i
TUGAS AKHIR
ANALISA PENYELESAIAN GANGGUAN TRAFO
DISTRIBUSI DENGAN METODE RCPS (ROOT CAUSE
PROBLEM SOLVING)
Di PT. PLN (Persero) Distribusi Jakarta Raya Dan Tangerang Area Ciputat Posko Cinere
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh :
Nama : MADAYUN ROMODONA SAPTA ABADI
Nim : 41413110071
Program studi : Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Junjungan Besar Rasulullah Muhammad SAW, Keluarganya, dan seluruh Umatnya hingga akhir jaman. Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana. Tugas Akhir ini penulis beri judul “ Analisa Penyelesaian Gangguan Trafo Distribusi Dengan Metode Rcps (Root Cause Problem Solving)” yang merupakan Studi Kasus permasalahan di PT. PLN (Persero) Distribusi Jakarta Raya dan Tangerang tempat dimana penulis bekerja.
Selama penulisan Tugas Akhir ini Penulis mendapatkan banyak bimbingan, bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Yudhi Gunadi, Ir., MT., selaku ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Industri Universitas Mercu Buana.
2. Bapak Badaruddin, Ir., MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, yang telah memberikan bimbingan, dukungan semangat dan kemudahan selama penyusunan Tugas Akhir, serta nasehat-nasehat yang sangat berguna hingga Tugas Akhir ini dapat selesai tepat pada waktunya.
3. Seluruh dosen dan segenap staf Universitas Mercu Buana yang telah memberikan ilmu dan pengetahuan kepada penulis, khususnya jurusan Teknik Elektro.
4. Seluruh Rekan kerja di PT PLN (Persero) Area Ciputat Posko Cinere yang telah membantu penulis dalam pengambilan dan pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
v
5. Ayahanda tercinta “Muhammad Ansor” dan Ibunda tercinta “Asiah”, serta Kakak-kakakku (M. Toha Sugiarto, Abdul Rahman, Bittaqwa) dan Adikku tercinta ( Hasibah Sugiarti Eka Putri ) yang selalu memberikan motivasi dan semangat serta bantuan yang tanpa henti baik moril maupun materil kepada penulis.
6. Kekasih tercinta “Fahlawera Belianti”, yang selalu memberikan motivasi dan semangat, serta setia menemani penulis dalam Penyusunan Tugas Akhir ini hingga selesai.
7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya. Berbagai kritik dan saran akan sangat membantu memperbaiki Tugas Akhir ini di masa mendatang. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semuanya.
Jakarta, 01 Januari 2015
vi DAFTAR ISI
LEMBAR PERNYATAAN………..………...……… ii
LEMBAR PENGESAHAN………...………...……… iii
ABSTRAK…..…………..………...………. iv
KATA PENGANTAR……..……….………...………. v
DAFTAR ISI……..……….………...………..………. viii
DAFTAR TABEL..……….………...………..………. ix
DAFTAR GAMBAR…….………...………..……….…………. x
DAFTAR LAMPIRAN.….………...………..…….………. xiii
I. PENDAHULUAN………... 1 1.1 Latar Belakang……….. 1 1.2 Perumusan Masalah………....……….. 2 1.3 Batasan Permasalahan….………...……. 2 1.4 Tujuan Penelitian ………..…………... 3 1.5 Metodologi Penelitian...………... 3 1.6 Sistematika Penulisan...………... 3
II. LANDASAN TEORI…..………. 5
2.1 Proses Penyaluran Tenaga Listrik Ke Pelanggan...………. 5
2.2 Transformator…... ……….………. 6
2.2.1 Umum……… ……….….………... 6
2.2.2 Prinsip Kerja Transformator……….………... 7
2.3 Transformator Distribusi……….….………. 10 2.3.1 Konstruksi……….. ……….….………... 10 2.3.1.1 Bagian Aktif……… 11 2.3.1.2 Sistem Pendingin……….… 15 2.3.1.3 Pengubah Sadapan……..……… 18 2.3.1.4 Terminal………..……… 19 2.3.1.5 Pembatas Tekanan……...……… 21 2.3.1.6 Indikator Minyak..……...……… 21
2.3.2 Jenis Transformator Distribusi…….………... 23
vii
2.3.2.2 Transformator Hermetik………...………… 24
2.3.3 Umur Transformator Distribusi…….………... 26
2.3.3.1 Umur Normal Transformator………..………… 26
2.3.3.2 Faktor Yang Mempercepat Penuaan…….…..………… 28
2.3.3.3 Deteksi Penuaan Melalui Analisa Gas Terlarut ….…… 30
2.3.4 Pembebanan Transformator…....….………...………. 33 2.3.5 Pengaman Transformator…...………. 36 2.3.6 Pemeliharaan Transformator…...………...…………. 38 2.4 2.5 2.6 2.3.6.1 Umum………..……… Metode Penyelesaian Masalah Dari Akar Permasalahan (Root Cause Problem Solving/RCPS)……… Program Penurunan Gangguan Trafo Distribusi di PT PLN Area Ciputat Posko Cinere……… Langkah-Langkah Melakukan Metode Root Cause Problem Solving (RCPS)……….……. 2.6.1 Defenisikan Masalah………... 2.6.2 Strukturkan masalah………..…. 2.6.3 Prioritaskan Masalah / Solusi... 2.6.4 Perencanaan Tindakan/Kerja (Work Plan)……….... 38 39 40 40 40 41 42 43 III. KEADAAN UMUM..……….…………. 45
3.1 Gambaran Umum PT.PLN (Persero) Area Ciputat…………....……. 45
3.2 3.3 3.4 Aset trafo Distribusi……...………...……. Target Kinerja Rasio Gangguan Trafo tahun 2013 tidak tercapai…… Target Kinerja Rasio Gangguan Trafo tahun 2014……….…. 45 46 47 IV PEMBAHASAN………....……….……. 49 4.1 Transformator Distribusi.………...…...……. 49 4.1.1 Umum………..…... 49
4.1.2 Umur Transformator Distribusi………... 49
4.2 Gangguan Transformator Distribusi Tahun 2013………...….……. 51
4.2.1 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Kapasitas…... 51
viii
4.2.3 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Tipe Bushing. 53
4.2.4 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Penyebab…... 54
4.3 4.4 4.5 4.2.5 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Akibat Kerusakkan……….. Analisa Penyelesaian Masalah Gangguan Trafo dengan metode RCPS (Route Cause Problem Solving)……… Inisiatif Perbaikan dan Prioritasisasi……… Trafo Overload………. 55 56 58 60 4.5.1 Data Trafo Overload Tahun 2013………...………... 4.5.2 Strategi Penyelesaian Program Penurunan Jumlah Trafo Overload ………...……... 4.5.3 Workplan Program Penurunan Jumlah Trafo Overload…...…... 4.5.4 Realisasi dan Progress Penurunan Jumlah Trafo Overload..…... 61 62 64 65 4.6 Manfaat………..…….….……. 66 V PENUTUP……….………....……….……. 69 5.1 Kesimpulan………...……. 69
5.2 Tindakan yang disarankan…….………...……. 70
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Arti digit pada sistem pendinginan Trafo ONAN... 15 Tabel 2.2 Karakteristik minyak Trafo berdasarkan IEC 60422 tahun 2005….. 17 Tabel 2.3 Kelas thermal insulasi ………...……….….. 18 Tabel 2.4 Jumlah Sadapan berdasarkan Standar PLN………... 19 Tabel 2.5 Konsentrasi gas terlarut berdasarkan kondisi dalam satuan PPM .... 29 Tabel 2.6 Potensi gangguan pada Trafo berdasarkan evaluasi gas kunci…….. 30 Tabel 2.7 Rekomendasi pemilihan rating pelebur untuk Trafo pasangan luar.. 35 Tabel 2.8 Rekomendasi rating pelebur untuk Trafo pasangan luar…………... 36 Tabel 3.1 Rekapitulasi Data Aset Trafo Area Ciputat Posko Cinere... 38 Tabel 4.1 Data Jumlah Gangguan Trafo Tahun 2013 Berdasarkan Kapasitas.. 48 Tabel 4.2 Data jumlah gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Usia Trafo... 49 Tabel 4.3 Data jumlah gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan tipe bushing. 50 Tabel 4.4 Data Jumlah gangguan Trafo berdasarkan Kondisi beban... 51 Tabel 4.5 Data jumlah gangguan Trafo berdasarkan akibat kerusakan (fisik). 52 Tabel 4.6 Hasil FGD Prioritasisasi inisiatif penurunan gangguan trafo... 56 Tabel 4.7 Data jumlah Trafo Overload berdasarkan Kapasitas Trafo ……... 58 Tabel 4.8 Data jumlah Trafo Overload berdasarkan Tipe gardu ...…... 59 Tabel 4.9 Rekapitulasi Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload. 60 Tabel 4.10 Rekapitulasi Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload. 61 Tabel 4.11 Progress dan realisasi Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo
Overload……… 62
Tabel 4.12 Perbandingan Realisasi Gangguan Trafo Tahun 2013 dan 2014….. 63 Tabel 4.13 Efisiensi Biaya akibat penurunan gangguan Trafo... 65
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses penyaluran tenaga listrik ke Pelanggan... 5
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Transformator………... 7
Gambar 2.3 Trafo satu Fase………... 10
Gambar 2.4 Trafo tiga Fase………... 10
Gambar 2.5 Bagian-bagian Transformator Distribusi……….. 10
Gambar 2.6 Tipe Core……….. 11
Gambar 2.7 Tipe Shell………. 12
Gambar 2.8 Tipe Staqcked.………..……… 12
Gambar 2.9 Tipe Wound……….. 12
Gambar 2.10 Klem inti dari baja ……….. 13
Gambar 2.11 Klem inti dari Kayu……….. 13
Gambar 2.12 Jalur minyak pada lapisan belitan ….……….. 13
Gambar 2.13 Belitan metal foil ………..….……….. 14
Gambar 2.14 Penyangga belitan………..….………...…….. 15
Gambar 2.15 Pengubah sadapan (tap changer)….………..…………... 18
Gambar 2.16 Terminal Trafo pasangan dalam.….………..…………... 20
Gambar 2.17 Terminal Trafo pasangan luar.….………..……….. 20
Gambar 2.18 Proses reduksi tekanan saat Trafo mengalami gangguan besar... 20
Gambar 2.19 Jenis pembatas tekanan……….... 21
Gambar 2.20 Gelas penduga atau OLI ( Oil Level Indicator )..……….... 21
Gambar 2.21 Oil temperature indicator (OTI)………...……….... 22
Gambar 2.22 Transformator Konvensional ...………...……….... 22
Gambar 2.23 Warna awal dan warna jenuh silika gel……… 23
Gambar 2.24 Conservator bladder………. 23
Gambar 2.25 Hermetically sealed inert gas cushion….………. 24
Gambar 2.26 Hermetically-sealed fully filled….………... 25
Gambar 2.27 Kurva umur Transformator vs suhu belitan …. ……….. 26
Gambar 2.28 Figur penuaan kertas isolasi Trafo………... 27
xi
Gambar 2.30 Vektor diagram arus beban seimbang dan tidak seimbang…….. 33
Gambar 2.31 Strategi Pengelolaan Peralatan berdasarkan jenis pemeliharaan. 37 Gambar 3.1 Grafik Persentase Data Aset Trafo Area Ciputat Posko Cinere. 39 Gambar 3.2 Grafik Gangguan Trafo Tahun 2013 Terhadap Target…... 39
Gambar 3.3 Grafik Road Map penurunan gangguan Trafo hingga tahun 2014……….. 40
Gambar 3.4 Bagan melakukan metode Penyelesaian Masalah Dari Akar Permasalahan (Root Cause Problem Solving/RCPS)………. 41
Gambar 4.1 Trafo satu Fase………... 46
Gambar 4.2 Trafo tiga Fase………... 46
Gambar 4.3 Kurva umur Transformator vs suhu belitan …. ……….. 47
Gambar 4.4 Figur penuaan kertas isolasi Trafo ………...………. 48
Gambar 4.5 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Kapasitas... 49
Gambar 4.6 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Usia Trafo ………..……….. 50
Gambar 4.7 Persentase gangguan trafo tahun 2013 berdasarkan tipe bushing 51 Gambar 4.8 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan kondisi beban... 52
Gambar 4.9 Grafik Persentase gangguan Trafo berdasarkan akibat kerusakan (fisik)….………... 53
Gambar 4.10 RCPS 1 Gangguan Trafo Distribusi ………..…....…….. 53
Gambar 4.11 RCPS 2 Gangguan Trafo Distribusi……...……… 54
Gambar 4.12 RCPS 3 Gangguan Trafo Distribusi….………..……... 54
Gambar 4.13 RCPS 4 Gangguan Trafo Distribusi .….…………... 55
Gambar 4.14 Matrix Prioritasisasi inisiatif penurunan gangguan trafo... 57
Gambar 4.15 Grafik Persentase Trafo Overload berdasarkan Kapasitas Trafo. 58 Gambar 4.16 Grafik Persentase Trafo Overload berdasarkan Tipe Gardu …... 59
Gambar 4.17 Grafik Persentase Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload………... 60
Gambar 4.18 Progress dan Realisasi Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo Overload………... 62
xii
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Idea Generation Penurunan Gangguan Trafo
Lampiran 2 Contoh Detail Hasil Pengukuran Beban Trafo Overload Lampiran 3 Daftar Trafo Overload Area Ciputat Posko Cinere Tahun 2013
dan Rencana Perbaikannya
Lampiran 4 Realisasi Penyelesaian Program Penurunan Jumlah Trafo Overload (Kondisi Beban sebelum dan Sesudah Perbaikan)
