Proposal.docx

A. Latar Belakang Seiring dengan semakin meningkatnya konsumen energi listrik, PLN sebagai Perusahaan Listrik Terbesar di Indonesia harus berusaha untuk meningkatkan keandalan penyaluran distribusi energi listrik yang ada. keandalan tersebut dapat terliahat dari indikator SAIDI (Sistem Average Interuption duration index) dan SAIFI (Sistem Average Interuption Frequensi Index). Keandalan sistem adalah peluang suatu komponen atau sistem dalam memenuhi fungsi yang dibutuhkan dalam periode tertentu. Peningkatan kebutuhan tenaga listrik menuntut sistem distribusi tenaga listrik yang mempunyai tingkat keandalan yang baik. Pada sistem distribusi, kualitas keandalan dapat dilihat dari lamanya pemadaman dan seberapa sering pemadaman terjadi dalam satu satuan waktu, misalkan dalam satu tahun. Dengan tingkat keandalan yang sesuai dengan standar, masyarakat pengguna dapat menikmati energi listrik secara berkelanjutan. Dalam proposal tugas akhir ini

membahas tentang hal pokok yang harus

diperhatikan oleh PLN yaitu keandalan penyaluran energi listrik pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo . Penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo merupakan penyulang yang disuplai dari transformator 1 di Gardu Induk Turen Malang, penyulang Dampit mempunyai panjang mencapai 72.441 km sedangkan penyulang Tirtoyudo mempunyai panjang saluran 244.4 km. Penyulang Dampit mempunyai GTT mencapai 71 buah transformator, total daya transformator yang terpasang mencapai 13.475 kVA. Penyulang Tirtoyudo mempunyai GTT mencapai 194 buah transformator, total daya transformator yang terpasang pada mencapai 17.35 kVA Ada beberapa teknik yang digunakan untuk melakukan analisis keandalan sistem jaringan distribusi primer 20 kV, adalah Reliability Indek Assesment (RIA) adalah sebuah pendekatan yang digunakan untuk memprediksi gangguan pada sistem distribusi berdasarkan sistem dan data-data mengenai keandalan komponen. Secara fungsional RIA mendata kegagalan yang terjadi pada peralatan secara komperehensif, lalu me8ngidentifikasi kegagalan tersebut, dan menganalisis mode kegagalan tersebut. Salah satu peralatan yang paling penting dan mempengaruhi tingkat keandalan pelayanan pada sistem penyaluran energi listrik adalah recloser. Recloser adalah sebagai alat untuk memperkecil daerah jaringan listrik yang terkena gangguan. Pemasangan

recloser berdasarkan jarak aman antara suatu recloser dengan komponen pemutus lainnya dan belum mempertimbangkan banyak pelanggan didaerah yang dilindungi. Berdasarkan data parameter dilakukan perhitungan nilai indeks keandalan dari tiap-tiap lokasi penempatan recloser sehingga diperoleh hasil yang optimal. Dari hasil perhitungan nilai keandalan sistem dapat digunakan sebagai dasar optimasi penempatan recloser untuk mendapatkan nilai keandalan yang maksimum. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat diperoleh rumusan masalah sebagai berikut : 1.

Berapa indeks keandalan SAIDI dan SAIFI dari sistem distribusi 20kV penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo gardu induk Turen berdasarkan peralatan proteksi yang terpasang menggunakan metode Reliability Indek Assesment (RIA) ?

2.

Dimanakah penempatan recloser yang paling optimal pada jaringan distribusi 20 kV di tiap penyulang pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo ?

3.

Berapa perbandingan keandalan sistem distribusi 20 kV setelah dilakukan pengaturan penempatan recloser ?

C. Batasan Masalah Agar masalah ini lebih terarah sesuai dengan perumusan masalah maka pembahasan dibatasi pada hal – hal berikut : 1. Penelitian dilaksanakan di Penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo Kabupaten Malang. 2. Penelitian tingkat keandalan sistem distribusi hanya meliputi analisisa keandalan distribusi serta penempatan recloser. 3. Keandalan yang dianalisis hanya berdasarkan laju kegagalan, waktu keluar, SAIDI dan SAIFI D. Tujuan Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1.

Menganalisa SAIDI dan SAIFI berdasarkan peralatan proteksi yang terpasang.

2.

Menganalisa penempatan recloser yang optimal pada jaringan distribusi 20kV pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo.

3.

Menganalisa perbandingan keandalan sistem distribusi 20 kV setelah dilakukan pengaturan penempatan recloser 20kV pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo.

E. DASAR TEORI a. Sistem Jaringan Distribusi Pada umumnya suatu sistem tenaga listrik yang lengkap mengandung empat unsur pertama, adanya suatu unsur pembangkit tenaga listrik. Tegangan yang dihasilkan oleh pusat tenaga listrik itu biasanya merupakan tegangan menengah (TM). Kedua, suatu sistem transmisi, lengkap dengan gardu induk. Karena jaraknya yang sangat jauh, maka diperlukan penggunaan tegangan tinggi (PTT), atau tegangan extra tinggi (TET). Ketiga, adanya saluran distribusi, yang biasanya terdiri atas saluran distribusi primer dengan tegangan menengah (TM) dan saluran distribusi sekunder dengan tegangan rendah (TR). Keempat, adanya unsure pemakaian atas utilasi, yang terdiri atas instalasi pemakaian tenagalistrik. Instalasi rumah tangga biasanya memakai tegangan rendah, sedangkan pemakai besar seperti industri menggunakan tegangan menengah atau tegangan tinggi. Energi listrik dibangkitkan pada pembangkit listrik (PTL) yang dapat merupakan suatu pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), pembangkit listrik tenaga air (PLTA), pembangkit listrik tenaga gas (PLTG), pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD), ataupun pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). PTL biasanya membangkitkan energi listrik pada tegangan menengah (TM), yaitu pada umumnya 6 dan 20 kV. Pada sistem tenaga listrik yang besar, atau bilamana PTL terletak jauh dari pelanggan, maka tenaga listrik itu perlu disalurkan melalui saluran transmisi, dan tegangannya harus dinaikkan daritegangan menengah (TM) menjadi tegangan tinggi (TT). pada jarak yang sangat jauh diperlukan tegangan extra tinggi (TET). Menaikkan tegangan daoat dilakukan di gardu induk (GI) dengan memepergunakan transformator penaik tegangan (Step-up transformer). Mendekati pusat pemakai tenaga listrik atau wilayah pelanggan, yang dapat merupakan suatu idustri atau kota, tegangan tinggi diturunkan menjadi tegangan menengah (TM). Hal ini juga dilakukan pada suatu GI dengan mempergnakan transformator penurun tegangan (step-down transformer). Di Indonesia tegangan

menengah adalah 20 kV. Saluran 20 kV ini menelusuri jalan-jalan di seluruh kota, dan merupakan sistem distribusi primer. Gardu distribusi (GD) yang mengubah tegangan menengah menjadi tegangan rendah melalui transformator distribusi. Bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan pelanggan adalah 20 kV, 12 kV dan 6 kV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV. Jaringan setelah keluar dari GI bisa disebut jaringan distribusi, sedangkan jaringan antara Pusat Listrik dengan GI bisa disebut jaringan transmisi. Setelah tenaga listrik disalurkan memlalui jaringan distribusi primer maka kemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardu – gardu distribusi menjadi tegangan rendah dengan tegangan 380/220 Volt 220/110 Volt, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah (JTR) untuk selanjutnya disalurkan ke rumah – rumah pelanggan (konsumen) PLN. .

Gambar 2.1 Diagram Sistem Tenaga Listrik. (Distribusi Tenaga, 2013) Perbedan sistem transmisi dan distribusi adalah letak pada fungsinya, dimana fungsi sistem transmisi adalah menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit menuju gardu induk, sedangkan fungsi sistem distribusi adalah menyalurkan tenaga listrik ke konsumen. Sistem distribusi merupakan bagian dari sitem tenaga listrik secara keseluruhan, sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya besar (bulk Power Source) sampai ke konsumen atau pelanggan. Pada umumnya sistem

distribusi tenaga listrik di Indonesia terdiri atas beberapa bagian sebagai berikut : 1. Gardu Induk (GI) 2. Saluran Tegangan Menengah (TM)/ Distribusi Primer 3. Gardu Distribusi (GD) 4. Saluran Tegangan Rendah (TR) Gardu

induk

akan

menerima

daya

dari

saluran

transmisi

kemudian

menyalurkannya melalui saluran distribusi primer menuju gardu distribusi. Sistem jaringan distribusi terdiri dari dua buah bagian yaitu distribusi primer dan distribusi sekunder. Jaringan distribusi primer di Indonesia pada umumnya bertegangan 20 kV. Tegangan tersebut kemudian diturunkanoleh transformator distribusi pada gardu distribusi menjadi tegangan rendah (220 atau 380 Volt). Untuk selanjutnya disalurkan pada consumer tegangan rendah. Sistem distribusi diklasifikasikan berdasarkan tingkat tegangannya menjadi dua bagian sistem yaitu : 

Sistem Jaringan Distribusi Primer

Sistem distribusi primer merupakan bagian dari sistem distribusi yang berfungsi untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari pusat suplai daya besar (Bulk Power Source) atau disebut Gardu induk ke pusat-pusat beban. Sistem distribusi primer atau sistem distribusi tegangan menengah tersusun oleh penyulang utama dan penyulang percabangan. Jaringan distribusi di Indonesia adalah jaringan distribusi bertegangan 20 kV. Sistem distribusi primer disebut juga sistem distribusi tegangan menengah, cara penyalurannya ada 2 macam yaitu dengan Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) dan Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM). Masalah utama dalam operasi sistem Distribusi adalah bagaimana mengatasi gangguan dengan cepat karena gangguan yang terbanyak dalam sistem tenaga listrik terdapat dalam sistem distribusi Jaringan Distribusi tegangan menengah atau juga disebut Jaringan Distribusi Primer. Gangguan pada SUTM jumlahnya lebih banyak dan kebanyakan bersifat temporer sedangkan pada Kabel tanah jumlah ganguannya lebih

sedikit tetapi kebanyakan bersifat sementara. Oleh karenanya banyak dipakai penutup balik (recloser) untuk SUTM. Ada beberapa bentuk sistm distribusi yang umum dipergunakan untuk dipergunakan untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik yaitu : 1.sistem radial 2.sistem Ring 3. sistem Spindel Pemilihan dari masing – masing jaringan distribusi tersebut tergantung pada keperluan dan keandalan sistem yang di inginkan, seperti kontiniutas penyalur / pelayanan tenaga listrik, perkembangan beban dan factor ekonomis yang di inginkan.

b. Sistem Jaringan Distribusi Sekunder Merupakan suatu jaringan hasil penurunan tegangan dari jaringan distribusi primer 20 kV menjadi tegangan rendah 380 V melalui transformator distribusi. Pada jaringan distribusi primer ini banyak digunakan saluran udara berisolasi dengan menggunakan twisted cable yang diletakkan dibawah saluran 20 kV dengan menggunakan tiang yang sama. Terkadang juga memakai tiang tersendiri jika tidak terdapat tiang distribusi primer 20 kV. Pada sistem yang terdahulu menggunakan kabel tanpa isolasi dengan kawat tembaga, tetapi sekarang jarang dipakai. c. Gangguan Pada Sistem Distribusi Sumber gangguan pada sistem distribusi dapat berasal dari luar atau berasal dari dalam sistem itu sendiri, gangguan dari dalam antara lain : 1. Tegangan dan arus lebih 2. Pemasangan yang kurang baik 3. Usia peralatan yang tua 4. Pembebanan yang berlebih 5. Peralatan yang dipasang tidak sesuai standart

Gangguan dari luar sistem untuk saluran udara tegangan menengah (SUTM) 1. Angin yang menyebabkan dahan atau ranting pohon mengenai SUTM 2. Surja petir 3. Kegagalan atau kerusakan peralatan pada SUTM 4. Hujan atau cuaca buruk 5. Binatang dan benda-benda lain. d. Sistem Pengaman Jaringan Distribusi Sistem pengaman atau pelindung adalah suatu alat yang berfungsi melindungi atau mengamankan suatu sistem penyaluran tenaga listrik dengan cara membatasi tegangan lebih (over voltage)atau arus lebih (over current) yang mengalir pada sistem tersebut, dan mengalirkannya ke tanah (ground). Dengan demikian alat pengaman harus dapat menahan tegangan sistem agar kontinuitas pelayanan ke pusat beban (load center)tidak terganggu hingga waktu yang tidak terbatas. Dan harus dapat melalukan atau mengalirkan arus lebih dengan tidak merusak alat pengaman dan peralatan jaringan yang lain. Oleh karena itu fungsi alat pengaman adalah : 1. melindungi sistem terhadap kondisi beban lebih (over load)dan hubung singkat (chort circuit). 2. melindungi sistem terhadap gangguan fisik dari luar terutama untuk saluran udara (overhead line). Misalnya karena sambaran petir, sambaran induksi awan bermuatan listrik dan sebagainya. 3. mengisolir bagian sistem yang terkena gangguan. 4. melindungi public/personal terhadap adanya jaringan tegangan tinggi, terutama pada tempat-tempat yang padat penduduknya atau tempat-tempat dimana jaringan listrik melintasi jalan lalu lintas umum.

Dalam usaha menjaga kontinuitas pelayanan tenaga listrik dan menjaga agar peralatan pada jaringan distribusi 20 kV tidak mengalami kerusakan total akibat gangguan, maka diperlukan peralatan proteksi. 

Proteksi Jaringan Distribusi Cara, macam, dan karakteristik pengaman yang diterapkan tergantung

pada banyak factor, antara lain adalah sistem yang ada, termasuk cara grounding peralatan, dan karakteristik beban. Tingkat pengamanan harus memenuhi standart dan sebanding dengan biayanya. Jenis dan karakteristik beban sangan berpengaruh pada perencanaan sistem proteksi pada sistem. 

Persyaratan Sistem Proteksi

1. Keandalan Keandalan kemampuan suatu rele atau sistem rele untuk bekerja dengan benar pada saat dibutuhkan dan tidak akan bekerja ketika tidak diperlukan atau menghindari operasi yang tidak diperlukan selama sistem tenaga beroperasi dengan normal. 2. Selektivitas Selektivitas adalah proses pengaturan dan penerapan rele-rele proteksi yang rele lain sedemikian sehingga rele-rele ini bekerja secepat mungkin untuk gangguan pada zona utama dan bekerja dengan penundaan untuk gangguan pada zona pendukung (back up). 3. Kecepatan kerja Suatu sistem proteksi diharapkan untuk dapat bekerja secepat mungkin ketika terjadi gangguan pada sistem tenaga. 4. Sederhana Suatu sistem proteksi harus diusahakan sesederhana mungkin dengan tetap harus bisa mencapai tujuan yang diharapkan. 5. Ekonomis Biaya adalah faktor yang paling penting. Hal yang sangat mendasar adalah

memperoleh proteksi yang maksimum dengan biaya yang minimum.

e. Peralatan Proteksi Jaringan Distribusi Sistem proteksi pada sistem tenaga harus dapat mendeteksi terjadinya gangguan pada sistem tenaga dan kemudian mengisolasi daerah dimana gangguan tersebut terjadi. Tugas sistem proteksi itu dapat dilaksanakan oleh rele proteksi. Rele adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mengontrol suatu rangkaian listrik secara tidak langsung dengan memakai perubahan yang terjadi pada rangkaian tersebut atau rangkaian yang lain. Rele proteksi adalah suatu rele yang dipakai untuk memperoleh penghubungan dan/atau pemutusan secara otomatis suatu peralatan atau bagian sistem listrik dari sumber daya pada suatu kondisi tertentu yang dapat menyebabkan kerusakan atau bahaya pada peralatan atau sistem tersebut. Berdasarkan pemakaian dan prinsip kerja, rele proteksi dapat dibagi menjadi lima, yaitu: 

Rele arus lebih Rele ini bekerja dengan menggunakan arus sebagai besaran ukur. Rele

akan bekerja jika arus mengalir melampaui batas tertentu yang telah ditetapkan. Batas tersebut disebut juga setting rele.  1.

Directional Ground Relay Filter Arus Urutan Nol Filter arus urutan nol adalah sautu pengaturan rangkaian yang terdiri daritiga trafo arus.

2.

Relay Arus Gangguan Tanah Relay ini mendeteksi gangguan tanah. Kumparan yang asrusnya dari elemen arah dihubungkan guna mendeteksi arus residudari trafo arus, dan kumparan tegangan yang sesuai guna memberikan kopel yang sesuai. 

Fuse Cut Out merupakan sebuah alat pemutus rangkaian listrik yang berbeban pada

jaringan distribusi yang bekerja denga cara meleburkan bagian (fuse link) yang dirancang khusus dan disesuaikan dengan ukurannya itu. Disamping itu FCO

merupakan peralatan proteksi yang bekerja apabila terjadi gangguan arus lebih. Alat ini akan memutuskan rangkaian listrik yang satu dengan yang lain apabila dilewati arus yang melewati kapasitas kerjanya. Prinsip kerjanya adalah ketika terjadi gangguan arus maka fuse pada cut out akan putus, dan tabung ini akan lepas dari pegangan atas, dan menggantung di udara, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke sistem. 

Sakelar Seksi Otomatis Sectionalizer atau sakelar seksi otomatis ( SSO ) adalah tipe alat hubung

yang digunakan untuk mengisolasi seksi jaringan yang terganggu secara otomatis; segera seksi tersebut terputus suplay tenaga listriknya akibat pekerjaan PBO atau pemutus tenaga. Ia tidak dapat memutus arus gangguan dan sebenarnya membuka selama interval waktu peralatan proteksi back up lainnya ( yaitu pemutus tenaga atau PBO ) telah memutus sirkuit. 

Pemutus Tenaga Berdasarkan IEV (International Electrotechnical Vocabulary) 441-14-20

disebutkan bahwa Circuit Breaker (CB) atau Pemutus Tenaga (PMT) merupakan peralatan saklar/switching mekanis, yang mampu menutup, mengalirkan dan memutus arus beban dalam kondisi normal serta mampu menutup, mengalirkan (dalam periode waktu tertentu) dan memutus arus beban dalam spesifik kondisi abnormal/gangguan seperti kondisi short circuit/hubung singkat. Fungsi utamanya adalah sebagai alat pembuka atau penutup suatu rangkaian listrik dalam kondisi berbeban, serta mampu membuka atau menutup saat terjadi arus gangguan (hubung singkat) pada jaringan atau peralatan lain.



Penutup Balik Otomatis ( Recloser )

a. Recloser Recloser merupakan suatu peralatan yang dapat mendeteksi arus Lebih karena hubung singkat antara fasa dengan fasa atau fasa dengan tanah, dimana rekloser ini memutus jaringan dan menutup kembali secara otomatis dengan selang waktu yang dapat diatur sesuai dengan setting interval recloser.

Gambar 2.7 Recloser 20 kV (Siemens Electrical Power) b. Fungsi recloser Pada suatu gangguan yang permanent, recloser berfungsi memisahkan daerah atau jaringan yang terganggu sistemnya secara cepat sehingga dapat memperkecil daerah yang tergnggu pada gangguan sesaat, recloser akan memisahkan akan memisahkan daerah gangguan sesaat sampai gangguan tersebut akan dianggap hilang, dengan demikian recloser akan masuk kembali

seuai

settingnya sehingga jaringn akan aktif kembali secara otomatis

Gambar 2.8 Bagan Recloser 20 kV (Siemens Electrical Power) c. Prinsip Kerja Recloser Recloser hampir sama dengan circuit breaker,hanya recloser dapat diseting untuk bekerja membuka dan menutup beberapa kali secara otomatis. Apabila feeder mendapat gangguan sementara, bila circuit breaker yang di gunakan untuk feeder yang mendapat gangguan sementara, akan menyebabkan hubungan feeder terputus. Tetapi jika recloser yang di gunakan diharapkan gangguan sementara tersebut tidak membuat feeder terputus, maka recloser akan bekerja beberapa kali sampai akhirnya recloser membuka.

d. Cara Kerja Recloser Waktu Membuka dan menutup pada recloser. a. Arus yang mengalir normal bila tidak terjadi gangguan b. Saat terjadi gangguan, arus gangguan melalui recloser, dan membuka kontak recloser c. Kontak recloser akan menutup kembali setelah beberapa detik, sesuai setting yang ditentukan. Tujuan memberikan selang waktu adalah member kesempatan agar ganguan tersebut hilang dari sistem, terutama gangguan yang bersifat temporer. d. Apabila yang terjadi adalah gangguan permanent, maka recloser akan membuka dan balik sesuai setting yang ditentukan dan kemudian lock out. e. Setelah gangguan permanen dibebaskan oleh petugas, maka recloser dapat dikembalikan pada keadaan normal.

Gambar 2.9 Pengawatan Recloser pada Jaringan 20 kV



Load Break Switch (LBS)/ Sakelar Beban

Swich pemutus beban (Load Break Switch, LBS) merupakan saklar atau pemutus arus tiga fase untuk penempatan di luar ruas pada tiang pancang, yang dikendalikan secara elektronis. Switch dengan penempatan di atas tiang pancang ini dioptimalkan melalui control jarak jauh dan skema otomatisasi. Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik Tujuan dari sistem tenaga listrik adalah untuk membangkitkan energi listrik lalu

kemudian mentransmisikan dan mendistribusikannya ke jaringan luas. Dalam konteks ini, penaksiran atau pengukuran keandalan sistem menjadi suatu hal yang penting. Kata keandalan disini digunakan untuk mengekspresikan kemampuan sistem untuk menjalankan fungsinya dengan baik Keandalan merupakan tingkat keberhasilan kinerja suatu sistem atau bagian dari sistem, untuk dapat memberikan hasil yang lebih baik pada periode waktu dan dalam kondisi operasi tertentu. Untuk dapat menentukan tingkat keandalan dari suatu sistem, harus diadakan pemeriksaaan dengan cara melalui perhitungan maupun analisa terhadap tingkat keberhasilan kinerja atau operasi dari sistem yang ditinjau, pada periode tertentu kemudian membandingkannya dengan standar yang ditetapkan sebelumnya. 

Tingkat Jaminan Pelayanan Pada Sistem Distribusi

Standarisasi tingkat jaminan menurut konfigurasi jaringan yang digunakan pada sistem distribusi ditetapkan sebagai berikut : PLN Distribusi Arean DKI & Tanggerang 1.

SUTM Radial SAIFI (f) = 27 kali/tahun SAIDI (d) = 117 jam/tahun

2.

SUTM dengan PBO SAIFI (f) = 11 kali/tahun SAIDI (d) = 58 jam/tahun

PLN Distribusi dan wilayah lain dikalikan dengan factor berikut :

Tabel 2.1 Faktor pengali pada daerah luar wilayah DKI & Tangerang Daerah

Faktor

Jawa dan Bali

1,1

Sumatera

1,2

Kalimantan dan Sulawesi

1,3

Maluku, NTB, dan NTT

1,4

Irian Jaya dan Timor Timur

1,5

(SPLN No 68-2 1986) Catatan : untuk pelistrikan desa dapat dikalikan dengan factor yang lebih tinggi dari factor untuk masing-masing wilayah diatas, tetapi tidak melebihi 1,6. f. Analisa Keandalan Sistem Distribusi Keandalan (reliability) disefinisikan sebagai probabilitas dari peralatan atau sistem untuk dapat menjalankan fungsinya dengan sesuai, dalam kurun waktu tertentu, serta pada kondisi kerja tertentu. Dengan demikian keandalan sistem distribusi berarti probabilitas sistem distribusi untuk dapat menjalankan fungsi peralatan dengan semestinya, dalam kurun waktu tertentu, serta dalam kondisi kerja tertentu. Tingkat keandalan dari sistem distribusi diukur dari sejauh mana penyaluran energi listrik dapat berlangsung secara kontinyu kepada para pelanggan tanpa perlu terjadi pemadaman. Permintaan konsumen akan peningkatan pelayanan listrik semakin meningkat, oleh karena itu bukan hanya peningkatan pasokan daya yang perlu diperhatikan, namun keandalan penyaluran sistem kelistrikan juga harus diperhatikan. Problem pada sistem kelistrikan paling banyak terjadi pada sistem distribusi, oleh karena itu perlu adanya perhatian khusus jika diinginkan adanya peningkatan keandalan sistem distribusi. Ada 2 cara untuk memperbaiki keandalan sistem didtribusi tenaga listrik. Cara pertama

adalah

dengan

mengurangi

frekuensinya

terjadinya

gangguan

yang

menyebabkan pemadaman pada konsumen, dan cara kedua dengan mengurangi durasi

pemadaman pada konsumen. Untuk mengurangi frekuensi gangguan, dilakukan tidakan preventif yakni pemeliharaan pada saluran distribusi yang dilakukan secara berkala. Hali ini juga menjamin kondisi tiap peralatan yang terpasang pada saluran distribusi tetap baik, dan pada akhirnya akan menjamin performa kondisi setiap peralatan dengan baik secara menyeluruh. Sedangkan untuk mengurangi durasi gangguan, disadari pentingnya otomasipada sistem distribusi untuk memastika pemulihan pasokan tenaga listrik secara cepat pada konsumen. Dan sekaligus meningkatkan keandalan sistem distribusi. g. Metode RIA (Realibility Index Assessment) Realibility Index Assessment (RIA) adalah sebuah pendekatan yang digunakan untuk memprediksi gangguan pada sistem distribusi bedasarkan topologi sistem data-data dan mengenai component reliability Sebelum analisa keandalan dilakukan pada sebuah sistem, harus menemukan terlebih dahulu komponen-komponen dari reliability data yang akan digunakan sebagai berikut: 1. 𝜆M : Momentary failure rate : adalah frekuensi dari fault yang akan hilang dengan sendirinya 2. 𝜆s

:

Sustained failure rate : adalah frekuensi dari fault yang membutuhkan

kru untuk memperbaikinya 3. MTTR

: Mean Time To Repair, ini adalah lama waktu yang digunakan

oleh kru untuk memperbaiki component outage dan mengembalikan sistem ke keadaan operasi normal. 4. MTTS

: Mean Time To Switch, adalah lama waktu yang akan dipakai

setelah terjadi failure untuk sectionalizing switch Perhitungan metode RIA : 

Laju kegagalan(𝜆)

Laju kegagalan(𝜆) rata-rata pada titik beban 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 di peroleh :

𝝀𝒊 = ∑ 𝝀 ∗ 𝑵 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (𝟏) Dimana: 𝜆𝑖

: Laju kegagalan rata-rata pada titik beban

𝜆

: Laju kegagalan peralatan

N

: Banyaknya komponen

𝑼𝒊 = ∑ 𝝀 ∗ 𝒓 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (𝟐) Dimana: Ui

: Lama atau durasi terputusnya pasokan listrik tahunanan rata-rata (hours/years)

𝜆

: Laju kegagalan peralatan

r

: Waktu perbaikan 

Indeks Frekuensi Pemadaman Rata-Rata

Frekuensi pemadaman rata-rata adalah indeks frekuensi gangguan sistem rat-rata tahun. Menginformasikan tentang frekuensi gangguan permanen rata-rata tiap konsumen dalam suatu area yang dievaluasi.

𝑛

f=∑𝑖=1

𝐶𝑖 𝑋𝑖 𝜆𝑖 𝑝𝑒𝑚𝑎𝑑𝑎𝑚𝑎𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 … … … … (3)

Dimana : f

:Indeks frekuensi pemadaman rata-rata

Ci

: Jumlah konsumen per unit yang mengalami pemadaman

Xi

: Angka keluar komponen yang menyebabkan pemadaman (indeks dari komponen)

n

: Banyaknya komponen yang keluar yang menyebabkan pemadaman



Indeks Lama Pemadaman Rata-Rata

Lama pemadaman rata-rata adalah indeks durasi gangguan sistem rata-rata tiap tahun . Menginformasi tentang frekuensi gangguan permanen rat-rata tiap konsumen dalam suatu area yang dievaluasi.

𝑛

d=∑𝑖=1

𝑋𝑖 𝜆𝑖(∑𝑚 𝑗=1 𝐶𝑖𝑗 𝑇𝑖𝑗 … … … … … . … … … (4)

Dimana: d

: Indeks lama pemadaman rata-rata

Xi

: Panjang penyulang atau jumlah unit komponen

n

: Jumalah komponen yang keluar yang menyebabkan pemadaman

m

: Jumlah dari fungsi kerjayang terlibat dalam pemulihan pelayanan

Cij

: Jumlah komsumen per unit yang mengalami pemadaman selama langkah demi langkah dari operasi kerja (j = indeks dari operasional kerja )

Tij

: Waktu yang diperlukan dalam langkah demi langkah dari operasi kerja pemulihan pelayan

F. METODE PENELITIAN

a. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian tentang “ANALISA PENEMPATAN DAN PENAMBAHAN RECLOSER UNTUK MENINGKATKAN KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20KV MENGGUNAKAN METODE Reliability Indek Assesment (RIA)”

b. Metode Pengambilan Data Metode pengambilan data dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1.

Metode Observasi, yaitu pengambilan data mulai dari Single Line Diagram, data jumlah transformator pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo , dan data peralatan proteksi dan pemutus.

2.

Studi Literatur, yaitu peneliti melakukan pencarian referensi di perpustakaan, jurnal online dan laman situs internet. Studi literatur meliputi tentang pemahaman teori dan konsep serta metode yang cocok untuk membentuk kerangka berpikir, agar penelitian bersifat logis dan terarah.

3.

Analisa data, yaitu pengumpulan data dari lokasi penelitian dan kemudian diolah., Dan selanjutnya menganalisa hasil simulasi sebelum dan sesudah dilakukan penempatan recloser.

c. Data – data Hasil Observasi 1. Single line diagram Data single line diagram dari penyulang penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo. 2. Data Jumlah Transformator Terpasang Data Transformator terpasang yaitu data dari jumlah total transformator 20 kV/380 V. 3. Data peralatan Proteksi dan pemutus yang terpasang pada jaringan Penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo Data panjang saluran penyulang 20 kV . 4. Data SAIDI dan SAIFI. 5. Jumlah total pelanggan pada penyulang di penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo

Flow Chart Pengerjaan Skripsi

Mulai

1

Identifikasi Masalah

2

Rumusan Masalah, Batasan Masalah, Tujuan yang dicapai

3

Persiapan Pelaksanaan: Pengambilan Data (Literatur, Observasi, Wawancara), Pengumpulan Data, dan Pengolahan Data

4

Analisa perhitungan SAIDI/ Perhitungan Keandalan SAIFI awal penyulang sistem distribusi Dampit dengan SPLN 59 menggunakan tahunmetode 1985 RIA

5

Rekonfigursi penempatan Rekonfigurasi penempatan recloser recloser pada pada penyulang di penyulang penyulang Dampit danDampit penyulang Tirtoyudo

6

Membuat simulasi pada ETAP

7

Membandingkan hasil SAIDI/SAIFI sebelum dan sesudah rekonfigurasi

8

Kesimpulan

9

10 Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Skripsi



Penjelasan Flow Chart

Analisa

tentang penempatan recloser untuk meningkatkan keandalan sistem

distribusi 20 kV pada di penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo

dilaksankan

dengan tahapan-tahapan sebagai berikut: 1. Mulai 2. Identifikasi masalah, yaitu melakukan observasi untuk menetukan masalah tentang keandalan pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo 3. Merumuskan masalah dan memberikan batasan masalah dalam rumusan masalah. Serta menentukan tujuan yang ingin dicapai dari analisa penempatan recloser untuk meningkatkan keandalan pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo 4. Setelah merumuskan dan memberikan batasan masalah

yang sudah ada, maka

dilakukan pengambilan dan pengumpulan data pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo 5. Setelah data terkumpul dan terolah dengan baik maka dilakukan analisa perhitungan SAIDI/SAIFI berdasarkan peralatan yang terpasang pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo 6. Mencoba rekonfigurasi penempatan recloser pada pnyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo agar didapatkan nilai SAIDI/SAIFI yang lebih kecil. 7. Membuat simulasi dari hasil rekonfigurasi penempatan recloser pada penyulang Dampit menggunakan software ETAP 8. Membandingkan hasil SAIDI/SAIFI sebelum dan sesudah di rekonfigurasi 9. Menarik kesimpulan dari hasil perbandingan 10. Selesai

d. Simulasi 

Simulasi single line pada penyulang Dampit dan penyulang Tirtoyudo yang bertujuan untuk mengetahui berapa nilai saidi dan saifi pada tiap tiap penyulang untuk mengetahui keandalan jaringan distribusi.



Simulasi single line setelah penempatan recloser pada

penyulang Dampit dan

penyulang Tirtoyudo yang bertujuan untuk mengetahui berapa nilai saidi dan saifi yang bisa diminimalisir pada tiap tiap penyulang untuk mengetahui peningkatan keandalan jaringan distribusi. 

Simulasi single line setelah penambahan recloser pada

penyulang Dampit dan

penyulang Tirtoyudo yang bertujuan untuk mengetahui berapa nilai saidi dan saifi yang bisa diminimalisir pada tiap tiap penyulang untuk mengetahui peningkatan keandalan jaringan distribusi . d. Analisa Analisa yang dimaksud adalah menganalisis nilai saidi dan saifi berdasarkan data data yang di

peroleh dan setelah konfigurasi serta penambahan recloser dengan

menggunkan metode Reliability Indek Assesment (RIA) sehingga dapat diketahui seberapa handal jaringan distribusi pada penyulang tersebut dan dapat mengetahui pengaruh penempatan dan penambahan recloser terhadap nilai saidi dan saifi.

e. Pengambilan Kesimpulan Yaitu berisikan kesimpulan dan saran atas analisa yang dibuat.

f. Penulisan laporan Dalam penulisan laporan ini mengacu pada pedoman penulisan ilmiah dalam hal ini penulisan tugas akhir yang bakunya telah diatur oleh pihak jurusan.

A. JADWAL KEGIATAN Bulan keNo

Kegiatan

1

2

3

4

5

6

123 4123 41234 1234123 41 2 3 4 1 Pengumpulan Data 2. Pembuatan program 3 Simulasi Sistem 4 Uji coba sistem 5 Analisa

B. PENUTUP Demikianlah proposal ini disusun, sebagai acuan awal dalam melaksanakan pengerjaan tugas akhir sebagai syarat kelulusan di jurusan S1 teknik elektro. Besar harapan saya akan bantuan segenap dosen dan staff, demi kelancaran serta suksesnya pengerjaan tugas akhir ini yang akan saya laksanakan. Atas kerja sama dan bantuannya saya ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.

A. DAFTAR PUSTAKA [1] SPLN 59:1985.” Keandalan Pada Sistem Distribusi 20kV Dan 6kV”. [2] SPLN 68-2:1986.” Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik Bagian Dua

:

Sistem

Distribusi ”. [3] Sumarno, Rakdityo Nindyo. “Optimasi Penempatan Recloser Terhadap Keandalan Sistem Tenaga Listrik Dengan Algoritma Genetika”. [4] Pradita , Fery. “Analisis Keandalan Dan Nilai Ekonomis Di Penyulang Pujon PT.PLN (PERSERO) Area Malang ”. [5] Hakim, Fariz Mus’abil . “Study Keandalan Jaringan Distribusi 20kV di Wilayah Malang Dengan Metode Monte Carlo”

[6]

Prabowo, Herdianto. “Studi Analisis Keandalan Sistem Distribusi PT.Semen GresikTuban Menggunakan Metode Reliability Index Assessment (RIA) Dan Software ETAP (Electrical Transisent Analysis Program)”