Peningkatan Keandalan Sistem Tenaga Listrik Jawa Barat 150 kv dengan Analisa Kontingensi (N-1)

(1)

U

Peningkatan Keandalan Sistem Tenaga Listrik

Jawa Barat 150 kV dengan Analisa Kontingensi

(N-1)

Ferry Firmansyah, Adi Soeprijanto, Arif Musthofa

Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

Abstrak - Tujuan dari sistem transmisi adalah menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban secara aman, effisien, andal dan ekonomis. Untuk memberikan pelayanan yang andal, sistem tenaga listrik harus tetap utuh dan mampu mengatasi berbagai macam gangguan yang mungkin terjadi. Dengan demikian merupakan suatu hal yang sangat penting bahwa sistem harus direncanakan agar dalam keadaan normal maupun dalam keadaan kontingensi atau terlepasnya suatu elemen, sistem tetap mampu menyalurkan enegi listrik dengan baik[3].

Pada Tugas Akhir ini akan dibahas tentang analisa kontingensi N-1 (lepasnya salah satu elemen) pada sistem tenaga listrik Jawa Barat 150 kV. Analisa kontingensi yang dilakukan berdasarkan lepasnya salah satu saluran transmisi. Hasil analisa tersebut digunakan untuk mengidentifikasi elemen-elemen sistem yang lemah. Elemen-elemen sistem yang lemah dapat berupa bus yang tegangannya melanggar batasan operasi dan saluran transmisi yang mengalami pembebanan kritis atau mengalami beban lebih. Dari hasil simulasi aliran daya menggunakan perangkat lunak ETAP 7.0 diketahui bahwa ada satu bus yang tegangannya turun melewati batas operasi yang diijinkan akibat kontingensi pada saluran penghantarnya, bus itu adalah bus Cianjur dengan tegangan 128 kV. Dan juga diketahui bahwa ada empat saluran transmisi yang mengalami pembebanan lebih akibat adanya kontingensi, keempat saluran itu adalah saluran antara GI Bandung Selatan ke GI Cigereleng sebesar 138.4% dari arus nominal, GI Bandung Selatan ke GI Kiaracondong sebesar 111.5% dari arus nominal, PLTU Indramayu ke GI Kosambi Baru sebesar 100.5% dari arus nominal, dan GI Cigereleng ke GI Cianjur sebesar 117.7% dari arus nominal. Untuk mengatasi masalah tegangan turun dan pembebanan lebih tersebut maka dilakukan dua solusi, yaitu pelepasan beban dan penambahan saluran penghantar.

Kata Kunci : Analisa kontingensi N-1, sistem tenaga listrik Jawa Barat 150 kV , tegangan turun, pembebanan lebih, aliran daya, pelepasan beban

I. PENDAHULUAN

NTUK memberikan pelayanan yang andal, sistem tenaga listrik harus tetap utuh dan mampu mengatasi berbagai macam gangguan yang mungkin terjadi. Dengan demikian merupakan suatu hal yang sangat penting bahwa sistem harus direncanakan agar dalam keadaan normal maupun dalam keadaan kontingensi atau terlepasnya suatu elemen, sistem tetap mampu menyalurkan enegi listrik dengan baik. Disamping itu, agar kemungkinan keadaan kontingensi yang paling merugikan tidak menyebabkan pemutusan daya yang tidak terkontrol dan meluas yang mengakibatkan pelepasan yang bertingkat dan pemadaman total.

Dengan demikian perlu dilakukan studi tentang keandalan dan keamanan sistem tenaga listrik yaitu dengan melakukan analisis aliran daya terhadap sejumlah kasus-kasus kontingensi N-1 (lepasnya salah satu elemen sistem). Hasil-hasil analisis tersebut digunakan untuk mengidentifikasi elemen-elemen sistem yang lemah. Elemen-elemen sistem yang lemah dapat berupa bus yang tegangannya melanggar batasan operasi dan saluran transmisi yang mengalami pembebanan kritis atau mengalami beban lebih. Setelah elemen-elemen sistem yang lemah teridentifikasi, selanjutnya dilakukan perbaikan sistem agar sistem tenaga listrik menjadi lebih andal.

II. TEORI PENUNJANG

A. Analisis Kontingensi

Sistem transmisi secara periodik harus dianalisa oleh fungsi Contingency Analysis (CA) untuk memprediksi masalah yang potential apabila elemen terpilih dari sistem tenaga dikeluarkan (out of service). Fungsi CA harus menggunakan hasil hitungan state estimation sebagai “base case” dan memeriksa kasus kontingensi tertentu untuk menetapkan apakah ada overload yang potensial atau masalah tegangan yang muncul[2].

B. Kasus Kontingensi

Setiap kasus kontingensi harus berisi salah satu dari elemen berikut, yaitu :

a. Branch outages

b. Switching reaktor atau kapasitor c. Outages untuk pembangkit d. Outages elemen beban

(2)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 7 ₁₃ ₁₉ ₂₅ ₃₁ ₃₈ ₄₄ ₅₀ ₅₆ ₆₂ ₆₈ ₇₅ ₈₀ ₈₇ ₉₅ 104 108 P e rsen ( % ) Line Setiap kasus dapat berisi sampai dengan lima elemen

outage yang ditentukan oleh pengguna secara interaktif melalui isian display. Setiap kasus harus dapat diberi nomor kasus dan ditandai dengan satu dari beberapa tingkat prioritas oleh pengguna. Tingkat prioritas yang akan distudi selama setiap eksekusi dari CA harus dapat ditandai oleh pengguna[2].

C. Contingency Screening

Kasus kontingensi dapat di screening, sedemikian halnya mereka merepresentasikan adanya problem sekuriti yang terburuk yang perlu dipelajari. Screening harus mengidentifikasi problem daya aktif dan reaktif dan tegangan. Proses screening harus dapat di-bypass oleh pengguna dengan memilih secara manual kasus spesifik untuk analisa secara lebih detail[2].

D. Full CA Analysis

Setelah seluruh kasus kontingensi, studi “Full CA Analysis” harus dapat dilakukan untuk beberapa kasus yang paling jelek.

CA akan berisi daftar penyimpangan untuk sekumpulan aliran transmsisi dan tegangan bus yang ditandai pengguna, diutamakan untuk aliran pada transmisi dan tegangan bus. Batasan untuk besaran non-analog input harus ditentukan. Sebagai tambahan, untuk tegangan bus, harus ada satu set batasan penyimpangan antara tegangan sebelum kontingensi dengan tegangan setelah kontingensi pada bus yang ditentukan pengguna[2].

E. CA Output

CA akan mengingatkan pengguna setiap terjadi penyimpangan kontingensi. Kondisi overload yang muncul dalam “base case” tidak perlu di “alarmkan” kecuali mereka melebihi derajat overload dalam base case ditentukan oleh “engineer –enterable amount”. Untuk setiap elemen yang menyimpang, output harus mengidentifikasi nama, nilai parameter dan batasan yang berkenaan dengannya, dan nilai parameter dalam base case. Output CA harus juga menyertakan kondisi awal peralatan outages. Output CA harus tersedia untuk pencetakan pada peralatan yang ditugaskan pengguna. Penyimpangan sebagai hasil dari CA harus diurutkan menurut keburukannya. Algoritma pengurutan harus memperhitungkan “multiple limit” yang digunakan untuk setiap nilai pada transmisi yang dipantau[2].

III. SISTEM 150 KV DI JAWA BARAT

A. Pemodelan Sistem Kelistrikan di Jawa Barat

Sistem kelistrikan 150 kV Jawa Barat memiliki 48 gardu induk yang terdiri dari 17 pembangkit yang terdiri dari tiga blok PLTP yakni PLTP Darajat, PLTP Kamojang, dan PLTP Wayang Windu; satu blok PLTA yakni PLTA Jatiluhur dan satu blok PLTU yakni PLTU Indramayu. Dari kelima blok pembangkit tersebut terdapat 17 buah generator dengan kemampuan menyuplai daya sebesar 1676 MW. Kemudian sistem kelistrikan 150 kV Jawa Barat terdiri dari

8 power grid atau IBT 500/150 kV. IBT 500/150 kV dalam konfigurasi sistem 150 KV Region Jawa Barat merupakan pembangkit yang terhubung dengan sistem 500 kV dan dianggap sebagai suatu sumber generator yang menyuplai sistem 150 kV dengan kapasitas daya tertentu. Selanjutnya sistem ini memiliki 130 buah transformator. Ada 2 jenis transformator yang ada dalam sistem ini, yaitu trafo step-up dan trafo step-down. Trafo step-up berguna untuk menaikkan tegangan output generator yang relatif rendah menjadi tegangan sistem yang relatif tinggi yaitu 150 kV. Sedangkan trafo step-down berfungsi untuk menurunkan tegangan sistem dari 150 kV ke tegangan sistem yang lebih rendah yakni 70 kV atau 20 kV. Sistem 150 kV Jawa Barat juga terdiri dari 105 saluran transmisi, dan 75 beban lump. Beban lump merupakan trafo beban yang ada di sistem, baik itu transformator step down 150/70 kV maupun transformator step down 150/20 kV[4].

IV. SIMULASI DAN ANALISIS A. Simulasi pada Kondisi Normal

Analisa kontingensi yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah berdasarkan kinerja operasional saluran penghantar pada sistem kelistrikan Jawa Barat 150 kV pada tahun 2011. Setelah membuat pemodelan sistem kelistrikan Jawa Barat 150 kV pada ETAP 7.0 selanjutnya dilakukan simulasi Load Flow. Berikut adalah grafik hasil simulasi load flow untuk operasional saluran penghantar pada kondisi normal :

Grafik 1. Persentase pembebanan saluran pada kondisi normal

Setelah melihat grafik 1, kemudian disusun class kontingensi. Class kontingensi disusun berdasarkan persentase pembebanan saluran (kapasitas penghantar yang terpakai). Berikut adalah tabel class kontingensi yang diurutkan mulai persentase operasional terbesar (dibatasi hanya sampai 5 kasus terbesar) :

Tabel 1. Class kontingensi

No. Penghantar Line % operating

Dari Ke

1. BDSLN CGRLG Line55 _Line56 69.27 _69.27

2. BDSLN KRCDG Line37 _Line38 66.21 _66.21

3. IDMYU KSBRU Line110 _Line111 65.13 _65.13

4. CGRLG CNJUR Line57 _Line58 58.73 _58.73

(3)

Berdasarkan class kontingensi pada tabel 1, kemudian dilakukan simulasi kontingensi. Simulasi kontingensi yang dilakukan yaitu dengan melepas setiap saluran penghantar (line) yang tercantum dalam tabel 1 secara bergantian.

B. Simulasi Kontingensi 1. Kontingensi 1

Kronologis kontingensi 1 yaitu adanya gangguan

pada salah satu dari dua penghantar antara BDSLN (GI Bandung Selatan) dan CGRLG (GI Cigereleng) yang menyebabkan salah satu penghantar tersebut lepas dari sistem. Berikut adalah tabel hasil simulasi kontingensi 1: Tabel 2 Hasil simulasi kontingensi pada Line55

Kondisi Bus Tegangan

(kV) Line

Inom (A)

Ioperating (A) Normal _CGRLGBDSLN _{147.4 Line56}150 Line55 1200 ₁₂₀₀ 831.3 _831.3 Gangguan _CGRLGBDSLN _{144.6 Line56}150 Line55 1200 ₁₂₀₀ - ₁₆₆₁ Dari tabel 2 terlihat bahwa dengan lepasnya line55 dari sistem akibat gangguan, maka line56 mengalami overload karena harus menanggung arus yang sangat besar, yang melebihi arus nominalnya. Bus CGRLG (GI Cigereleng) juga mengalami drop tegangan dari 147.4 kV menjadi 144.6 kV, namun masih dalam batas toleransi tegangan SPLN (+5% dan -10%).

2. Kontingensi 2

Kronologis Kontingensi 2 yaitu adanya gangguan

pada salah satu dari dua penghantar antara BDSLN (GI Bandung Selatan) dan KRCDG (GI Kiaraondong) yang menyebabkan salah satu penghantar tersebut terlepas dari sistem. Berikut adalah tabel hasil simulasi kontingensi 2: Tabel 3 Hasil simulasi kontingensi pada Line37

Kondisi Bus Tegangan _(kV) Line Inom _(A) Ioperating _(A) Normal BDSLN _KRCDG _{144.7 Line38}150 Line37 1200 ₁₂₀₀ 794.5 _794.5 Gangguan BDSLN _KRCDG _{141.1 Line38}150 Line37 1200 ₁₂₀₀ _1338.7- Dari tabel 3 terlihat bahwa dengan terlepasnya line37 dari sistem maka line38 mengalami overload karena harus menanggung arus yang sangat besar, yang melebihi arus nominalnya. Bus KRCDG (GI Kiaracondong) juga mengalami drop tegangan dari 144.7 kV menjadi 141.1 kV, namun masih dalam batas toleransi tegangan SPLN.

pada salah satu dari dua penghantar antara IDMYU (PLTU Indramayu) dan KSBRU (GI Kosambi Baru) yang menyebabkan salah satu penghantar tersebut terlepas dari sistem. Berikut adalah tabel hasil simulasi kontingensi 3: Tabel 4 Hasil simulasi kontingensi pada Line110

(kV) Line

Inom (A)

Ioperating (A) Normal IDMYU _KSBRU 150.1 Line110 _{141.6 Line111} 1400 ₁₄₀₀ 911.8 _911.8 Gangguan IDMYU _KSBRU 149.9 Line110 _{140 Line111} 1400 ₁₄₀₀ - ₁₄₀₈

Dari tabel 4 terlihat bahwa dengan tidak beroperasinya line110 maka line111 mengalami overload karena harus menanggung arus yang melebihi kapasitas arus nominalnya. Bus IDMYU (PLTU Indramayu) mengalami drop tegangan dari 150.1 kV menjadi 149.9 kV, dan Bus KSBRU (GI Kosambi Baru) juga mengalami drop tegangan dari 141.6 kV menjadi 140 kV, namun kedua drop tegangan tersebut masih dalam batas toleransi tegangan SPLN.

pada salah satu dari dua penghantar antara CGRLG (GI Cigereleng) dan CNJUR (GI Cianjur) yang menyebabkan salah satu penghantar tersebut lepas dari sistem. Berikut adalah tabel hasil simulasi kontingensi 4:

Tabel 5 Hasil simulasi kontingensi pada Line57

(kV) Line Inom (A) Ioperating (A) Normal CGRLG 147 Line57 600 352.4 CNJUR 139.3 Line58 600 352.4 Gangguan CGRLG 147 Line57 600 - CNJUR 128 Line58 600 706.3

Dari tabel 5 terlihat bahwa dengan adanya gangguan pada line57 maka line58 mengalami overload karena harus menanggung arus yang sangat besar, yang melebihi arus nominalnya. Bus CNJUR (GI Cianjur) mengalami drop tegangan dari 139.3 kV menjadi 128 kV, drop tegangan tersebut melewati batas toleransi tegangan SPLN.

Kronologis kontingensi 5 yaitu adanya gangguan

pada salah satu dari dua penghantar antara CBATU (GI Cibatu) dan GDMKR (GI Gandamekar) yang menyebabkan salah satu penghantar tersebut lepas dari sistem. Berikut adalah tabel hasil simulasi kontingensi 5 :

Tabel 6 Hasil simulasi kontingensi pada Line94

Kondisi Bus Tegangan _(kV) Line Inom _(A) Ioperating _(A) Normal CBATU _GDMKR _{146.9 Line95}150 Line94 1620 ₁₆₂₀ 889.6 _889.6 Gangguan CBATU _GDMKR _{145.5 Line95}150 Line94 1620 ₁₆₂₀ - _1281.7 Dari tabel 6 dapat dilihat bahwa meskipun ada gangguan pada line94 yang menyebabkan line ini out of service, sistem masih dapat beroperasi secara normal karena arus yang mengalir pada line95 masih di bawah kapasitas arus nominalnya.

Dari keempat kasus kontingensi yang menimbulkan masalah di atas (kontingensi 1, 2, 3, 4) perlu diberikan solusi agar sistem kembali beroperasi secara normal.

C. Simulasi Solusi 1. Load Shedding

Berdasarkan kondisi sistem kelistrikan Jawa Barat 150 kV yang ada saat ini, solusi yang tepat untuk kasus-kasus di atas adalah dengan cara load shedding atau pelepasan beban. Caranya adalah dengan melepas beban

(4)

pada bus-bus beban yang saluran penghantarnya mengalami gangguan. Beban yang dilepas adalah beban yang tidak begitu penting seperti perumahan warga. Sedangkan beban yang penting seperti pabrik, rumah sakit, bangunan militer, BTS (Base Transmisi Station), ISP (Internet Service Provider) dan lain-lain, tidak boleh dilepas (dipadamkan). Berikut adalah beberapa simulasi solusi load shedding yang akan dilakukan guna memperbaiki operasional sistem : Tabel 7 Simulasi solusi load shedding yang akan dilakukan

No. Nama

Solusi

Bus Beban yang

di-Load Shedding Keterangan

1. LS1 CGRLG, CNJUR Solusi untuk _{kontingensi 1} 2. LS2 KRCDG, UBRNG Solusi untuk _{kontingensi 2}

3. LS3 KSBRU, DWUAN, MLIGI, KRPYG, KTMKR, TLJBE, PRMYA, PNYNG Solusi untuk kontingensi 3

4. LS4 CNJUR Solusi untuk _{kontingensi 4}

Simulasi solusi load shedding yang pertama yaitu LS1. LS1 merupakan solusi bagi kasus kontingensi 1

(terlepasnya salah satu saluran penghantar antara BDSLN (GI Bandung Selatan) dan CGRLG (GI Cigereleng), yaitu terlepasnya Line55 dari sistem). Berikut adalah data pelepasan bebannya :

Tabel 8Data load shedding pada solusi LS1

No. Beban Beban (MVA) Sebelum Load Shedding Setelah Load Shedding Bus CGRLG 1. Lump37 53 34.45 2. Lump38 50.7 32.95 3. Lump39 23.5 15.27 4. Lump40 25 16.25 5. Lump41 99.2 64.48 Bus CNJUR 6. Lump43 84 54.6 7. Lump44 102 66.3

Dari hasil load shedding berdasar data pada Tabel 8 didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

Tabel 9 Hasil simulasi solusi LS 1

(kV) Line Inom (A) Ioperating (A) Sebelum LS BDSLN CGRLG 144.6 Line56 150 Line55 1200 1200 - 1661 Setelah LS BDSLN CGRLG 147.2 Line56 150 Line55 1200 1200 - 1079.8 Dari tabel 8 dan tabel 9 di atas dapat disimpulakan bahwa dengan cara pelepasan beban sebesar 35 % di setiap bus CGRLG dan bus CNJUR membuat Line56 kembali beroperasi dengan normal (tidak mengalami overload).

Simulasi solusi load shedding yang kedua adalah LS2. Solusi LS2 merupakan solusi untuk kasus kontingensi 2 (adanya gangguan pada salah satu penghantar antara

BDSLN (GI Bandung Selatan) dan KRCDG (GI Kiaraondong), yang menyebabkan Line37 terlepas dari sistem). Berikut adalah data pelepasan beban untuk solusi LS2 :

Tabel 10 Data load shedding pada solusi LS2

No. Beban Beban (MVA) Sebelum Load Shedding Setelah Load Shedding Bus KRCDG 1. Lump28 149 111.75 Bus UBRNG 2. Lump29 127 101.6 3. Lump30 54.5 43.6 4. Lump31 54.5 43.6

Dari hasil load shedding berdasar data diatas didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

Tabel 11 Hasil simulasi solusi LS2

(kV) Line Inom (A) Ioperating (A) Sebelum LS BDSLN KRCDG 141.1 Line38 150 Line37 1200 1200 1338.7 - Setelah LS BDSLN KRCDG 142.7 Line38 150 Line37 1200 1200 1136.8 - Dari tabel 10 dan tabel 11 di atas dapat disimpulkan bahwa dengan cara pelepasan beban sebesar 25 % di bus KRCDG dan sebesar 20 % di bus UBRNG membuat Line38 kembali beroperasi dengan normal (tidak mengalami overload).

Simulasi solusi load shedding yang ketiga adalah LS3, solusi LS3 merupakan solusi untuk kasus kontingensi 3 (yaitu adanya gangguan pada salah satu penghantar antara

IDMYU (PLTU Indramayu) dan KSBRU (GI Kosambi Baru), dan menyebabkan Line110 terlepas dari sistem). Berikut adalah data pelepasan beban untuk solusi LS3 : Tabel 12 Data load shedding pada solusi LS3

No. Beban Beban (MVA) Sebelum Load Shedding Setelah Load Shedding Bus KSBRU 1. Lump54 57.1 22.84 2. Lump55 49.7 19.88 3. Lump56 64.5 25.8 Bus DWUAN 4. Lump19 41.4 16.56 5. Lump57 12.8 5.12 Bus DWUAN 6. Lump58 40.2 16.08 Bus MLIGI 7. Lump59 45.4 18.16 Bus KRPYG 8. Lump60 13 5.2 Bus KTMKR 9. Lump61 41 16.4 Bus TLJBE 10. Lump63 79.3 31.72 Bus PRMYA 11. Lump62 38 15.2 12. Lump64 36.1 14.44 13. Lump65 24.3 24.3 Bus PNYNG 14. Lump66 124 49.6

Dari hasil load shedding berdasar data di atas maka didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

(5)

(kV) Line Inom (A) Ioperating (A) Sebelum LS PLTU IDMYU 149.9 Line110 1400 - KSBRU 140 Line111 1400 1408 Setelah LS PLTU IDMYU 150.4 Line110 1400 - KSBRU 144.6 Line111 1400 1331.6

Dari kedua tabel 12 dan tabel 13 di atas dapat disimpulakan bahwa dengan cara pelepasan beban sebesar 60 % di setiap bus KSBRU, DWUAN, MLIGI, KRPYG, KTMKR, TLJBE, PRMYA dan PNYNG membuat Line111 kembali beroperasi dengan normal karena tidak mengalami pembebanan yang berlebih.

Solusi load shedding yang keempat adalah LS4, solusi LS4 merupakan solusi untuk kasus kontingensi 4

(adanya gangguan pada saluran penghantar antara CGRLG (GI Cigereleng) dan CNJUR (GI Cianjur) yang menyebabkan terlepasnya Line57 dari sistem). Berikut adalah data pelepasan beban untuk solusi LS4 :

Tabel 14 Data load shedding pada solusi LS4

No. Beban Beban (MVA) Sebelum Load Shedding Setelah Load Shedding Bus CNJUR 1. Lump43 84 63 2. Lump44 102 76.5

Dari hasil load shedding berdasarkan data diatas didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

(kV) Line Inom (A) Ioperating (A) Sebelum LS CGRLG 147 Line57 600 - CNJUR 128 Line58 600 706.3 Setelah LS CGRLG 147 Line57 600 - CNJUR 135.9 Line58 600 529.1

Dari kedua tabel 14 dan tabel 15 di atas dapat disimpulakan bahwa dengan cara pelepasan beban sebesar 25 % pada bus CNJUR membuat Line58 kembali beroperasi dengan normal (tidak mengalami pembebanan lebih), dan membuat tegangan pada bus CNJUR yang awalnya di bawah toleransi tegangan SPLN yakni 128 kV naik ke batas toleransi tegangan SPLN menjadi 135.9 kV.

2. Penambahan Saluran Penghantar

Solusi yang kedua untuk kasus lepasnya salah satu penghantar seperti kasus-kasus di atas adalah dengan cara penambahan saluran penghantar. Solusi ini bisa menjadi bahan pertimbangan yang dapat diterapkan pada sistem kelistrikan Jawa Barat 150 kV di masa yang akan datang. Berikut ini adalah solusi penambahan saluran penghantar yang akan dilakukan :

Tabel 16 Simulasi solusi penambahan saluran penghantar yang akan dilakukan

No. Penambahan

Saluran Dari Ke Keterangan

1. Line112 BDSLN CGRLG _{kontingensi 1}Solusi untuk 2. Line113 BDSLN KRCDG _{kontingensi 2}Solusi untuk 3. Line114 IDMYU KSBRU _{kontingensi 3}Solusi untuk 4. Line115 CGRLG CNJUR _{kontingensi 4}Solusi untuk

Dengan penambahan saluran Line112 antara BDSLN (Bandung Selatan) ke CGRLG (Cigereleng) maka didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

Tabel 17 Hasil simulasi setelah penambahan Line112

Kondisi Bus kV Line Inom

(A) Ioperat ing (A) % operati ng Awal _CGRLGBDSLN _{147.4 Line56}150 Line55 1200 ₁₂₀₀ 831.3 _831.3 69.27 _69.27 Setelah tambah Line112 BDSLN 150 Line55 1200 554.1 46.17 CGRLG 148.3 Line56 _Line112 1200 ₁₂₀₀ 554.1 _554.1 46.17 _46.17 Line55 out of service BDSLN 150 Line55 1200 - - CGRLG 147.4 Line56 1200 831.3 69.27 Line112 1200 831.3 69.27

Dari tabel 17 di atas dapat dilihat bahwa dengan penambahan saluran Line112 antara BDSLN-CGRLG, maka tegangan pada bus CGRLG yang awalnya (sebelum ada penambahan Line112) 147.4 kV meningkat menjadi 148.3 kV. Selain itu, manfaat lain dari penambahan saluran ini adalah apabila terjadi gangguan pada salah satu penghantar antara BDSLN-CGRLG (contohnya gangguan pada Line55), maka sistem masih dapat beroperasi secara normal, hal ini dikarenakan kedua saluran penghantar yang lain masih mampu menyalurkan daya listrik dengan baik tanpa mengalami overload.

Dengan adanya penambahan Line113 antara BDSLN (Bandung Selatan) ke KRCDG (Kiaracondong), maka didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

(A) Ioperat ing (A) % operati ng Awal BDSLN _KRCDG _{144.7 Line38}150 Line37 1200 ₁₂₀₀ 794.5 _794.5 66.21 _66.21 Setelah tambah Line113 BDSLN 150 Line37 1200 564.3 47.02 KRCDG 146.3 Line38 _Line113 1200 ₁₂₀₀ 564.3 _564.3 47.02 _47.02 Line37 out of service BDSLN 150 Line37 1200 - - KRCDG 144.7 Line38 1200 794.5 66.21 Line113 1200 794.5 66.21

Dari tabel 18 terlihat bahwa dengan penambahan saluran Line113 antara BDSLN ke KRCDG membuat tegangan pada bus KRCDG yang awalnya (sebelum dipasang Line113) 144.7 kV naik menjadi 146.3 kV. Manfaat lain yang dapat dilihat dari hasil simulasi pada tabel 18 adalah apabila terjadi gangguan pada Line37 yang

(6)

membuatnya terlepas dari sistem, maka sistem masih dapat beroperasi dengan normal, karena kedua saluran penghantar yang lain yaitu Line38 dan Line113 masih mampu menyalurkan daya listrik dengan baik tanpa mengalami pembebanan berlebih.

Dengan adanya penambahan Line114 antara IDMYU (PLTU Indramayu) ke KSBRU (Kosambi Baru) maka didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

Tabel 19Hasil simulasi setelah penambahan Line114

(A) Ioperat ing (A) % operati ng Awal IDMYU _KSBRU _{141.6 Line111}150 Line110 1400 ₁₄₀₀ 911.8 _911.8 65.13 _65.13 Setelah

tambah Line114

IDMYU 150 Line110 1400 675 48.21

KSBRU 142.8 Line111 _Line114 1400 ₁₄₀₀ 675 ₆₇₅ 48.21 _48.21 Line110 out of service IDMYU 150 Line110 1400 - - KSBRU 141.6 Line111 1400 911.4 65.1 Line114 1400 911.4 65.1

Dari tabel 19 dapat dilihat bahwa dengan penambahan saluran Line114 antara IDMYU dan KSBRU memiliki banyak manfaat. Yang pertama yakni meningkatkan tegangan bus KSBRU yang awalnya 141.6 kV menjadi 142.8 kV. Manfaat yang kedua adalah apabila ada gangguan pada salah satu penghantar antara IDMYU-KSBRU yang menyebabkan salah satu saluran ini lepas, maka penyaluran daya dari IDMYU ke KSBRU masih dapat berlangsung dengan baik, dikarenakan kedua saluran penghantar yang lain masih mampu beroperasi dengan normal tanpa mengalami overload.

Dengan adanya penambahan Line115 antara CGRLG (Cigereleng) ke CNJUR (Cianjur) maka didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :

(A) Ioperat ing (A) % operati ng Awal _CNJURCGRLG _{139.3 Line58}147 Line57 600 ₆₀₀ 352.4 _352.4 58.73 _58.73 Setelah

tambah Line115

CGRLG 147 Line57 600 234.8 39.13

CNJUR 142.5 Line58 _Line115 600 ₆₀₀ 234.8 _234.8 39.13 _39.13 Line57 out of service CGRLG 147 Line57 600 - - CNJUR 139.3 Line58 600 352.4 58.73 Line115 600 352.4 58.73

Dari hasil simulasi pada tabel 20 dapat dilihat bahwa penambahan saluran Line115 memberi banyak keuntungan. Yang pertama yaitu tegangan pada bus CNJUR yang awalnya (sebelum ada penambahan Line115) 139.3 kV meningkat menjadi 142.5 kV. Keuntungan yang lain dari penambahan saluran Line115 ini adalah apabila terjadi gangguan pada salah satu penghantar antara CGRLG-CNJUR (contohnya ada gangguan pada Line57), maka sistem masih dapat beroperasi secara normal, hal ini dikarenakan kedua saluran penghantar yang lain masih

mampu menyalurkan daya listrik dengan baik tanpa mengalami overload.

V. KESIMPULAN

1. Apabila ada salah satu saluran penghantar yang terlepas dari sistem 150 kV Jawa Barat, maka akan menyebabkan drop tegangan pada beberapa bus dan menyebabkan saluran penghantar yang lain mengalami overload karena arus yang mengalir pada penghantar tersebut melewati batas arus nominalnya.

2. Akibat Kontingensi 4 dengan lepasnya satu saluran antara Cigereleng-Cianjur menyebabkan tegangan pada bus Cianjur turun melewati batas operasi yang diijinkan, yaitu turun sampai 128 kV.

3. Akibat Kontingensi 1 dengan lepasnya satu saluran penghantar antara Bandung Selatan-Cigereleng, menyebabkan satu saluran penghantar yang lain mengalami overload sebesar 138.4% dari arus nominalnya. Selanjutnya akibat Kontingensi 2 dengan lepasnya satu saluran antara Bandung Selatan-Kiaracondong menyebabkan satu saluran yang lainnya mengalami overload sebesar 111.5% dari arus nominal. Begitu pula akibat Kontingensi 3 dengan lepasnya satu saluran antara PLTU Indramayu-Kosambi Baru menyebabkan satu saluran yang lainnya mengalami overloadsebesar 100.5% dari arus nominal. Begitu juga dengan Kontingensi 4 dengan lepasnya satu saluran penghantar antara Cigereleng-Cianjur menyebabkan satu saluran yang lainnya mengalami overload sebesar 117.7% dari arus nominal. Sedangkan Kontingensi 5 dengan lepasnya satu saluran penghantar antara Cibatu-Gandamekar tidak menimbulkan masalah, baik masalah drop tegangan maupun overload.

4. Terdapat dua pilihan solusi untuk kasus kontingensi 1,2,3 dan 4, yaitu:

 Load Shedding (pelepasan beban) pada bus Cigereleng, Cianjur untuk Kontingensi 1; load shedding pada bus Kiaracondong, Ujungberung untuk Kontingensi 2; load shedding pada bus Kosambi Baru, Dawuan, Maligi, Kiarapayung, Kutamekar, Telukjambe, Parungmulya, Pinayungan untuk Kontingensi 3; dan load shedding pada bus Cianjur untuk Kontingensi 4.

 Penambahan saluran penghantar antara Bandung Selatan-Cigereleng, Bandung Selatan-Kiaracondong, PLTU Indramayu-Kosambi Baru, dan Cigereleng-Cianjur.

5. Solusi penambahan saluran penghantar merupakan solusi yang lebih baik dari pada solusi load shedding karena tidak merugikan pihak konsumen. Namun dibutuhkan investasi yang cukup besar dalam penambahan saluran penghantar ini. Dengan adanya penambahan saluran penghantar, maka keandalan sistem 150 kV Jawa Barat akan meningkat. Hal ini terlihat dalam operasional sistem, sistem masih dapat beroperasi secara normal walaupun ada gangguan pada salah satu penghantarnya.

(7)

Selain itu tegangan pada beberapa bus ikut naik mendekati tegangan basenya (150 kV).

DAFTAR PUSTAKA

[1] Bagian OPSIS, “Data Sistem Listrik Jawa Barat”, PT. PLN (Persero) P3B Jawa Bali Region Jawa Barat, 2011

[2] Fajar, Dimas, “Analisis Kontingensi Sistem Kelistrikan Sulawesi Selatan Dan Barat”, Jurusan Teknik Elektro-FTI ITS, 2010

[3] Hartoyo, “Perbaikan Keandalan (N-1) Sistem Tenaga Listrik PLN Jawa Tengah dan DIY”, Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta, 2006

[4] PLN, “Buku Pintar” PT. PLN (Persero) P3B Jawa Bali Region Jawa Barat, 2008

[5] Rachman, Arif, “Analisis Kontingensi pada Sistem Jawa-Bali 500 kV untuk Mendesain Keamanan Operasi” Jurusan Teknik Elektro-FTI ITS, 2010

BIODATA PENULIS

Ferry Firmansyah dilahirkan pada tanggal 3 Maret 1989 di Gresik, Jawa Timur. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Sjaiful Bachri dan Ninik Cholifah. Pada tahun 1995, penulis memulai jenjang pendidikan di SD Muhammadiyah 2 Gresik, kemudian pada tahun 2001 melanjutkan studi ke MTs Al Zaytun Indramayu - Jawa Barat, selanjutnya pada tahun 2004 penulis melanjutkan sekolah ke MAN 3 Malang hingga lulus pada tahun 2007. Tahun 2007, penulis masuk ke Jurusan Teknik Elektro ITS dengan NRP 22071000076 dan mengambil bidang studi Teknik Sistem Tenaga. Semasa kuliah, penulis aktif sebagai anggota dalam organisasi kemahasiswaan di Divisi Wirausaha

HIMATEKTRO. Penulis dapat dihubungi melalui e-mail