studi keterandalan sistem jaringan distribusiudara 20 kv pada gardu hubung kandiskota padang yg d...

49
STUDI KETERANDALAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI UDARA 20 kV PADA GARDU HUBUNG KANDIS KOTA PADANG TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Strata Satu Pendidikan Teknik ElektroFakultas Teknik Universitas Negeri Padang OlehMORHEL MUBARAK 2003. 43215Pendidikan Teknik ElektroJURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG2008 ABSTRAK Morhel Mubarak, 2008. Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara20 kV Pada Gardu Hubung Kandis Kota Padang. Tugas Akhir, JurusanTeknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Pembimbing:(I) Drs. Daman Suswanto (II) Oriza Candra, ST. MT Bagi konsumen tenaga listrik, terputusnya penyediaan tenaga listrik merupakan hal yang mengganggu aktivitas. Gangguan yang terjadi tidak dikehendaki siapapun. Gangguan-gangguan yang terjadi pada jaringandistribusi akan menyebabkan terganggunya kontinuitas pelayanan. Gangguantersebut berupa gangguan permanen, gangguan temporer, gangguan fasa RSTsesaat/seketika, ST sesaat/seketika, RS sesaat/seketika, dan Black Out (BO).Untuk mengantisipasi hal ini maka diperlukan suatu penelitian untuk mengetahui seberapa baik indeks keandalan sistem distribusi dan berbagaimacam indeks yang berhubungan dengan pelanggan pengguna jasa PT. PLN.Penelitian

Upload: kcokolatoz

Post on 29-Jul-2015

176 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

Page 1: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

STUDI KETERANDALAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI UDARA 20 kV PADA GARDU

HUBUNG KANDIS KOTA PADANG

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Strata Satu Pendidikan Teknik

ElektroFakultas Teknik Universitas Negeri Padang

OlehMORHEL MUBARAK 2003. 43215Pendidikan Teknik ElektroJURUSAN TEKNIK

ELEKTROFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG2008

ABSTRAK

Morhel Mubarak, 2008. Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara20 kV Pada

Gardu Hubung Kandis Kota Padang. Tugas Akhir, JurusanTeknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Negeri Padang. Pembimbing:(I) Drs. Daman Suswanto (II) Oriza Candra, ST. MT

Bagi konsumen tenaga listrik, terputusnya penyediaan tenaga listrik me rupakan

ha l yang mengganggu ak t i v i t a s . Gangguan yang t e r j ad i t i dak d ikehendak i

s i apapun . Gangguan -gangguan yang t e r j ad i pada j a r i ngan distribusi akan

menyebabkan terganggunya kontinuitas pelayanan. Gangguantersebut berupa gangguan

permanen, gangguan temporer, gangguan fasa RSTsesaat/seketika, ST sesaat/seketika, RS

sesaat/seketika, dan Black Out (BO).U n t u k m e n g a n t i s i p a s i h a l i n i m a k a

d i p e r l u k a n s u a t u p e n e l i t i a n u n t u k mengetahui seberapa baik indeks

keandalan sistem distribusi dan berbagaimacam indeks yang berhubungan dengan

pelanggan pengguna jasa PT. PLN.Pene l i t i an i n i be r t u juan mendapa tkan n i l a i

SAIFI dan SAIDI padaGardu Hubung Kand i s s e r t a memband ingkannya

dengan n i l a i yang t e l ah ditargetkan oleh PT. PLN. Untuk menentukan indeks ini

dibutuhkan data lajukegaga l an (

λ

) , l a m a g a n g g u a n (

U

) , d a n j u m l a h p e l a n g g a n ( N ) , d a n mendapa tkan n i l a i i ndeks

be ro r i en t a s i pe l anggan l a i nnya ya i t u : CAIFI , CAIDI, ASAI, ASUI.Penelitian ini

bersifat deskriptif, tempat penelitian dilakukan di GarduHubung Kandis PT. PLN Wilayah

Sumbar Cabang Padang Rayon Belanti.Gardu Hubung Kandis ini merupakan gardu

Page 2: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

hubung yang sering mengalamimasalah gangguan dibandingkan dengan gardu hubung yang

lainya.Has i l pene l i t i an menun jukan bahwa : (1 ) . Feede r Kha t i b Su l a iman ,

Feeder

Ulak Karang,

Feeder

Cadnas dan

Feeder

DPR memenuhi nilai targetPT.PLN yaitu

6.0132

untuk indeks SAIFI dan untuk indek SAIDI PT.PLNmempunyai target sebesar

0.9948

(2).

Feeder

Cadnas,

Feeder

Ulak Karang,

Feeder

Khatib Sulaiman melebihi nilai target PT.PLN khususnya untuk indeksSAIDI yaitu

2.97; 2.25; 1.16

dan untuk

Feeder

DPR memenuhi nilai targetPT.PLN yaitu

0.04

(3). Dari keempat feeder tersebut feeder DPR memilikinilai yang paling bagus/baik

untuk semua indeks.Bagi yang tidak sesuai target PT. PLN dilakukan tindakan perbaikan:(1).

Melakukan rekonfigurasi feeder agar satu feeder tidak mencakup banyak trafo dan

gangguan yang terjadi akan berkurang, (2. )Melakukan perawatanterhadap PMT, (3).

Melakukan perawatan terhadap rele, sehingga nantinyarele dapat bekerja dengan baik

KATA PENGANTAR

Page 3: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Alhamdu l i l l ah i r abb i l ’ a l amin , s ega l a pu j a -pu j i dan syuku r penu l i s ucapkan

kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayahNya penulis dapatmenyelesaikan penulisan

Tugas Akhir (TA) ini dengan judul Studi KeterandalanSistem Jaringan Disribusi Udara 20 kV

Pada Gardu Hubung Kandis Kota Padang,dan salam sekhalis-khalisNya ke

Arwahulmuqadasyah Nabi Muhammad SAW“Al l ahhumaso l i a l a i h Muhammad

Wa’a l a ih i Muhammad” , s e r t a s a l am t a ’ z im penulis keharibaan Arwahullmuqadasyah

para-para Wali Allah serta para sahabat-sahabat beliau. Untuk itu kita gantungkan harapan

kapanpun dan dimanapun kita berada, semoga diberikan safa’atNya. Amin ya rabal alamin!!

Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini merupakan Salah Satu SyaratUntuk

Menyelesaikan Program Strata Satu Pendidikan Teknik Elektro FakultasTeknik

Universitas Negeri Padang. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih

kepada :1 .Bapak Drs . Gane f r i , M.Pd s e l aku Dekan Faku l t a s Tekn ik

Un ive r s i t a s Nege r i Padang2 .Bapak Drs . Asward i , M.T se l aku Ke tua Ju rusan

Tekn ik E l ek t ro Un ive r s i t a s Negeri Padang,3 . B a p a k O r i z a C a n d r a , S . T , M . T

s e l a k u S e k r e t a r i s J u r u s a n T e k n i k E l e k t r o Universitas Negeri Padang,4 .Bapak

(A lm) Dr s . Zak i r Yahya s e l aku Pengama t Akademik (PA) yang

t e l ah memberikan bimbingan selama ini.

5 .Bapak Drs . Daman Suswan to s e l aku Pembimb ing I , yang t e l ah

member ikan bimbingan, arahan, dorongan hingga selesainya penulisan Tugas Akhir

ini.6 . B a p a k D r s . O r i z a C a n d r a , S . T , M . T s e l a k u P e m b i m b i n g

I I , y a n g t e l a h memberikan arahan, bimbingan dan dorongan hingga selesainya

penulisanTugas Akhir ini.7 .Bapak Drs . Ami r in Sup rya tno , M.Pd , Dr s .

Ahyanua rd i , M.T , dan A l i Bas r ah Pulungan, S.T,M.T selaku Tim Penguji dalam tugas

akhir ini.8.Bapak Ibu/Dosen Teknik Elektro Fakultas Teknik UNP, yang telah

diberikankepada penulis.9.Bapak Sudarwanto selaku PH. Manajer PT. PLN (Persero)

Wilayah SumateraBarat Cabang Padang yang telah membantu penulis dalam

menyelesaikanTugas Akhir ini.10.Bapak Junaidy selaku Manajer Rayon Belanti PT.

PLN (Persero) WilayahSumbar Cabang Padang Rayon Belanti yang telah membantu

penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir ini.11 .Bapak Raml i s e l aku Supe rv i so r

D i s t r i bus i PT . PLN (Pe r se ro ) Wi l ayah Sumbar Cabang Padang yang telah

Page 4: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

membantu penulis dalam menyelesaikanTugas Akhir ini.12 .Bapak Yusman se l aku

Supe rv i so r D i s t r i bus i PT . PLN (Pe r se ro ) Wi l ayah Sumbar Cabang Padang

Rayon Belanti yang telah membantu penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir

ini.13.Bapak Firdaus, Asri Kardisal, Tri, Arman, Aldo, dan beserta karyawan

PT.PLN (Persero) Wilayah Sumbar Cabang Padang dan Rayon Belanti yang telahmembantu

menyelesaikan Tugas Akhir ini

5 .Bapak Drs . Daman Suswan to s e l aku Pembimb ing I , yang t e l ah

member ikan bimbingan, arahan, dorongan hingga selesainya penulisan Tugas Akhir

ini.6 . B a p a k D r s . O r i z a C a n d r a , S . T , M . T s e l a k u P e m b i m b i n g

I I , y a n g t e l a h memberikan arahan, bimbingan dan dorongan hingga selesainya

penulisanTugas Akhir ini.7 .Bapak Drs . Ami r in Sup rya tno , M.Pd , Dr s .

Ahyanua rd i , M.T , dan A l i Bas r ah Pulungan, S.T,M.T selaku Tim Penguji dalam tugas

akhir ini.8.Bapak Ibu/Dosen Teknik Elektro Fakultas Teknik UNP, yang telah

diberikankepada penulis.9.Bapak Sudarwanto selaku PH. Manajer PT. PLN (Persero)

Wilayah SumateraBarat Cabang Padang yang telah membantu penulis dalam

menyelesaikanTugas Akhir ini.10.Bapak Junaidy selaku Manajer Rayon Belanti PT.

PLN (Persero) WilayahSumbar Cabang Padang Rayon Belanti yang telah membantu

penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir ini.11 .Bapak Raml i s e l aku Supe rv i so r

D i s t r i bus i PT . PLN (Pe r se ro ) Wi l ayah Sumbar Cabang Padang yang telah

membantu penulis dalam menyelesaikanTugas Akhir ini.12 .Bapak Yusman se l aku

Supe rv i so r D i s t r i bus i PT . PLN (Pe r se ro ) Wi l ayah Sumbar Cabang Padang

Rayon Belanti yang telah membantu penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir

ini.13.Bapak Firdaus, Asri Kardisal, Tri, Arman, Aldo, dan beserta karyawan

PT.PLN (Persero) Wilayah Sumbar Cabang Padang dan Rayon Belanti yang telahmembantu

menyelesaikan Tugas Akhir ini

Page 5: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

DAFTAR ISI

HalamanHALAMAN JUDUL

…………………………………………………………....................................................................

........................................................i

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR

… … … … … … … … … … … . i i

ABSTRAK

............................................................................................................................................................

......................................................................iii

KATA PENGANTAR

............................................................................................................................................................

....................................................iv

DAFTAR ISI

Page 6: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

.....................................................................................................

........................................................................................................................

vii

DAFTAR ISTILAH DAN SIMBOL

............................................................................................................................................................

............................ix

DAFTAR TABEL

............................................................................................................................................................

............................................................x

DAFTAR GAMBAR

............................................................................................................................................................

......................................................xi

DAFTAR LAMPIRAN

.......................................................................................................................................................xii

BAB I PENDAHULUAN

A.Latar Belakang Masalah............................................................... 1

B.Identifikasi Masalah......................................................................4C.Batasan

Masalah..........................................................................

......................................................................................................5D.Rumusan

Masalah..............................................................................................................................................

................................6E.Tujuan

Penelitian.........................................................................

......................................................................................................6

F.Manfaat

Penelitian.......................................................................

......................................................................................................7

BAB II LANDASAN TEORITISA.S i s t em Ja r i ngan D i s t r i bus i

............................................................................................................................................................

..61. Struktur Distribusi Tenaga

Page 7: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Listrik…………………………….....................................................................................................

......6a. Gardu

Induk .................................................................................................................................................

........................6 b. Gardu Hubungc.3. Jenis- jenis Pentanahan Netral system

Tenaga.................................................................................................................................74.

Neutral Grounding Resistance

(NGR) ...........................................................................................................................................11

B . K o m p o n e n S i m e t r i s

…………………………………...............

....................................................................................................12

C .Gangguan Hubung S ingka t

…………………………………......................................................................................................1

81. Gangguan Satu Fasa ke

Tanah……………………………......................................................................................................

.........182. Gangguan Dua

Fasa ...................................................................................................................................................

................193. Gangguan Dua Fasa ke

Tanah..................................................................................................................................................

......21

D.Trans fo rma to Daya

…………………………………........................................................................................................

............23.......................................................................................................

1. Impedansi Urutan

Transformator……………………………........................................................................................

..................232. Menentukan Nilai Impedansi

Transformator..............................................................................................................................243

. Gangguan Dua Fasa ke

Tanah..................................................................................................................................................

......25

E.Electromagnetik Transient Program

Page 8: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

…………………................................................................................................................261.

Pendahuluan……………………………...........................................................................................

...............................................262. Kemampuan

EMTP

............................................................................................................................................................

........273. Sistem Pengolahan Data dengan

EMTP

........................................................................................................................................284.

Alternative Transient Program

(ATP) ............................................................................................................................................29

BAB III METODE PENELITIANA . J e n i s P e n e l i t i a n

……………………………………………....... 31

B . L o k a s i P e n e l i t i a n

............................................................................................................................................................

................31

C .Da t a -da t a Pene l i t i an………

…………………………………… 31

D.Me tode Pengambi l an Da t a .

…………………………………… 32

E .Tekn ik Pengo l ahan Da t a

............................................................................................................................................................

....32

F .P rosedu r Pengo l ahan Da t a

…………………………………….35

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASANA . D e s k r i p s i D a t a

.............................................................................37

B .Pe rh i t ungan /Ana l i s a Da t a

.........................................................39

C .Rangka i an S imu la s i EMTP

Page 9: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

........................................................51

D . P e m b a h a s a n

................................................................................63

BAB V PENUTUPA . K e s i m p u l a n

..................................................................................67

B . S a r a n

............................................................................................68

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN – LAMPIRANDAFTAR ISTILAH DAN SIMBOL

DAFTAR TABEL

TabelHalaman1.Statistik gangguan saluaran transmisi 150 kV bulan Januari – Mei

2008 ...……..22.Energi tak tersalur akibat gangguan Jan – Mei 2008

……………………………..23.Tabulasi arus gangguan hubung singkat terhadap

tahanan netral dengan perhitungan manual ……………………………...………….

…………………...414.Keadaan tegangan dan arus dalam kondisi normal………….

…………………...555.Tabulasi arus gangguan hubung singkat terhadap tahanan

netral dengansimulasi EMTP…………………………………………….………….

…………………...62

6.Tabulasi arus gangguan hubung singkat dengan tahanan pentahanan

trafo perhitungan manual dan simulasi EMTP …...………………………...…………62

DAFTAR GAMBAR

G a m b

a r H a

l a m a

n 1 .Pen t anahan T i t i k Ne t r a l me l a lu i Tahanan (

Resistor)

… … … … … … 7 2. Pentanahan Titik Netral Tanpa Impedansi(Pentanahan Langsung

/Solid Grounding

) … … … … … … … … … … 9 3. Pentanahan Titik Netral dengan Kumparan Petersen

…………… 104 . P e m a s a n g a n N G R p a d a T r a n s f o r m a t o r T e n a g a

Page 10: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

… … … … … … … … . 1 1 5. Representasi pentanahan netral trafo Gis simpang Haru…………

126. Vektor diagram untuk komponen urutan...........................................147. Operator

a...........................................................................................148. Gangguan satu fasa

ke tanah.............................................................189. Gangguan dua fasa

…………………………………………………2010. Gangguan dua fasa ke tanah

……………………………….………2311. Pemodelan simulasi

EMTP..............................................................3512. Diagram Flowchart simulasi

EMTP.................................................3613. Rangkaian Simulasi Dalam Keadaan Normal

……………………5114. Rangkaian Simulasi Dalam Keadaan Gangguan………….

………5115. Profil Tegangan Sisi Kirim Pada Saat Keadaan Normal ….………5216.

Profil Tegangan Sisi Terima Pada Saat Keadaan Normal................53 17. Profil Arus

Sisi Kirim Pada Saat Keadaan Normal….......................5418 . P ro f i l Arus S i s i Te r ima

Pada Saa t Keadaan Norma l…. .…………54

19. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 4 Ω…….......................5620. Profil Arus

Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 12 Ω.………….………5721. Profil Arus Gangguan (I_hs)

Saat Tahanan 40 Ω….......................5822 . P ro f i l Arus Gangguan ( I_hs ) Saa t

Tahanan 100 Ω……….………59 23. Profil Arus Gangguan (I_hs) Saat Tahanan 200

Ω….......................6024 . P ro f i l Arus Gangguan ( I_hs ) Saa t Tahanan 500

Ω……….………61

DAFTAR LAMPIRAN

xi

BAB IPENDAHULUANA . L a t a r B e l a k a n g

Sistem keterandalan pada jaringan distribusi sangat besar peranannya u n t u k

m e m e n u h i k e b u t u h a n t a n a g a l i s t r i k p a d a s e t i a p k o n s u m e n .

Page 11: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

O l e h peranannya yang sangat penting bagi konsumen, maka penyaluran listrik olehPT. PLN

tidak boleh terputus selama 24 jam. Hal ini akan mengakibatkan kerugian yang sangat

besar bagi konsumen.Bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan

pelangganadalah sistem distribusi. Sistem distribusi merupakan hal yang paling

banyak mengalami gangguan, sehingga masalah utama dalam operasi sistem distribusiadalah

mengatasi gangguan. Menurut Marsudi (1990 : 14) jumlah gangguan dalam sistem

distribusi relatif banyak dibandingkan dengan jumlah gangguan pada bagian sistem yang

lain seperti pada unit pembangkit, saluran transmisidan transformator gardu induk.

Sistem distribusi tenaga listrik merupakan suatu sistem penyalur energil i s t r i k da r i pusa t

pembangk i t t enaga l i s t r i k

(power station)

pada t i ngka t tegangan yang diperlukan, pada umumnya terdiri dari beberapa bagian

yaitu:Gardu Induk; Jaringan Distribusi Primer; Gardu Distribusi; Jaringan

DistribusiSekunder.Berdasarkan tegangannya sistem distribusi tenaga listrik di

Indonesiadapat dikelompokkan menjadi dua macam tegangan yaitu, distribusi

teganganmenengah (distribusi primer) yang bertegangan 20 kV dan distribusi teganganrendah

(distribusi sekunder) yang bertegangan 220/380 Volt.Fak to r - f ak to r yang mempenga ruh i

ke t e r anda l an s a lu r an d i s t r i bus i u d a r a m e n u r u t Y u s r a S a b r i y a n g

d i k u t i p d a l a m I r a w a t i ( 1 9 9 9 : 4 ) d r o p tegangan yang terjadi, rugi-rugi daya,

kedip tegangan, frekuensi tegangan dankontinuitas pelayananSalah satu persyaratan penting

dalam merencanakan suatu jaringandistribusi harus diperhatikan masalah kualitas saluran,

keterandalan saluran,dan kon t i nu i t a s pe l ayanan yang ba ik t e rhadap konsumen .

O leh s ebab i t u diperlukan pertimbangan dalam pengoperasian jaringan distribusi

terhadapmasalah keterandalan saluran distribusi.D i l i ha t da r i kond i s i ke l i s t r i kan Ko ta

Padang , t un tu t an kebu tuhan masyarakat akan listrik semakin meningkat akhir-akhir ini.

Jumlah konsumsiene rg i yang d i sup l ay ke Ko ta Padang dengan beban yang

d ip iku l s ebesa r 112.14 MW dapat dilihat tabel 1. dibawah :Tabel 1. Jumlah Konsumsi

Energi Kota Padang

Page 12: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

No. Penyu l ang /Feede r OutGingCTTerpasang(A)Total Beban(MW)1 G I S .

S i m p a n g H a r u 2 0 b h 2 4 0 0 6 8 . 9 5 M W 2 G I .

P A U H L I M O 6 b h 5 0 0 2 4 . 8 1

M W 3 G I . P I P 7

b h 5 6 0 1 8 . 3 8 M W T O T A L

1 1 2 . 1 4 M W

Sumber. PLN Cabang PadangP e l a y a n a n d a l a m p e n y e d i a a n t e n a g a

l i s t r i k b a g i m a s y a r a k a t (khususnya Kota Padang) merupakan hal yang

sangat penting, maka hal-halyang dapat mempengaruhi keandalan saluran distribusi perlu

diperhitungkan.Gangguan-gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi Kota

Padangk h u s u s n y a G a r d u H u b u n g K a n d i s b a n y a k b e r u p a g a n g g u a n

p e r m a n e n , gangguan t empore r , gangguan f a sa RST se saa t , gangguan f a sa

ST se saa t , gangguan RS sesaat, dan Black Out (BO), yang menyebabkan

kontinuitas pelayanan saluran terganggu sampai gangguan tersebut dipulihkan. Dari

data banyak gangguan /pemadaman dan da t a l ama gangguan /pemadaman

yang didapat pada PLN Cabang Padang, Gardu Hubung Kandis memiliki empat buah

out going

feeder/penyulang. Data gangguan dan lama gangguan yang paling tinggi terdapat

pada

feeder

Cadnas sebanyak 169 kali gangguan dant o t a l m e n i t n y a 6 3 9 3 m e n i t ,

feeder

K h a t i b S u l a i m a n s e b a n y a k 9 0 k a l i gangguan dan total menitnya 3587 menit,

feeder

Ulak Karang sebanyak 82kali gangguan dan total menitnya 4043 menit, dan

feeder

DPR sebanyak 11kali gangguan dan total menitnya 121 menit. (Sumber. PLN Cabang

Padang)Untuk mengantisipasi hal ini maka diperlukan suatu perhitungan untuk mengetahui

seberapa baik indeks keandalan sistem jaringan distribusi dan berbagai macam

indeks yang berhubungan dengan pelanggan pengguna jasaPT.PLN.

Page 13: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

D a l a m T u g a s A k h i r i n i p e n u l i s a k a n m e m b a h a s t e n t a n g

“Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20 kV Pada Gardu Hubung Kandis Kota

Padang”

,

di mana nilai indeks keandalan yang dihitung adalah nilai keandalan yang berorientasikan

pelanggan pengguna jasa

PT. PLNB . I d e n t i f i k a s i M a s a l a h

Bagi pelanggan tenaga listrik, terputusnya penyediaan tenaga listrik me rupakan

ha l yang mengganggu ak t i v i t a s . Gangguan yang t e r j ad i t i dak dikehendaki

siapapun, namun hal tersebut merupakan kenyataan yang tidak dapat di elakan

lagi.G a n g g u a n - g a n g g u a n y a n g t e r j a d i p a d a j a r i n g a n d i s t r i b u s i

a k a n menyebabkan terganggunya kontinuitas pelayanan. Gangguan tersebut

berupag a n g g u a n p e r m a n e n , g a n g g u a n t e m p o r e r , g a n g g u a n f a s a R S T

s e s a a t , gangguan fasa ST sesaat, gangguan RS sesaat,dan Black Out

(BO)

.Saluran distribusi udara 20 kV pada Kota Padang mempunyai 3 buah Gardu Induk

yaitu:1 .Ga rdu Induk S impang Ha ru dan 2 . G a r d u I n d u k P a u h

L i m o . 3 . G a r d u I n d u k P I P Selain tiga buah Gardu Induk juga terdapat enam buah

Gardu Hubungyaitu:1 . G a r d u H u b u n g K a n d i s . 2 . G a r d u H u b u n g T e l u k

B a y u r

3 . G a r d u H u b u n g I m a m B o n j o l 4 .Ga rdu Hubung Gor . H . Agus

Sa l im 5 . G a r d u H u b u n g L b . B u a y a 6 . G a r d u H u b u n g T R B Pada penelitian

ini akan dibahas secara khusus Gardu Hubung KandisRayon Belanti PT. PLN Cabang

Padang, karena Gardu Hubung Kandis inim e r u p a k a n g a r d u h u b u n g y a n g

s e r i n g m e n g a l a m i m a s a l a h g a n g g u a n dibandingkan dengan gardu hubung yang

lainya.Gardu Hubung Kandis mempunyai empat buah feeder yaitu:1 . F e e d e r K h a t i b

S u l a i m a n 2 . F e e d e r U l a k K a r a n g 3 . F e e d e r C a d n a s 4 . F e e d e r

D P R .

C . B a t a s a n M a s a l a h

Page 14: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Berdasarkan Latar belakang dan identifikasi masalah, batasan masalahyang akan dikemukakan

dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah:1 . W i l a y a h p e n e l i t i a n y a i t u K o t a

P a d a n g d e n g a n s a l u r a n d i s t r i b u s i u d a r a 20kV khususnya Gardu Hubung Kandis

Rayon Belanti PT. PLN CabangPadang . Ka rena Ga rdu Hubung Kand i s me rupakan

s a l ah s a tu ga rdu hubung yang sering mengalami masalah gangguan dibandingkan

denganGardu Hubung yang lain.

2 .Pe rh i t ungan i ndeks keanda l an s i s t em pada Ga rdu Hubung Kand i s

yang berorientasi pelanggan pengguna jasa PT.PLN.3.Perhitungan indeks keandalan

sistem pada Gardu Hubung Kandis dengan jangka waktu 12 (dua belas) bulan pada tahun

2007, dimana nilai tersebutmewakili nilai selama selang waktu beberapa tahun kebelakang.

D . R u m u s a n M a s a l a h

Pada Tugas Akhir ini penulis akan menentukan nilai keandalan dan be rbaga i

i ndeks yang be rhubungan dengan kua l i t a s pe l ayanan t e rhadap pelanggan.

Masalah yang akan muncul pada perhitungan ini adalah:1.Berapakah indeks berorientasi

pelanggan pada Gardu Hubung Kandis danapakah indeks tersebut dilihat dari segi

kuantitatif (nilai) telah mencapai target PT. PLN yaitu

6.031

untuk SAIFI dan

0.994

untuk SAIDI

(sumber:PT. PLN Cabang Padang)

selama 12 bulan pada tahun 2007?2.Apakah yang dapat dilakukan untuk meningkatkan

keandalan sistem padaGardu Hubung Kandis?

E . T u j u a n P e n e l i t i a n

Tujuan dari penelitian ini adalah:1 .Mendapa tkan n i l a i SAIFI dan SAIDI pada

Ga rdu Hubung Kand i s s e r t a membandingkannya dengan nilai yang telah ditargetkan.

2 .Mendapa tkan n i l a i i ndeks be ro r i en t a s i pe l anggan l a i nnya ya i t u :

CAIFI , CAIDI, ASAI, ASUI.

Page 15: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

F . M a n f a a t P e n e l i t i a n

Manfaat yang dapat kita ambil dari penelitian ini adalah:1.Bagi PT. PLN, dapat mengetahui

indeks keandalan sistem distribusi untuk Gardu Hubung Kandis Rayon Belanti

PT.PLN Cabang Padang denganm e l a k u k a n p e r b a i k a n r e l e - r e l e , p e r b a i k a n

P M T , d a n r e k o n f i g u r a s i jaringan.2 .Bag i penu l i s , dapa t menge t ahu i

baga imana menen tukan dan mengana l i s a keandalan sistem serta dapat

menerapkan ilmu yang didapatkan sewaktu perkuliahan dengan sistem yang ada.3.Bagi

Mahasiswa, dapat dijadikan referensi untuk mengetahui lebih banyak tentang

keandalan sistem.

BAB II

LANDASAN TEORI

Page 16: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

2 .1 . S i s t em Ja r i ngan D i s t r i bus i

Sistem distribusi tenaga listrik adalah penyaluran energi listrik

dari pembangkit tenaga listrik ( power station) hingga sampai kepada konsumen

(pemakai) pada tingkat tegangan yang diperlukan. Jaringan distribusi terdiri atas

dua bagian, yang pertama adalah jaringan tegangan menengah/primer ( JTM) , yang

menggunakan t i ga kawa t a t au empa t kawa t un tuk t i ga f a sa . J a r i ngan

d i s t r i bus i p r ime r be r ada an t a r a ga rdu i nduk dan t r ans fo rma to r distribusi.

Jaringan yang kedua adalah jaringan tegangan rendah (JTR) dengan t e g a n g a n

3 8 0 / 2 2 0 V o l t , d i m a n a s e b e l u m n y a t e g a n g a n

t e r s e b u t ditransformasikan oleh transformator distribusi dari 20 kV menjadi

380/220Volt, jaringan ini dikenal pula dengan jaringan distribusi sekunder. Jaringan

distribusi sekunder terletak antara transformator distribusi dan sambungan

pe l ayanan (beban ) menggunakan penghan t a r unda ra t e rbuka a t au kabe l

dengan sistem tiga fasa empat kawat (tiga kawat fasa dan satu kawat netral). Dapat

kita lihat gambar dibawah proses penyedian tenaga listrik bagi para konsumen.

Marsudi (2005 : 6)

1. Struktur Distribusi Tenaga Lisrik

a) Ga rdu Induk / Ga rdu Induk D i s t r i bus i

G a r d u i n d u k b e r i s i k a n u j u n g - u j u n g d a r i

s a l u r a n transmisi/subtransmisi, transformator, peralatan proteksi,

peralatan kontrol dan pangkal saluran distribusi. Gardu induk memberikan suplai

tenaga listrik ke jaringan distribusi. Tegangan yang suplai gardu induk adalah berupa

tegangan menengah karena pada gardu induk, tegangantinggi yang diterima

diturunkan terlebih dahulu ke tegangan menengah sebelum disalurkan ke daerah

beban yang dikehendaki. Secara lebih rinci, gardu induk berfungsi sebagai :

1) Men t r ans fo rmas ikan t enaga l i s t r i k da r i t egangan t i ngg i yang

s a tu ke tegangan tinggi lainnya, atau ke tegangan menengah.

2) P e n g u k u r a n , p e n g a w a s a n o p e r a s i s e r t a

p e n g a t u r a n d a n pengamanan sistem tenaga listrik.

a) G a r d u H u b u n g (Switch Substation)

Page 17: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Gardu hubung merupakan ga rdu penghubung an t a r a ga rdu i n d u k

d e n g a n g a r d u t r a f o d i s t r i b u s i . G a r d u i n i t i d a k

b e r i s i k a n transformator, tetapi hanya perlengkapan hubung- bagi (Switcgear )

dan bisanya rel-rel (busbars). Gardu hubung ini terdiri dari gardu hubungspindel

yang memiliki maksimum 7 unit penyulang dan gardu hubungnon-spindel yang memiliki

3 unit penyulang.

b) G a r d u D i s t r i b u s i

Gardu Distribusi adalah gardu yang berisikan trafo distribusi dan merupakan

dae rah / t i t i k pe r t emuan an t a r j a r i ngan p r ime r dan jaringan sekunder

karena pada gardu ini tegangan menengah (TM) diubah ketegangan rendah (TR)

c) F e e d e r ( P e n y u l a n g )

Feede r (penyu l ang ) da l am j a r i ngan d i s t r i bus i me rupakan saluran yang

menghubungkan gardu induk dengan gardu distribusi.

Po l a J a r i ngan D i s t r i bus i P r ime r

Untuk memenuhi tingkat kontinuitas pelayanan, dikenal beberapa pola jaringan

distribusi primer, yaitu:

a. K o n f i g u r a s i R a d i a l

Ke l eb ihan u t ama s i s t em in i ada l ah : s ede rhana , ba ik

da l am pengope ra s i an maupun peme l iha r aan s e r t a pe r a l a t an

p ro t eks inya sehingga biaya konstruksi dan operasinya lebih rendah

dibandingkan konfigurasi lainnya, tetapi sistem ini tidak cocok untuk jenis

beban dengan kontinuitas aliran arus yang tinggi karena kelemahan

dalam penanganan gangguan. Pada konfigurasi radial ini apabila terjadi gangguan pada

salah satu feeder (penyulang), maka semua pelanggan yang terhubung pada f e e d e r

t e r s e b u t t e r g a n g g u .

A p a b i l a g a n g g u a n t e r s e b u t b e r s i f a t permanen dan memerlukan

perbaikan terlebih dahulu sebelum dapat dioperasikan kembali, maka pelanggan

(konsumen) yang mengalami gangguan pelayanan jumlahnya relatif banyak. Pola

jaringan distribusi primer radial dapat dilihat pada gambar 2. dibawah ini:

Page 18: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Gambar 3. Jaringan Distribusi Primer RingKeterangan gambar 3 :1;2;3;4;5 adalah PMT/CB =

Pemutus Tenaga (

Circuit Breaker

)A ; B adalah PMS/DS = Pemisah (

Disconnecting Switch

)TD = Trafo DistribusiMarsudi (1990:418)D a l a m p r a k t e k u m u m n y a j a r i n g a n

R i n g d i b u k a d e n g a n membuka PMT 5 . Pemutus Tenaga adalah sakelar

tegangan tinggiyang mampu memutus arus gangguan. Arus gangguan besarnya dapatmencapai

beberapa ribu kali besarnya arus operasi normal.D i depan dan d i be l akang s e t i ap

pemutus t enaga ha rus ada pemisah (PMS), yaitu sakelar yang hanya boleh dioperasikan

(ditutupdan d ibuka ) da l am keadaan t i dak ada a ru s yang me la lu inya ,

t e t ap i posisi pisau sakelar harus jelas terlihat. Hal ini diperlukan berkaitan dengan

masalah keselamatan kerja pada saat instalasi teganggan tinggiakan dibebaskan dari tegangan

karena akan disentuh orang. (Marsudi,2005:3).Pada gambar 3, apabila terjadi gangguan di titik F

(Fult) makaPMT 3 d ihubungkan . Se l an ju tnya d i l akukan l angkah menca r i

dan memperbaiki bagian yang terganggu

Page 19: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Selama pencarian dan perbaikan titik F yang terganggu hanya pe l anggan yang ada

d i an t a r a PMS A dan PMT 3 yang menga l ami gangguan pelayanan. Apabila jumlah

PMS seperti PMS A dan PMS Bd i pe rbanyak , maka j umlah pe l anggan yang

menga l ami gangguan pelayanan dapat dikurangi lagi.

c . K o n f i g u r a s i S p i n d e l

S i s t em j a r i ngan d i s t r i bus i p r ime r Sp inde l ada l ah gabungan sistem jaringan

radial dan ring. Pola jaringan spindel ini dapat dilihat pada gambar 4. dibawah ini:

20 kVGardu IndukExpress Feeder

Feeder AFeeder

B

TDT D T D T

D T D T

D

GH1234

1

I

2

I

3

I

F

56

16.

Page 20: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Dalam keadaan normal semua PMT dan PMS dari setiap

feeder

yang keluar dari Gardu Induk (GI) dalam keadaan terhubung,

express feeder

di Gardu Hubung (GH) dalam keadaan terbuka.Misalnya terjadi gangguan di titik F pada

feeder

Page 21: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

A maka PMT 1l epas , maka t empa t gangguan ha rus d i ca r i dan d i l oka l i s i r .

Se t e l ah gangguan diketahui atau diisolir yaitu antara Indikator I

1

dan Indikator I

2

, maka PMS 3 dan PMS 5 d ibuka kemud ian PMT 1 d ihubungkan kembali

sehingga pelayanan bagi para pelanggan normal kembali.Se t e l ah bag i an yang t e rganggu

d i t i t i k F s e l e sa i d ipe rba ik i maka konfigurasi jaringan dapat dikembalikan seperti

sebelum terjadigangguan dengan menghubungkan PMS 3 dan PMS 5.Sa lu r an d i s t r i bus i

Uda ra 20 kV ko t a Padang menggunakan jaringan distribusi primer berbentuk

Spindel. (Sumber. PLN CabangPadang.Jika terjadi gangguan pada salah satu

feeder

maka

feeder

yanglain tidak mengalami pemadaman karena dapat disuplay dari tempat l a i n

me l a lu i s ebuah

express feeder

ya i t u s a lu r an yang bebas a t au l angsung d i sup l ay da r i ga rdu i nduk

d i s t r i bus i . J en i s kawa t yang digunakan untuk

express feeder

ini lebih baik jika digunakan dengan besar penampang lebih besar dari

feeder

lain yang sedang beroperasi.Jenis jaringan ini memang lebih andal dari jenis jaringan

yang lain,tetapi membutuhkan biaya yang cukup besar untuk pembuatannya.

3 . G a n g g u a n

Gangguan pada peralatan ketenagalistrikan sudah menjadi bagianda r i pengope ra s i an

pe r a l a t an t enaga l i s t r i k . Mu la i da r i pembangk i t , t r ansmi s i h ingga pusa t -

pusa t beban t i dak pe rnah l epa s da r i be rbaga i m a c a m g a n g g u a n . B a g i a n

d a r i p e r a l a t a n t e n a g a l i s t r i k y a n g s e r i n g mengalami gangguan adalah

kawat transmisinya (kira-kira 70-80% dariseluruh gangguan).H a l i n i d i s e b a b k a n

Page 22: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

l u a s d a n p a n j a n g k a w a t t r a n s m i s i y a n g terbentang dan yang

beroperasi pada kondisi udara yang berbeda-bedad i m a n a p a d a u m u m n y a y a n g

l e w a t u d a r a ( d i a t a s t a n a h ) l e b i h r e n t a n terhadap gangguan dari pada yang

ditaruh dalam tanah

(underground).

Akibat-akibat yang ditimbulkan oleh gangguana . M e n g i n t e r u p s i k o n t i n u i t a s

p e l a y a n a n d a y a k e p a d a p a r a k o n s u m e n a p a b i l a g a n g g u a n

i t u s a m p a i m e n y e b a b k a n terputusnya suatu rangkaian atau menyebabkan rusaknya

suatuunit pembangkit. b . P e n u r u n a n t e g a n g a n y a n g c u k u p

b e s a r m e n y e b a b k a n rendahnya kualitas tenaga listrik dan merintangi

kerja normal pada peralatan konsumen.c . P e n g u r a n g a n s t a b i l i a s s i s t e m d a n

m e n y e b a b k a n j a t u h n y a generator.d.Merusak peralatan pada daerah terjadinya

gangguan itu.

B.Konsep Dasar Keandalan Sistem Distribus

Definisi klasik dari keandalan adalah peluang berfungsinya suatu alat atau sistem

secara memuaskan pada keadaan tertentu dan dalam periode waktutertentu pula. Dapat juga

dikatakan kemugkinan atau tingkat kepastian suatua l a t a t au s i s t em akan

be r fungs i s eca r a memuaskan pada keadaan t e r t en tu dalam periode waktu tertentu

pula. Dalam pengertian ini, tidak hanya peluangdari kegagalan tetapi juga banyaknya, lamanya

dan frekuensinya juga penting.Kemungkinan atau tingkat kepastian sedemikian itu tidak dapat

diduga dengan pasti, tetapi dapat dianalisa atas dasar logika ilmiah.Menuru t Pab l a (2007 :

312 ) , mende fen i s i kan keanda l an s ebaga ikemungk inan da r i s a tu a t au

kumpu lan benda akan memuaskan ke r j a pada keadaan tertentu dalam periode waktu

yang ditentukan.Menuru t Momoh (2008 : 115 ) , keanda l an ya i t u kemampuan

da r i jaringan untuk menyampaikan tidak terputusnya tenaga listrik bagi pelanggan p a d a

s a t u t a r a f y a n g t e l a h d i t e n t u k a n s e s u a i d e n g a n m u t u d a n

j a m i n a n keamanannya.Menurut Willis (2004 : 103), keandalan yaitu kemampuan dari

sistem pengiriman kekuatan untuk membuat tegangan listrik yang siap secara terus-

menerus dan cukup dengan mutu kepuasan, untuk memenuhi kebutuhannyakonsumen

.

Page 23: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Menurut Hajek yang dikutip dalam Irawati (1999 : 20), keandalanada l ah sua tu i s t i l ah

s t a t i s t i k yang pada umumnya d ide fen i s i kan s ebaga i probabilitas bahwa

selama suatu jangka waktu tertentu dalam kondisi yang telah ditetapkan, sebuah peralatan

atau suatu sistem akan bekerja dengan carayang dapat diterima

S e c a r a u m u m k e a n d a l a n d i d e f i n i s i k a n s e b a g a i k e m u n g k i n a n (

Probability

) dari suatu sistem yang mampu bekerja sesuai dengan kondisi ope ra s i t e r t en tu

da l am j angka wak tu yang d i t en tukan , dengan ka t a l a i n keandalan disebut juga

dengan kecukupan atau ketersediaan

(availability).

Keandalan memiliki sifat non deterministik (terjadi secara kebetulan)

tapi probabilistik (sesuatu yang bersifat acak, tidak pasti, namun dapat

dianalisad e n g a n t e o r i p r o b a b i l i t a s ) . D a l a m m e n d e f e n i s i k a n

k e a n d a l a n t e r h a d a p gangguan terdapat empat faktor yang memegang peranan penting

yaitu:

a . K e m u n g k i n a n

(

Probability

)Angka yang menyatakan berapa kali gangguan terjadi dalam waktutertentu pada suatu sistem

atau saluran.

b . B e k e r j a D e n g a n B a i k

(

Performance

)Menunjukan kriteria kontinuitas suatu salauran sistem penyaluran tenaga listrik tanpa

mengalami gangguan.

c . P e r i o d e W a k t u

Pe r iode wak tu ada l ah l ama sua tu s a lu r an beke r j a dengan ba ik sesuai dengan

fungsinya. Semakin lama saluran digunakan, maka akansemakin banyak kemungkinan

terjadinya kegagalan.

d . K o n d i s i O p e r a s i

Page 24: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Kondisi operasi yang dimaksud disini adalah keadaan lingkungankerja dari suatu

jaringan seperti pengaruh suhu, kelembaban udara dangetaran yang mempengaruhi

kondisi operasi.

C . A n a l i s i s

1.

Angak/Laju Kegagalan (

Failure rate

),

)

t

λ

Banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang waktu t

1

sampai t

2

disebut laju kegagalan (

failure rate

). Ini dapat dinyatakan sebagai peluang

bersyarat, yaitu kegagalan-kegagalan yang terjadi dalam selang waktu t

1

d a n t

2

, d i m a n a s e b e l u m p e r i o d e t

1

t i d a k t e r j a d i k e g a g a l a n , d a n i n i merupakan awal dari selang.J ad i l a j u

kegaga l an

)(

λ

Page 25: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

a d a l a h h a r g a r a t a - r a t a d a r i j u m l a h kegagalan per satuan waktu pada suatu selang

waktu pengamatan (T). Lajukegagalan ini dihitung dengan satuan kegagalan per tahun.

Untuk selangwaktu pengamatan diperoleh :

==

t

T N timesoperating or test unit of Total failuresof number Total

λ

.............................(1)Atau

T f

=

λ

........................................................................(2)Pabla (2007 : 311)Dimana :Un tuk

mengh i t ung l ama gangguan r a t a - r a t a

(Average Annual OutageTime),

( )

sU T t sU

=

.......................................................................(3)Viktor (2007 : 36)Dimana (t) : lamanya gangguan

(jam)Laju kegagalan ini merupakan fungsi dari waktu atau umum dari sistem atau

saluran selama beroperasi. Fungsi waktu ini dapat dilihat padagambar 7 dibawah ini :

)()waktuselangselamakegagalan jumlah( )konstankegagalanangka/laju(

n pengamatawaktu selang jumlahT atauT failureof number Total f atau N Rate Failure

t

===

λ

F a i l u r e R a t e

R e g i o n 1 R e g i o n 2 Region 3De -

BuggingNormal Operatingor Useful LifeWear- Out

Page 26: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Operating LifeGambar 9. Laju kegagalan sebagaifungsi waktu

Momoh (2008 : 140)Dari gambar diatas laju kegagalan dibagi dalam tiga selang

waktuyaitu:a.

Selang Waktu Kegagalan Awal

(De Bugging)

P a d a s e l a n g w a k t u k e g a g a l a n a w a l i n i l a j u k e g a g a l a n

a k a n menurun dengan cepa t s e sua i be r t ambahnya wak tu . Kegaga l an

pada daerah ini disebabkan oleh kesalahan dalam perencanaan dan

pembuatan jaringan serta pemasangan saluran tersebut. b.

Selang waktu Kegagalan Normal

(Normal Operating or Useful Life)

Pada dae rah wak tu i n i be sa rnya l a j u kegaga l an dapa t d i anggap t e t ap . Ha l

i n i d i s ebabkan s i s t em a t au s a lu r an s i ap be rope ra s i dengan mantap. Sehingga

kemungkinan terjadi kegagalan adalah sama pada setiapwak tu . La ju kegaga l an pada

dae rah i n i t i dak t e r a tu r d i s ebabkan o l eh t ekanan yang t i ba - t i ba d i l ua r

kekua t an s i s t em a t au s a lu r an yang t e l ah direncanakan

c.

Selang Waktu Kegagalan Akhir

(Wear-Out)

L a j u k e g a g a l a n p a d a d a e r a h i n i b e r t a m b a h b e s a r

d e n g a n be r t ambahnya wak tu . Ha l i n i d i s ebabkan ka rena be r t ambahnya

umur s i s t e m a t a u s a l u r a n d a n k e g a g a l a n i n i d a p a t d i t a n g g u l a n g i

d e n g a n mengadakan pemeliharaan (

maintenance).

Waktu perbaikan (r) adalah lama waktu yang diperlukan dari saatterjadinya

gangguan sampai waktu saluran dapat bekerja kembali secaranormal.m

(mean time between failure)

ada l ah wak tu r a t a - r a t a s i s t em saluran bekerja sesuai fungsi yang diharapkan.

λ

1

Page 27: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

=

m

........................................................................................(4)Momoh (2008 : 147)K e a n d a l a n

d a l a m b e n t u k m a t e m a t i s n y a d a p a t d i t u l i s s e b a g a i berikut:

2 . Indeks Gangguan Tambahan

Indeks keanda l an yang t e l ah d i pe rh i t ungkan kemba l i menggunakan konsep

klasik adalah laju kegagalan rata-rata, lamanya gangguan rata-ratadan waktu kegagalan tahunan.

Indeks Berorientasikan Pelanggan

1)

System Avarage Interruption Frequency Index

(SAIFI)

Dimana : R (t) = keandalan selama periode waktu t

t

et R

λ

=

)(

(5)Pabla (2007 : 41 )

λ

= laju kegagalant = waktu perbaikane = fungsi ekponensia

c.

Selang Waktu Kegagalan Akhir

(Wear-Out)

L a j u k e g a g a l a n p a d a d a e r a h i n i b e r t a m b a h b e s a r

d e n g a n be r t ambahnya wak tu . Ha l i n i d i s ebabkan ka rena be r t ambahnya

umur s i s t e m a t a u s a l u r a n d a n k e g a g a l a n i n i d a p a t d i t a n g g u l a n g i

d e n g a n mengadakan pemeliharaan (

maintenance).

Page 28: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

Waktu perbaikan (r) adalah lama waktu yang diperlukan dari saatterjadinya

gangguan sampai waktu saluran dapat bekerja kembali secaranormal.m

(mean time between failure)

ada l ah wak tu r a t a - r a t a s i s t em saluran bekerja sesuai fungsi yang diharapkan.

λ

1

=

m

........................................................................................(4)Momoh (2008 : 147)K e a n d a l a n

d a l a m b e n t u k m a t e m a t i s n y a d a p a t d i t u l i s s e b a g a i berikut:

2 . Indeks Gangguan Tambahan

Indeks keanda l an yang t e l ah d i pe rh i t ungkan kemba l i menggunakan konsep

klasik adalah laju kegagalan rata-rata, lamanya gangguan rata-ratadan waktu kegagalan tahunan.

Indeks Berorientasikan Pelanggan

1)

System Avarage Interruption Frequency Index

(SAIFI)

SAIFI me rupakan sua tu i ndeks yang menya t akan

banyaknyagangguan (pemadaman)

yang terjadi dalam selang waktu tertentu(1 tahun) pada pelanggan dalam suatu

sistem secara keseluruhan.

pelangganJumlah pelanggangangguanJumlah

=

SAIFI

∑∑

=

N N

ii

λ

....................................................................(6)Willis (2004 : 112)Dimana

Page 29: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

i

λ

ada l ah l a j u kegaga l an un i t dan

i

N

adalah banyak pelanggan pada suatu titik 2)

Costumer Avarage Interruption Frequency Index

(CAIFI)

CAIFI me rupakan sua tu i ndeks yang menya t akan

banyaknyagangguan

yang terjadi dalam selang waktu tertentu (1 tahun) pada pelanggan dalam

ruang lingkup yang lebih kecil

(

feeder

)terganggu pelanggan jumlah pelanggangangguan jumlah

=

CAIFI iiii

N U N

λ

=

........................................................................(7)Willis (2004 : 112)3)

System Avarage Interruption Duration Index

(SAIDI)

S A I D I m e r u p a k a n s u a t u i n d e k y a n g m e n y a t a k a n

lamanyagangguan (pemadaman)

yang terjadi dalam selang waktu tertentu

( 1 t a h u n ) p a d a p e l a n g g a n d a l a m

s u a t u s i s t e m s e c a r a keseluruhan.

pelanggan jumlah pelanggangangguandurasi jumlah

=

Page 30: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

SAIDI

∑∑

=

N N U

ii

...................................................................(8)Momoh (2008 : 120)Dimana

i

U

adalah

annua l ou t age t ime

dan

i

N

ada l ah j umlah pelanggan pada satu titik 4)

Costumer Avarage Interruption Duration Index

(CAIDI)

C A I D I m e r u p a k a n s u a t u i n d e k s y a n g m e n y a t a k a n

lamanyagangguan

yang terjadi dalam selang waktu tertentu (1 tahun) pada pelanggan dalam

ruang lingkup yang lebih kecil

(

feeder

).terganggu pelanggan jumlah pelanggangangguandurasi jumlah

=

CAIDI

∑∑

=

N N U

iii

λ

....................................................................(9)Momoh (2008 : 120)Dimana

Page 31: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

i

λ

adalah laju kegagalan,

i

U

adalah

annual outage time

dan

i

N

adalah jumlah pelanggan pada satu titik 5)

Avarage Service Availability (unvailability) Index

(ASAI/ASUI)

ASAI merupakan suatu indeks yang menyatakan kemampuan suatusistem untuk

menyediakan/menyuplai suatu sistem dalam jangkaw a k t u 1 t a h u n

s e d a n g k a n A S U I m e r u p a k a n i n d e k s y a n g

m e n y a t a k a n k e t i d a k m a m p u a n s u a t u s i s t e m

u n t u k menyediakan/menyuplai suatu

sistem.seharusnya jam jumlahterpenuhi pelanggan jam jumlah

=

ASAI

∑×∑ ∑−×

=

87608760

iiii

N N U N

........................................(10)

ASAI ASUI

−=

1

Page 32: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

∑×∑

=

8760

iii

N N U

.............................................................(11)Dimana 8760 adalah jumlah jam dalam 1

tahunMomoh (2008 : 121)

BAB IIIMETODELOGI PENELITIANA . R a n c a n g a n P e n e l i t i a n

J e n i s p e n e l i t i a n i n i a d a l a h d e s k r i p t i f . S e s u a i d e n g a n

b e n t u k n y a , penelitian ini bertujuan untuk mencoba melakukan pengkajian terhadap data-

da t a t ekn i s yang t e r j ad i pada s a lu r an d i s t r i bus i uda ra 20 kV un tuk

ga rdu Hubung Kandis Kota Padang. Data-data yang telah didapatkan

selanjutnyadihitung untuk mendapatkan nilai-nilai indeks yang diinginkan, yaitu

SAIFI,SAIDI , CAIFI , CAIDI , ASAI , ASUI , dengan menggunakan rumus -

rumus y a n g t e r t e r a s e b e l u m n y a , k e m u d i a n h a s i l n y a

d i b a n d i n g k a n d e n g a n target/ketetapan PT.PLN

B . O b j e

k

P e n e l i

t i a n

Objek penelitian ini adalah saluran distribusi udara 20 kV Kota Padangkhususnya Gardu Hubung

Kandis Kota Padang yang melayani empat feeder.Feeder-feeder tersebut

adalah :1 . F e e d e r K h a t i b

S u l a i m a n 2 . F e e d e r

U l a k

K a r a n g 3 . F e e d e r

C a d n a

s 4 . F e e d e r

D P R

Page 33: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

C . J e n i s

D a t a

P e n e l i t i

a n

Jenis data yang diambil dalam penelitian ini adalah data sekunder. Data yangdiambil merupakan

data-data sebagai berikut :1 . D a t a g a n g g u a n y a n g

t e r j a d i p a d a s a l u r a n d i s t r i b u s i

u d a r a 2 0 k V G a r d u Hubung Kandis Kota Padang tahun

20072 . D a t a r e a l i s a s i d a n t a r g e t k i n e r j a S A I D I &

S A I F I t a h u n 2 0 0 7 3 . B a n y a k

p e m a d a m a n / g a n g g u a n r a t a - r a t a

p e r t a h u n 4 . D a t a l a m a n y a

g a n g g u a n p a d a G H . K a n d i s 5 . G a m b a r

s i n g l e l i n e d i a g r a m P o l a O p e r a s i S i s t e m 2 0

k V 6 . G a m b a r s i n g l e l i n e d i a g r a m s a l u r a n

d i s t r i b u s i u d a r a 2 0 k V G a r d u H u b u n g Kandis Kota

PadangU n t u k m e l a k u k a n p e r h i t u n g a n i n d e k s - i n d e k s

k e a n d a l a n d a l a m s i s t e m distribusi yaitu SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI,

ASAI, ASUI, dibutuhkan data-d a t a l a j u k e g a g a l a n

r a t a - r a t a , b a n y a k g a n g g u a n

r a t a - r a t a p e r t a h u n , j u m l a h pelanggan

dalam satu area, banyaknya terjadi gangguan, dan spesifikasi teknisuntuk Gardu Hubung Kandis

Kota Padang.

D . M e t o d e

P e n g u m p u l

a n D a t a

Metode pengumpulan data yang diambil dalam penelitian ini adalah metode studi

dokumenter.

E .Tekn ik Ana l i s i s Da t a

D a t a - d a t a y a n g t e l a h d i d a p a t k a n s e l a n j u t n y a d i h i t u n g

u n t u k mendapatkan nilai-nilai indeks yang diinginkan, yaitu:

Page 34: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

1 .Un tuk mengh i t ung l a j u kegaga l an )(λ

LAMDAF/T

Dimana

=

f

jumlah kegagalan selama selang waktu

=

T

jumlah lamanya selang waktu pengamatan

Sehingga rumus diatas menjadi :2 .Un tuk mengh i t ung l ama gangguan r a t a -

r a t a Dimana t : lama gangguan (jam)Sehingga rumus diatas menjadi :1 jam = 60

menit3 . S A I F I (

System Avarage Interuption Frequency Index

) pelangganJumlah pelanggangangguanJumlah

=

SAIFI

∑∑

=

N N

ii

λ

kali/th

Page 35: Studi Keterandalan Sistem Jaringan Distribusiudara 20 Kv Pada Gardu Hubung Kandiskota Padang Yg d Pkai

SAMPAI HAL 32