6
PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 1  Abstrak - Studi keandalan sistem distribusi 20 kV yang dilakukan yaitu pada APJ Kudus, dengan mengambil  plant pada penyulang KDS 2, KDS 4, KDS 8, PTI 3 dan PTI 5. Penyulang yang digunakan sebagai model sistem pada pembahasan ini adalah penyulang KDS 2. Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui keandalan sistem distribusi 20 kV di APJ Kudus, Jawa Tengah. Metode yang digunakan yaitu metode Section Technique dibandingkan dengan  running Software  ETAP, langkah-langkah yang dilakukan antara lain pengumpulan data, pengolahan data, serta menganalisa keandalan sistem distribusi 20 kV. Hasil yang didapat dari perhitungan menggunakan metode Section Technique adalah nilai indeks keandalan penyulang KDS 2 berupa indeks SAIFI = 2.4982 kali/tahun, SAIDI = 7.6766  jam/pertahun, dan CAIDI = 3.072852 jam/tahun. Sedangkan hasil yang didapat dari perhitungan menggunakan  Running Software ETAP adalah nilai indeks keandalan penyulang KDS 2 berupa indeks SAIFI = 2.9235 kali/tahun, SAIDI = 7.8902  jam/tahun, dan CAIDI = 2.699 jam/tahun. Untuk meningkatkan nilai keandalan yaitu dengan mengurangi frekuensi terjadinya gangguan dan dilakukan pemeliharaan jaringan secara preventif dan mengoptimalkan kondisi tie switch pada jaringan distribusi.  Kata kunci: Indek Keandalan, Pemeliharaan, Seqtion Technique, Software ETAP, Tie Switch. I. PENDAHULUAN eran utama dari sistem distribusi tenaga listrik adalah menyalurkan energi listrik secara andal dan terus menerus dari sistem transmisi menuju ke beban dan pelanggan. Secara umum sistem didefinisikan sebagai kumpulan sejumlah sub-sistem atau komponen yang berhubungan satu sama lain guna menjalankan fungsi tertentu [1]. Sedangkan secara umum keandalan sistem tenaga listrik dapat didefinisikan sebagai suatu kemampuan sistem untuk memberikan suatu pasokan tenaga listrik yang cukup dengan kualitas yang memuaskan. Semakin meningkatnya kebutuhan akan tenaga listrik, menuntut suatu sistem tenaga listrik yang mempunyai keandalan dalam penyediaan dan penyaluran dayanya pada suatu jaringan distribusi. Indeks-indeks yang digunakan untuk mengetahui tingkat keandalan suatu sistem distribusi antara lain adalah SAIFI (System Average Interruption Frequency Index ), SAIDI (System Average Interruption Duration Index ) dan CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index ) [3]. APJ Kudus adalah salah satu APJ terbesar di Jawa Tengah, dimana APJ ini membawahi beberapa UPJ dan banyak  penyulang dalam satu area tersebut, sehingga dalam proses distribusi listrik terdapat banyak komponen yang terlibat di dalamnya. Agar proses penyaluran daya listrik terhadap konsumen tetap memuaskan, maka tingkat keandalan dalam Area tersebut harus selalu dijaga. Dengan demikian perlu dilakukan studi tentang  perhitungan tingkat keandalan di APJ Kudus untuk mengetahui apakah APJ tersebut sudah memberikan  pelayanan yang memuaskan terhadap konsumen. Ada  beberapa teknik analitik yang digunakan untuk melakukan evaluasi sistem keandalan jaringan distribusi 20 kV, salah satunya adalah menggunakan metode Section Technique,  yaitu metode yang melakukan evaluasi keandalan dengan cara memecah sistem dalam bagian-bagian yang lebih kecil atau section terlebih dahulu, sehingga kemungkinan terjadi kesalahan dapat diminimalkan, serta waktu yang dibutuhkan lebih singkat [13]. Agar tingkat keandalan yang didapatkan akurat maka hasil perhitungan dari  metode Section Technique akan dibandingkan dengan running sofware ETAP ( Electrical Transient Analisys Progam ), yaitu software yang dapat melakukan analisa studi tentang keandalan (reliability). II. KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20 KV DI APJ KUDUS  A. Laju Kegagalan laju kegagalan (λ) adalah harga rata-rata dari jumlah kegagalan per satuan waktu pada suatu selang waktu  pengamatan (T). laju kegagalan ini dihitung dengan satuan kegagalan per tahun. Untuk selang waktu pengamatan diperoleh : λ =   T ……………………………………..…....…(1) λ = Laju kegagalan konstan (kegagalan/tahun) d = banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang waktu T = jumlah selang waktu pengamatan (tahun)  Nilai laju kegagalan akan berubah sesuai dengan umur dari sistem atau peralatan listrik selama beroperasi.  B. Metode Section Technique[13 ] Section Technique merupakan suatu metode terstruktur untuk menganalisa suatu sistem. Metode ini dalam mengevaluasi keandalan sistem distribusi didasarkan pada  bagaimana suatu kegagalan dari suatu peralatan mempengaruhi operasi sistem. Efek atau konsekuensi dari gangguan individual peralatan secara sistematis diidentifikasi dengan penganalisaan apa yang terjadi jika gangguan terjadi. ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI DI PT. PLN (PERSERO) APJ KUDUS MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP (  ELECTRICAL TRANSIENT ANALYSIS PR OGAM)  DAN METODE SECTION TECHNIQUE Henki Projo Wicaksono, I.G.N. Satriyadi Hernanda 1) , dan Ontoseno Penangsang 2) . Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111  E-mail: [email protected] 1)  , [email protected] 2) P

Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

  • Upload
    sahid

  • View
    219

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

8/17/2019 Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transien…

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-keandalan-sistem-distribusi-di-pt-pln-persero-apj-kudus-menggunakan 1/6

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 1

Abstrak - Studi keandalan sistem distribusi 20 kV yangdilakukan yaitu pada APJ Kudus, dengan mengambil plant padapenyulang KDS 2, KDS 4, KDS 8, PTI 3 dan PTI 5. Penyulangyang digunakan sebagai model sistem pada pembahasan iniadalah penyulang KDS 2. Tujuan yang ingin dicapai dalampenelitian ini adalah untuk mengetahui keandalan sistemdistribusi 20 kV di APJ Kudus, Jawa Tengah. Metode yangdigunakan yaitu metode Section Technique dibandingkandengan running Software ETAP, langkah-langkah yang

dilakukan antara lain pengumpulan data, pengolahan data, sertamenganalisa keandalan sistem distribusi 20 kV. Hasil yangdidapat dari perhitungan menggunakan metode SectionTechnique adalah nilai indeks keandalan penyulang KDS 2berupa indeks SAIFI = 2.4982 kali/tahun, SAIDI = 7.6766

jam/pertahun, dan CAIDI = 3.072852 jam/tahun. Sedangkanhasil yang didapat dari perhitungan menggunakan RunningSoftware ETAP adalah nilai indeks keandalan penyulang KDS 2berupa indeks SAIFI = 2.9235 kali/tahun, SAIDI = 7.8902

jam/tahun, dan CAIDI = 2.699 jam/tahun. Untuk meningkatkannilai keandalan yaitu dengan mengurangi frekuensi terjadinyagangguan dan dilakukan pemeliharaan jaringan secara preventifdan mengoptimalkan kondisi tie switch pada jaringan distribusi.

Kata kunci: Indek Keandalan, Pemeliharaan, Seqtion Technique ,

Software ETAP, Tie Switch.

I. PENDAHULUAN

eran utama dari sistem distribusi tenaga listrik adalahmenyalurkan energi listrik secara andal dan terus menerusdari sistem transmisi menuju ke beban dan pelanggan.

Secara umum sistem didefinisikan sebagai kumpulan sejumlahsub-sistem atau komponen yang berhubungan satu sama lainguna menjalankan fungsi tertentu [1]. Sedangkan secara umumkeandalan sistem tenaga listrik dapat didefinisikan sebagaisuatu kemampuan sistem untuk memberikan suatu pasokantenaga listrik yang cukup dengan kualitas yang memuaskan.Semakin meningkatnya kebutuhan akan tenaga listrik,menuntut suatu sistem tenaga listrik yang mempunyaikeandalan dalam penyediaan dan penyaluran dayanya padasuatu jaringan distribusi. Indeks-indeks yang digunakan untukmengetahui tingkat keandalan suatu sistem distribusi antara lainadalah SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index ),SAIDI ( System Average Interruption Duration Index ) danCAIDI ( Customer Average Interruption Duration Index ) [3].

APJ Kudus adalah salah satu APJ terbesar di Jawa Tengah,dimana APJ ini membawahi beberapa UPJ dan banyak

penyulang dalam satu area tersebut, sehingga dalam prosesdistribusi listrik terdapat banyak komponen yang terlibat di

dalamnya. Agar proses penyaluran daya listrik terhadapkonsumen tetap memuaskan, maka tingkat keandalan dalamArea tersebut harus selalu dijaga.

Dengan demikian perlu dilakukan studi tentang perhitungan tingkat keandalan di APJ Kudus untukmengetahui apakah APJ tersebut sudah memberikan

pelayanan yang memuaskan terhadap konsumen. Ada beberapa teknik analitik yang digunakan untuk melakukan

evaluasi sistem keandalan jaringan distribusi 20 kV, salahsatunya adalah menggunakan metode Section Technique, yaitumetode yang melakukan evaluasi keandalan dengan caramemecah sistem dalam bagian-bagian yang lebih kecil atausection terlebih dahulu, sehingga kemungkinan terjadikesalahan dapat diminimalkan, serta waktu yang dibutuhkanlebih singkat [13]. Agar tingkat keandalan yang didapatkanakurat maka hasil perhitungan dari metode Section Technique akan dibandingkan dengan running sofware ETAP ( ElectricalTransient Analisys Progam ) , yaitu software yang dapatmelakukan analisa studi tentang keandalan (reliability).

II. KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20 KV DI APJ

KUDUS A. Laju Kegagalan

laju kegagalan (λ) adalah harga rata-rata dari jumlahkegagalan per satuan waktu pada suatu selang waktu

pengamatan (T). laju kegagalan ini dihitung dengan satuankegagalan per tahun. Untuk selang waktu pengamatandiperoleh :

λ = T……………………………………..…....…(1)

λ = Laju kegagalan konstan (kegagalan/tahun)d = banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang waktuT = jumlah selang waktu pengamatan (tahun)

Nilai laju kegagalan akan berubah sesuai dengan umur darisistem atau peralatan listrik selama beroperasi.

B. Metode Section Technique[13]Section Technique merupakan suatu metode terstruktur

untuk menganalisa suatu sistem. Metode ini dalammengevaluasi keandalan sistem distribusi didasarkan pada

bagaimana suatu kegagalan dari suatu peralatanmempengaruhi operasi sistem. Efek atau konsekuensi darigangguan individual peralatan secara sistematis diidentifikasidengan penganalisaan apa yang terjadi jika gangguan terjadi.

ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI DI PT. PLN(PERSERO) APJ KUDUS MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP

( ELECTRICAL TRANSIENT ANALYSIS PROGAM) DANMETODE SECTION TECHNIQUE

Henki Projo Wicaksono, I.G.N. Satriyadi Hernanda 1), dan Ontoseno Penangsang 2).

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail : [email protected] 1) , [email protected] 2)

P

Page 2: Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

8/17/2019 Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transien…

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-keandalan-sistem-distribusi-di-pt-pln-persero-apj-kudus-menggunakan 2/6

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 2

Kemudian masing-masing kegagalan peralatan dianalisa darisemua titik beban ( load point ). Pendekatan yang dilakukandari bawah ke atas dimana yang dipertimbangkan satu modekegagalan pada suatu waktu.

Dalam metode Section Technique diasumsikan kegagalan peralatan tidak saling berhubungan, peralatan masing-masingdapat dianalisa secara terpisah. Jika kegagalan perlatan salingdihubungkan, maka perhitungan keandalan sistem menjadi

lebih kompleks. Maka untuk menyederhanakan perhitungantersebut dengan mengasumsikan bahwa setiap kegagalan tidaksaling berhubungan

Indeks keandalan yang dihitung adalah indeks-indeks titik beban ( load point ) dan indeks-indeks sistem baik secarasection maupun keseluruhan. Indeks load point antara lain:a) Frekuensi gangguan ( failure rate ) untuk setiap load point

λ LP , merupakan penjumlahan laju kegagalan semua peralatan yang berpengaruh terhadap load point , dengan persamaan:

λ LP = �λ i=

… … … … … … … … … … … … … … … … … ( 2 )

Dimana:λ i = laju kegagalan untuk peralatan KK = semua peralatan yang berpengaruh terhadap

load point b) Lama/durasi gangguan tahunan rata-rata untuk load point

U LP , dengan persamaan:

U LP = �Ui=

= �λ i =

… … … … … … … … . . … . . ( 3 )

Dimana:r j = waktu perbaikan ( repairing time atau

switching time )

Berdasarkan indeks-indeks load point ini, diperolehsejumlah indeks keandalan untuk mengetahui indekskeandalan sistem secara keseluruhan yang dapat dievaluasidan bisa didapatkan dengan lengkap mengenai kinerja sistem.Indeks-indeks ini adalah frekuensi dan lama pemadaman rata-rata tahunan.

Pada metode Section Technique , ada 3 indeks keandalanyang dihitung yaitu: SAIFI, SAIDI, dan CAIDI.

1. SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index )Persamaannya adalah:

SAIFI = ∑

∑ … … … … … … … … … . . … … . . ( 4 )

Dimana: N LP = jumlah konsumen pada load point N = jumlah konsumen pada sectionλ LP = frekuensi gangguan peralatan pada load

point

2. SAIDI ( System Average Interruption Duration Index )Persamaanya adalah:

SAIDI = ∑

∑ ……………......………….…(5)

Dimana: N LP = jumlah konsumen pada load point N = jumlah konsumen pada sectionU LP = durasi gangguan peralatan pada load point

3. CAIDI ( Customer Average Interruption Duration Index )Persamaanya adalah:

CAIDI = SAIDISAIFI ………….……….……….....……(6)

Secara singkat sistem kerja metode Section Technique adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Inpu t dan Output dari Section Technique

Berikut ini adalah flowchart pengerjaan Section Technique sebagaimana terlihat pada gambar 2

Identifikasi mode kegagalan

Menentukan waktu pemulihan sistem(repair time )

Menentukan efek setiap mode kegagalan

Penjumlahan laju kegagalan λ LP dan durasigangguan U LP untuk setiap load point

Menghitung indeks keandalan sistem(penjumlahan indeks keandalan tiap section )

Membagi batas area pada section berdasarkan sectionalizer

Gambar 2. Flowchart Section Technique

C. Single Line Diagram Yang di Evaluasi

Dalam melakukan analisis, kita terlebih dahulu mengetahuisingle line diagram yang akan di evaluasi sehingga kita tahukomponen apa saja yang ada pada plant dan titik beban (load

point) plant tersebut. Plant yang akan di evaluasi adalah penyulang KDS 2. Berikut Single Line Diagram penyulangKDS 2 :

Input• Topologi Sistem• Mekanisme Pengaman Sistem Pemulihan Gangguan• Laju Kegagalan Peralatan• Waktu Perbaikan Kerusakan

Se tion Techni ue

Output• SAIDI• SAIFI• CAIDI

Page 3: Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

8/17/2019 Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transien…

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-keandalan-sistem-distribusi-di-pt-pln-persero-apj-kudus-menggunakan 3/6

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 3

GI. KUDUS150/20 kV

60 MVA

GI

Trafo Distribusi 3 Phasa

Sectionalizer

Circuit Breaker

1

2

3

4

5

6

8

7

9

10

1112

13

14

15

16

17

1819

20

21

22

23

2428

27

T1

T2

T3 T10

T9

T7

T6

T5

T11T14

T8

26

25

T4

T12

T13

Gambar 3. Single line diagram penyulang KDS 2

Penyulang KDS 2 disuplai dari gardu induk Kudus dengandaya 60 MVA. Penyulang ini memiliki variasi beban di load

point berupa beban industri dan rumah tangga. penyulangKDS 2 memiliki 14 load point berupa trafo distribusi dengantotal pelanggan 477. Penyulang ini terbagi menjadi 28 line dengan total panjang 12.361 km. Pada penyulang KDS 2

jumlah sectionalizer adalah 3 buah, dan penyulang terbagimenjadi 2 section. Dari jumlah load point dan panjang

penghantar, penyulang KDS 2 tergolong penyulang yangkecil, dan dari pembagian sectionnya, penyulang KDS 2merupakan penyulang dengan section yang sedikit yaitu 2section , tetapi memiliki beban yang cukup bervariasi.

Data jumlah pelanggan tiap load point penyulang KDS 2dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2.

Tabel 1.Jumlah pelanggan tiap load point penyulang KDS 2 Section I

No LoadPoint

JmlPelanggan

1 1 82 2 33 3 14 4 208

Tabel 2.Jumlah pelanggan tiap load point penyulang KDS 2 Section II

No LoadPoint

JmlPelanggan

1 5 632 6 13 7 14 8 285 9 896 10 27 11 748 12 349 13 102

10 14 43

Dapat dilihat dari tabel bahwa beban dari penyulang ini bervariasi, itu dapat dilihat dari jumlah pelanggan yang banyak berbeda. Pelanggan di penyulang ini terdiri dari pelanggan industri dan pelanggan rumah tangga. Pelanggan diload point paling sedikit yaitu dengan jumlah 1 pelanggan dan

pelanggan paling banyak dengan jumlah 208 pelanggan.Selain pembagian jumlah pelanggan, penyulang ini juga

terbagi menjadi 28 line /saluran udara dengan total panjangmencapai 12,361 km. Penyulang ini merupakan penyulangdengan jumlah line yang tidak terlalu banyak dan line yangtidak terlalu panjang. Data panjang saluran pada penyulangKDS 2 dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3.Panjang tiap saluran KDS 2

Komponen Panjang(km)

Komponen Panjang(km)

Line 1 0.257 Line 15 0.095Line 2 0.323 Line 16 0.443Line 3 0.645 Line 17 0.389Line 4 0.249 Line 18 0.654

Line 5 0.157 Line 19 0.337Line 6 0.983 Line 20 0.554Line 7 0.549 Line 21 0.253Line 8 0.734 Line 22 0.689Line 9 0.482 Line 23 1.787Line 10 0.447 Line 24 0.078Line 11 0.391 Line 25 0.117Line 12 0.254 Line 26 0.254Line 13 0.241 Line 27 0.447Line 14 0.154 Line 28 0.398

D. Indeks Kegagalan Peralatan Sistem DistribusiBerikut ini adalah tabel data kegagalan untuk saluran udara

dan peralatan sistem distribusi yang melingkupi failure rate ,repair time , dan switching time yang dapat dilihat pada Tabel4 dan Tabel 5. Data ini menjadi standar perhitungan dalamanalisis keandalan penelitian ini.

Tabel 4.Data indeks kegagalan saluran udara

Saluran Udara

Sustained failure rate (λ/km/yr) 0.2

Momentary failure rate (λ/km/yr) 0.003

r (repair time) (jam) 3

rs (switching time) (jam) 0.15

Tabel 5.Data indeks kegagalan peralatan

Komponen λ (failure rate) r (repair time)(jam)

rs (switching time)(jam)

Trafo Distribusi 0.005/unit/thn 10 0.15

Circuit Breaker 0.004/unit/thn 10 0.15

Sectionalizer 0.003/unit/thn 10 0.15

Page 4: Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

8/17/2019 Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transien…

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-keandalan-sistem-distribusi-di-pt-pln-persero-apj-kudus-menggunakan 4/6

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 4

Sumber: SPLN No.59 : 1985, “Keandalan Pada SistemDistribusi 20 kV dan 6 kV ”, Perusahaan Umum Listrik

Negara, Jakarta, 1985.

III. PERHITUNGAN DAN ANALISIS KEANDALAN

A. Analisis Indeks Keandalan Menggunakan Metode Section

TechniqueDilakukan analisis evaluasi keandalan berdasarkan data

yang telah didapat pada bab II dengan menggunakan data panjang line dan data jumlah pelanggan per load point .Standar yang digunakan dalam perhitungan menggunakanSPLN 59 : 1985 [ 11] untuk laju kegagalan dan waktu

pemulihan peralatan sistem jaringan 20 kV. Perhitungankeandalan dalam tiap section dijelaskan sebagai berikut :

Section I Untuk mengetahui bagaimana pengaruh suatu kegagalan

peralatan dalam sistem dapat dilihat dalam daftar modekegagalan. Daftar mode kegagalan yang terdapat pada section

ini ditampikan dalam Section Technique worksheet berikut:Tabel 6.

Section Technique worksheet section IData Pelalatan Efek Sistem

No. Gangguan Peralatan Load Point yang dipengaruhi1 B LP1-LP42 T1 LP13 T2 LP24 T3 LP35 T4 LP46 S1 LP1-LP47 L1 LP1-LP48 L2 LP1-LP49 L3 LP1-LP4

10 L4 LP1-LP411 L5 LP1-LP412 L6 LP1-LP413 L7 LP1-LP414 L8 LP1-LP4

Selanjutnya menghitung nilai frekuensi kegagalan dandurasi/lama kegagalan tiap load point . Nilai frekuensikegagalan dan durasi/lama kegagalan dapat dilhat pada tabel

berikut:Tabel 7.

Indeks keandalan load point section I

Load PointIndeks Keandalan Load Pointλ (fault/yr) U (hr/yr)

LP1 0.7914 2.4582LP2 0.7914 2.4582LP3 0.7914 2.4582LP4 0.7914 2.4582

Dari tabel diperoleh λ untuk LP 1, LP 2, LP 3, dan LP 4sebesar 0.7914 gangguan/tahun. Diambil satu kasus pada LP1,λ LP1 pada tabel diperoleh dari penjumlahan failure rate

peralatan yang mempengaruhi LP1 dan perkalian failure rate saluran udara dengan panjang salurannya. Dari tabel 7 jugadiperoleh nilai U untuk LP1 sebesar 2.4582 jam/tahun. U LP1diperoleh dari penjumlahan hasil perkalian λ peralatan denganrepair time -nya dimana peralatan tersebut mempengaruhi LP1.Hal ini dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8.Perhitungan λ dan U load point 1

Peralatan

Failure rate peralatan

(unit/yr ataufault/yr/km)

Panjangsaluranudara(km)

λ (fault/yearr)

Repairtime

(hour)

U (hour/year)

B 0.004 - 0.004 10 0.04T1 0.005 - 0.005 10 0.05S1 0.003 - 0.003 10 0.03L1 0.2 0.257 0.0514 3 0.1542L2 0.2 0.323 0.0646 3 0.1938L3 0.2 0.645 0.129 3 0.387L4 0.2 0.249 0.0498 3 0.1494L5 0.2 0.157 0.0314 3 0.0942L6 0.2 0.983 0.1966 3 0.5898L7 0.2 0.549 0.1098 3 0.3294L8 0.2 0.734 0.1468 3 0.4404

TOTAL 0.7914 TOTAL 2.4582

Dengan mengetahui indeks keandalan load point dapatdiperoleh indeks keandalan section berdasarkan persamaanyang telah dijelaskan pada bab II.

Tabel 9.Indeks keandalan section I

Load Point Indeks Keandalan SectionSAIFI SAIDI

LP1 0.15828 0.49164LP2 0.059355 0.184365LP3 0.019785 0.061455LP4 0.55398 1.72074TOTAL 0.7914 2.4582

Berdasarkan tabel diatas, dapat diperoleh SAIFI dan SAIDI pada section I dengan nilai 0.7914 kali/tahun untuk SAIFI dan2.4582 jam/tahun untuk SAIDI.

SAIFI untuk LP1 diperoleh dari mengalikan jumlahkonsumen pada load point tersebut dengan λ LP1 kemudianmembaginya dengan total konsumen pada section I. Hal inidapat dilihat sebagai berikut:

λ LP1 ∗ NLP1N Section I

=0.7914 ∗8

40= 0.15828 / ℎ

Sedangkan SAIDI untuk LP1 diperoleh dari mengalikan jumlah konsumen pada load point tersebut dengan U LP1kemudian membaginya dengan total konsumen pada section I.Hal ini dapat dilihat sebagai berikut:

ULP1 ∗ NLP1N Section I

=2.4582 ∗8

40= 0.49164 / ℎ

Section IIDaftar mode kegagalan yang terdapat pada section ini

ditampikan dalam Section Technique worksheet berikut:

Tabel 10.Section Technique worksheet section II

Data Pelalatan Efek Sistem No. Gangguan Peralatan Load Point yang dipengaruhi

1 T5 LP52 T6 LP63 T7 LP74 T8 LP85 T9 LP9

Page 5: Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

8/17/2019 Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transien…

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-keandalan-sistem-distribusi-di-pt-pln-persero-apj-kudus-menggunakan 5/6

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 5

Lanjutan Tabel 10.Data Pelalatan Efek Sistem

No. Gangguan Peralatan Load Point yang dipengaruhi6 T10 LP107 T11 LP118 T12 LP129 T13 LP13

10 T14 LP1411 S1 LP5-LP1412 S2 LP5-LP14

13 S3 LP5-LP1414 L9 LP5-LP1415 L10 LP5-LP1416 L11 LP5-LP1417 L12 LP5-LP1418 L13 LP5-LP1419 L14 LP5-LP1420 L15 LP5-LP1421 L16 LP5-LP1422 L17 LP5-LP1423 L18 LP5-LP1424 L19 LP5-LP1425 L20 LP5-LP1426 L21 LP5-LP1427 L22 LP5-LP1428 L23 LP5-LP1429 L24 LP5-LP14

30 L25 LP5-LP1431 L26 LP5-LP1432 L27 LP5-LP1433 L28 LP5-LP14

Selanjutnya menghitung nilai frekuensi kegagalan dandurasi/lama kegagalan tiap load point . Nilai frekuensikegagalan dan durasi/lama kegagalan dapat dilhat pada tabel

berikut:Tabel 11.

Indeks keandalan load point section II

Load PointIndeks Keandalan Load Pointλ (fault/yr) U (hr/yr)

LP5 1.7068 5.2184LP6 1.7068 5.2184LP7 1.7068 5.2184LP8 1.7068 5.2184LP9 1.7068 5.2184LP10 1.7068 5.2184LP11 1.7068 5.2184LP12 1.7068 5.2184LP13 1.7068 5.2184LP14 1.7068 5.2184

Dengan mengetahui indeks keandalan load point dapatdiperoleh indeks keandalan section berdasarkan persamaanyang telah dijelaskan pada bab II.

Tabel 12.Indeks keandalan section II

Load Point Indeks Keandalan SectionSAIFI SAIDI

LP5 0.246060412 0.752309382LP6 0.003905721 0.011941419LP7 0.003905721 0.011941419LP8 0.109360183 0.334359725LP9 0.347609153 1.06278627LP10 0.007811442 0.023882838LP11 0.289023341 0.883664989LP12 0.132794508 0.406008238LP13 0.398383524 1.218024714LP14 0.167945995 0.513481007

TOTAL 1.7068 5.2184

Berdasarkan tabel diatas, dapat diperoleh SAIFI dan SAIDI pada section II dengan nilai 1.7068 kali/tahun untuk SAIFIdan 5.2184 jam/tahun untuk SAIDI.

Setelah mengetahui nilai indeks keandalan tiap section dapat diperoleh nilai indeks keandalan sistem jaringan

penyulang KDS 2 dengan menjumlahkan indeks keandalantiap section . Perhitungan tersebut dapat dilihat pada tabel di

bawah ini: Tabel 13.Indeks keandalan sistem penyulang KDS 2

SectionIndeks Keandalan Sistem

SAIFI SAIDII 0.7914 2.4582II 1.7068 5.2184Total 2.4982 7.6766

Nilai SAIFI dan SAIDI diperoleh dengan menjumlahkan besarnya indeks keandalan tiap section . Untuk penyulangKDS 2 diperoleh nilai SAIFI sebesar 2.4982 kali/tahun dannilai SAIDI sebesar 7.6766 jam/tahun. Besar nilai CAIDIdiperoleh dengan membagi nilai SAIDI dengan SAIFIsehingga didapat nilai sebesar 3.072852454 jam/tahun.

Nilai SAIFI dan SAIDI yang didapat dibandingkan denganstandar PLN, dimana standar yang digunakan yaitu SPLN 68-2 : 1986 [12] dengan nilai SAIFI 3.2 kali/tahun dan SAIDI 21

jam/tahun. Terlihat bahwa nilai SAIFI dan SAIDI penyulangKDS 2 tergolong handal dan memenuhi standar PLN.

B. Perbandingan Indeks Keandalan Metode SectionTechnique dengan Software ETAP 7

Dilakukan juga analisis evaluasi keandalan menggunakansoftware ETAP 7 berdasarkan data yang telah didapat pada

bab II dengan menggunakan data panjang line dan data jumlah pelanggan per load point . Standar yang digunakan dalam perhitungan menggunakan SPLN 59 : 1985 [11] untuk laju

kegagalan dan waktu pemulihan peralatan sistem jaringan 20kV. Berikut adalah indeks keandalan yang didapatkan berdasarkan hasil running penyulang KDS 2 menggunakansoftware ETAP.

Tabel 14.Indeks keandalan sistem penyulang KDS 2

Indeks Keandalan penyulang KDS 2SAIFI SAIDI CAIDI2.9235 7.8902 2.699

Dari nilai SAIFI dan SAIDI diatas dibandingkan denganstandar PLN, dimana standar yang diguanakan yaitu SPLN 68-2 : 1986 [12] dengan nilai SAIFI 3.2 kali/tahun dan SAIDI 21

jam/tahun. Terlihat bahwa nilai SAIFI dan SAIDI pada

penyulang KDS 2 da pat dikatakan handal dan memenuhistandar PLN.

Dari hasil running software ETAP tersebut digunakansebagai pembanding hasil yang sudah didapatkan sebelumnyayaitu menggunakan metode section technique . Berikut adalahhasil perbandingan yang ditunjukkan dengan table :

Tabel 15.Perbandingan indeks keandalan sistem penyulang KDS 2

SAIFI (kali/tahun) SAIDI (jam/tahun) CAIDI (jam/tahun)

SectionTechniqu e ETAP Section

Techniqu e ETAP SectionTechniqu e ETAP

2.4982 2.9235 7.6766 7.8902 3.072852 2.699

Page 6: Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transient Analysis Progam)Dan Metode Section Technique

8/17/2019 Analisis Keandalan Sistem Distribusi Di Pt. Pln (Persero) Apj Kudus Menggunakan Software Etap (Electrical Transien…

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-keandalan-sistem-distribusi-di-pt-pln-persero-apj-kudus-menggunakan 6/6

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS (2012) 6

Berikut adalah hasil perbandingan yang ditunjukkan secaragrafis:

Gambar 4. Grafik perbandingan Section Technique dan Software ETAP

Kemudian dilakukan perhitungan dengan cara yang sama, baik itu pada metode section technique maupun softwareETAP untuk mengevaluasi keandalan penyulang KDS 4, KDS8, PTI 3 da n PTI 5. Didapatkan hasil perbandingan sebagai

berikut :Tabel 16.

Perbandingan indeks keandalan sistem APJ Kudus

No PenyulangSAIFI (kali/tahun) SAIDI (jam/tahun) CAIDI (jam/tahun)Section

Techniqu e ETAPSection

Techniqu e ETAPSection

Techniqu e ETAP

1 KDS 2 2.4982 2.9235 7.6766 7.8902 3.072852 2.6992 KDS 4 5.7894 6.7271 18.1824 21.0975 3.140636 3.1363 KDS 8 1.769639 2.4660 5.546694 6.5528 3.134366 2.6574 PTI 3 4.342 4.8326 13.362 13.4402 3.077384 2.7815 PTI 5 6.9974 8.4393 21.8602 22.0160 3.124046 2.609

C. Perbandingan Indeks Keandalan Menggunakan Software ETAP, Dengan dan Tanpa kondisi Tie-Switch

Bedasarkan hasil runing software ETAP pada penyulangKDS 2 yang sudah di bahas sebelumnya, didapatkan hasilSAIFI 2.9235, Saidi 7.8902 dan CAIDI sebesar 2.699. Iniadalah indeks keandalan yang didapat dari Penyulang KDS 2

dalam kondisi tanpa adanya Tie-Switch. Setelah dilakukan running keandalan menggunakansoftware ETAP pada penyulang KDS 2 dalam kondisi adanyaTie-Switch didapatkan indeks keandalan yang lebih bagusyaitu nilai SAIFI 2.3175 dan nilai SAIDI 4.7386, sedangkannilai CAIDINYA 2.045. Berikut adalah gambar secaragrafiknya :

Gambar 5. Grafik perbandingan dengan dan tanpa kondisi Tie-Switch

Dari perbandingan ini dapat dilihat bahwa dengan kondisiadanya Tie-Switch penyulang KDS 2 memiliki indekskeandalan yang lebih bagus, perbedaannya dalam hal inicukup signifikan. Dapat diambil kesimpulan bahwa kondisiTie-Switch di sistem keandalan sangatlah penting.

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang didapatkan dari perhitungan dananalisis pada tugas akhir ini, didapat kesimpulan sebagai berikut:

• Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan metodesection technique nilai SAIFI penyulang KDS 2adalah 2.4982 kali/tahun dan telah sesuai denganstandar yang ditentukan PLN yaitu 3.2 kali/tahunsedangkan penyulang KDS 4, PTI 3 dan PTI 5 belum

memenuhi standart PLN. Nilai SAIDI penyulangKDS 2 adalah 7.6766 jam / tahun juga telah sesuaidengan standar yang ditentukan PLN yaitu 2 1

jam/tahun sedangkan pada penyulang PTI 5 be lummemenuhi standart PLN. Nilai CAIDI penyulangKDS 2 yaitu 3.072852454 jam/tahun.

• Berdasarkan hasil perhitungan menggunakansoftware ETAP nilai SAIFI penyulang KDS 2 adalah2.9235 kali/tahun. Nilai SAIDI penyulang KDS 2adalah 7.8902 jam/tahun, dimana SAIFI dan SAIDIsudah memenuhi standart PLN. Penyulang KDS 4,PTI 3 da n PTI 5 be lum memenuhi standart SAIFIPLN, penyulang KDS 4 dan KDS 5 belum memenuhi

standart SAIDI PLN. Nilai CAIDI penyulang KDS 2yaitu 2.699 jam/tahun.• Perbedaan nilai indeks keandalan tidak terlalu jauh

antara metode Section Technique dan software ETAPmenunjukkan bahwa metode Section Technique dapatdigunakan untuk mencari nilai indeks keandalansuatu jaringan distribusi 20 kV tipre radialsebagaimana digunakan pada PLN APJ Kudus.

• Kondisi Tie-Switch di sistem distribusi listriksangatlah penting dan berpengaruh terhadap nilaiindeks keandalan.

DAFTAR PUSTAKA[1] Artana, Ketut Buda, 2007. Network Simple System , Teknik Sistem

Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.[2] Artana, Ketut Buda, 2007. Pendahuluan , Teknik Sistem Perkapalan,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.[3] Brown, Richard E., “Electric Power Distribution Reliability Second

Edition” , CRC Press Taylor & Francis Group , United States of America, 2009.

[4] Badan Standarisasi Nasional (BSN), “Persyaratan Umum Instalasi Listrik2000 (PUIL 2000)”, Jakarta, 2000.

[5] Iqbal Maulana, Fairus “Studi Peningkatan Keandalan PengembanganJaringan Listrik jawa timur di APJ”, Institut Teknologi Sepeluh Nopember,2012.

[6] Kadir, Abdul, “Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik”, UI-Press,Jakarta, 2000.

[7] Sari, Shinta K., “Analisis Keandalan Distribusi 20 kV di Wilayah Tegal JawaTengah”, Institut Teknologi Sepeluh Nopember, 2012.

[8] Marsudi, Djiteng, “Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Graha Ilmu,

Yogyakarta, 2006.[9] Short, T.A., “Electric Power Distribution Equipment and Systems” , CRCPress Taylor & Francis Group, United States of America, 2006.

[10] Suhadi dan Tri Wrahatnoto, “Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 1 untukSMK”, Direktorat Pembinaan Sekolah Menegah Kejuruan, DirektoratJenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, DepartemenPendidikan Nasional, Jakarta, 2008.

[11] SPLN No.59 : 1985, “Keandalan Pada Sistem Distribusi 20 kV dan 6 kV”,Perusahaan Umum Listrik Negara, Jakarta, 1985.

[12] SPLN No.68-2 : 1986, “Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik Bagian dua:Sistem Distribusi”, Perusahaan Umum Listrik Negara, Jakarta, 1985.

[13] Xie K., Zhou J., dan Billinton R., “ Fast algorithm for the reliabilityevaluation of large scale electrical distribution networks using the sectiontechnique”, IET Gener. Transm. Distrib., Vol. 2, No.5, pp. 701-707, 2008.