambar 2.11 Skema Load Break Switch Three Way ... 22
Gambar 2.12 Loop Scheme Dengan LBS Three Way ... 24
Gambar 2.13 Sistem jaringan normal ... 24
Gambar 2.14 Sumber/Gardu Induk (S1) padam ... 24
Gambar 2.15 Load Break Switch Three Way posisi terbuka ... 25
Gambar 2.16 Load Break Switch Three Way posisi tertutup ... 25
Gambar 2.17 Sumber 1 (S1) dalam keadaan normal ... 25
Gambar 2.18 Load Break Switch Feeder 1 dalam posisi tertutup... 26
Gambar 2.19 Gangguan Diantara Feeder 1 dan LBS Three Way ... 26
Gambar 2.20 Gangguan F1 tidak permanen ... 27
Gambar 2.21 Gangguan F1 permanen ... 27
Gambar 3.1 Alur Analisis Penulisan Usulan Tugas Akhir 40
Gambar 4.1 One line diagram penyulang Gunung Agung 43
Gambar 4.2 Grafik SAIFI penyulang Gunung Agung sebelum pemasangan LBS Three Way 46
Gambar 4.3 Grafik SAIDI penyulang Gunung Agung sebelum pemasangan LBS Three Way 46
Gambar 4.4 One line diagram penyulang Imam Bonjol 47 Gambar 4.5 Grafik SAIFI penyulang Imam Bonjol sebelum pemasangan
xvi
LBS Three Way 51
Gambar 4.6 Grafik SAIDI penyulang Imam Bonjol sebelum pemasangan
LBS Three Way 51
Gambar 4.7 Loop Scheme Penyulang Gunung Agung dan Imam Bonjol 52
Gambar 4.8 Grafik SAIFI penyulang Gunung Agung setelah pemasangan
LBS Three Way 56
Gambar 4.9 Grafik SAIDI penyulang Gunung Agung setelah pemasangan
LBS Three Way 56
Gambar 4.10 Grafik SAIFI penyulang Imam Bonjol setelah pemasangan
LBS Three Way 60
Gambar 4.11 Grafik SAIDI penyulang Imam Bonjol setelah pemasangan
LBS Three Way 60
Gambar 4.12 Gangguan SUTM di Jl. Gunung Batu karu penyulang
Imam Bonjol 71
Gambar 4.13 Gangguan SKTM di antara travo GI Pd. Sambian dengan
GH. Monang maning penyulang Imam Bonjol 73
Gambar 4.14 Gangguan SUTM di depan pasar loak penyulang
Gunung Agung 75
Gambar 4.15 Gangguan SUTM di Jl. Gunung Agung penyulang
