ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK (STUDI KASUS DI PT. PLN (PERSERO) GARDU INDUK 150 KV GEJAYAN)

ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK (STUDI KASUS DI PT. PLN (PERSERO) GARDU INDUK 150 KV

GEJAYAN)

TUGAS AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat Strata-1 Pada Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun oleh : KHAIDIR ALI

20130120062

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

YOGYAKARTA 2017

i SKRIPSI

ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK ( STUDI KASUS DI PT. PLN (PERSERO) GARDU INDUK 150 KV

GEJAYAN )

TUGAS AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat Strata-1 Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh: KHAIDIR ALI

20130120062

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA YOGYAKARTA

iii

NIM : 20130120062

Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik

Universitas : Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini adalah asli hasil karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disebutkan sumbernya dalam naskah dan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 20 Maret 2017 Yang Menyatakan,

v MOTTO

“Alloh mengangkat derajat orang-orang yang beriman di antara kalian serta orang-orang yang menuntut ilmu beberapa derajat”

- Q.S. Al-Mujadilah : 11 –

“Barangsiapa yang menapaki suatu jalan dalam rangka mencari ilmu maka Alloh akan memudahkan baginya jalan ke Surga.”

- H.R. Ibnu Majah & Abu Dawud –

“ Tolong Menolong lah dan permudah urusan saudara muslim kita dalam

kebaikan , Maka Alloh SWT akan memudahkan kita dalam segala urusan.

Wallohu ‘alam Bishawabb “

vi

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis telah banyak mendapatkan arahan, bantuan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapan terima kasih kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan karunia, rahmat, dan hidayah Nya.

2. Kedua orang tua saya, Ibu Yustina dan Bapak Suharno yang tidak pernah lelah mendoakan dan mendukung saya dalam penyusunan tugas akhir ini.

3. Dr. Ramadoni Syahputra, S.T., M.T. dan Rama Okta Wiyagi, M. Eng. selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan meluangkan waktu, dan pikiran dalam penyelesaian tugas akhir ini.

4. PT. PLN Area Yogya bagian distribusi tempat pengambilan data untuk tugas akhir ini.

5. Mas Ayib, Asisten Manajer Jaringan PT. PLN Area Yogya yang telah membantu penulis dalam memperoleh data untuk tugas akhir ini.

6. Saudara saya Muhammad Abu Saiban dan Saudari Putri Novitasari, yang telah menemani proses penyelesaian tugas akhir dari awal sampai akhir.

7. Saudara Teknik Elektro 2013 kelas A dan B. 8. Teman-teman KKN 058 UMY 2017 Dusun Grudo.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Harapan penulis, informasi dari tugas akhir ini mampu memberikan manfaat untuk penulis dan pembaca.

vii

KATA PENGANTAR

﷽

Alhamdulillahirabbilalamin puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik ( Studi Kasus Di PT. PLN (Persero) Gardu Induk 150 KV Gejayan )” yang disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata-1 Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Semoga karya ini dapat bermanfaat dan menjadi kontribusi bagi khasanah ilmu pengetahuan, khususnya bagi rekan-rekan mahasiswa seperjuangan.

Penulis menyadari terselesaikannya laporan ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan, dan bimbingan, serta saran-saran yang berharga dari semua pihak. Oleh karena itu dengan tulus hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada

1. Bapak Ir. Agus Jamal, M.Eng.

2. Bapak Dr. Ramadoni Syahputra, S.T., M.T. 3. Bapak Rama Okta Wiyagi, S.T., M. Eng.

4. Seluruh dosen program studi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

5. Bapak Ayib.

6. Pegawai PT. PLN Area Yogya bagian distribusi. 7. Kedua orang tua, Ibu Yustina dan Bapak Suharno.

8. Seluruh staf laboratorium Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

9. Saudara Teknik Elektro 2013 Kelas A dan B.

10. Semua pihak yang telah secara tidak langsung membantu penulis.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, hal ini mengingat kemampuan dan pengalaman dalam penelitian penyusunan tugas akhir ini yang sangat terbatas. Untuk itu penulis sangat

viii

manfaat bagi kita semua terutama bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan informasi.

Yogyakarta, 20 Maret 2017 Penulis

ix DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN PENDADARAN ... iv

MOTTO ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiii

INTISARI ... xiv

ABSTRACT ... xv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 4

1.3 Batasan Masalah ... 4

1.4 Tujuan Penelitian ... 5

1.5 Manfaat Penelitian ... 6

1.6 Sistematika Penulisan ... 6

BAB II LANDASAN TEORI ... 8

2.1 Tinjauan Pustaka ... 8

2.2 Sistem Distribusi Tenaga Listrik ... 9

2.2.1 Sistem Jaringan Distribusi Primer ... 10

2.2.2 Sistem Jaringan Distribusi Sekunder ... 14

2.3 Konfigurasi Sistem Jaringan Distribusi Primer 20 KV ... 15

2.3.1 Sistem Radial ... 16

2.3.2 Sistem Lingkar (Loop/Ring) ... 17

2.3.3 Sistem Spindle ... 18

x

2.4.4 Saklar Seksi Otomatis (SSO) / Sectionalyzer ... 22

2.4.5 Saklar Beban / Load Break Switch (LBS) ... 23

2.4.6 Pelebur (Fuse Cut Off) ... 23

2.4.7 Arrester ... 24

2.5 Gangguan Sistem Distribusi ... 24

2.6 Keandalan Sistem Distribusi ... 26

2.7 Standar Perusahaan Listrik Negara (SPLN) ... 30

2.8 Indeks Nilai Keandalan ... 31

2.8.1 Laju Kegagalan ... 31

2.8.2 SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index ) ... 31

2.8.3 SAIDI ( System Average Interruption Duration Index ) ... 32

2.8.4 CAIDI ( Customer Average Interruption Duration Index )... 32

2.9 Standar Nilai Indeks Keandalan ... 33

2.9.1 Target kinerja PLN Rayon Kalasan 2015 ... 33

2.9.2 Target kinerja PLN Rayon Yogya 2015 ... 33

2.9.3 Standar Nilai Indeks Keandalan SPLN 68-2 : 1986 ... 34

2.9.4 Standar Nilai Indeks Keandalan IEEE std 1366-2003 ... 34

2.9.5 Standar Nilai Indeks Keandalan WCS ... 34

(World Class Service) & WCC (World Class Company) 2.10 Penyulang Pada Gardu Induk Gejayan ... 34

2.10.1 Daftar Penyulang di Gardu Induk Gejayan ... 35

2.10.2 Data Aset Penyulang di Gardu Induk Gejayan ... 36

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 37

3.1 Alat dan Bahan Penelitian Tugas Akhir ... 37

3.2 Lokasi Penelitian Tugas Akhir ... 37

3.3 Langkah-langkah Penelitian Tugas Akhir ... 38

xi

BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL ... 43

4.1 Jumlah Pelanggan Per-Penyulang di Gardu Induk Gejayan ... 43

4.2 Data Ganggguan Penyulang Gardu Induk Gejayan 2015 ... 44

4.3 Perhitungan dan Analisis Nilai SAIFI Penyulang Per Rayon ... 51

4.3.1 Rayon Kalasan ... 52

4.3.2 Rayon Yogya ... 54

4.4 Perhitungan dan Analisis Nilai SAIDI Penyulang Per Rayon ... 58

4.4.1 Rayon Kalasan ... 59

4.4.2 Rayon Yogya ... 62

4.5 Perhitungan dan Analisis Nilai CAIDI Penyulang Per Rayon ... 65

4.5.1 Rayon Kalasan ... 65

4.5.2 Rayon Yogya ... 66

4.6 Resume Perhitungan SAIFI Setiap Rayon di Gardu ... 68

Induk Gejayan 4.7 Resume Perhitungan SAIDI Setiap Rayon di Gardu ... 69

Induk Gejayan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 71

5.1 Kesimpulan ... 71

5.2 Saran ... 72

DAFTAR PUSTAKA ... 74 LAMPIRAN

xii

Gambar 2.3 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Radial ... 16

Gambar 2.4 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Lopp/Ring ... 17

Gambar 2.5 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Spindle ... 19

Gambar 2.6 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Gugus ... 20

Gambar 3.1 Gardu Induk 150 KV Gejayan ... 37

Gambar 3.2 Diagram Alir (Flowchart) ... 38

Gambar 4.1 Grafik SAIFI Penyulang Rayon Kalasan ... 53

Gambar 4.2 Grafik SAIFI Penyulang Rayon Yogya ... 56

Gambar 4.3 Grafik SAIDI Penyulang Rayon Kalasan ... 60

Gambar 4.4 Grafik SAIDI Penyulang Rayon Yogya ... 63

Gambar 4.5 Grafik CAIDI Penyulang Rayon Kalasan ... 66

Gambar 4.6 Grafik CAIDI Penyulang Rayon Yogya ... 67

Gambar 4.7 Nilai SAIFI Rayon di Gardu Induk Gejayan ... 68

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Target kinerja PLN Rayon Kalasan 2015 ... 33

Tabel 2.2 Target kinerja PLN Rayon Yogya 2015 ... 33

Tabel 2.3 Standar Indeks Keandalan SPLN 68-2 :1986 ... 34

Tabel 2.4 Standar Indeks Keandalan IEEE std 1366 – 2003 ... 34

Tabel 2.5 Standar Indeks Keandalan WCS (World Class Servis) & WCC (World Class Company) ... 34

Tabel 2.6 Daftar Penyulang di Gardu Induk Tambun ... 35

Tabel 2.7 Data Aset Penyulang Gardu Induk Gejayan ... 36

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian Tugas Akhir ... 42

Tabel 4.1 Jumlah Pelanggan Per-Penyulang ... 43

Tabel 4.2 Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Gejayan Tahun 2015 .. 45

Tabel 4.3 Data gangguan penyulang pada Rayon Kalasan 2015 ... 48

Tabel 4.4 Data gangguan penyulang pada Rayon Yogya 2015 ... 49

Tabel 4.5 Nilai SAIFI Penyulang Rayon Kalasan ... 52

Tabel 4.6 Nilai SAIFI Penyulang Rayon Yogya ... 55

Tabel 4.7 Data Durasi Gangguan Penyulang Per Rayon Tahun 2015 ... 58

Tabel 4.8 Nilai SAIDI Penyulang Rayon Kalasan ... 60

Tabel 4.9 Nilai SAIDI Penyulang Rayon Yogya ... 62

Tabel 4.10 Nilai CAIDI Penyulang Rayon Kalasan ... 65

Tabel 4.11 Nilai CAIDI Penyulang Rayon Yogya... 67

Tabel 4.12 Nilai SAIFI Setiap Rayon ... 68

ANALISH KEAI{DALAN SISTEM _{DISTHBUSI TENAGA}

LISTRII(

(sTIrDr KASUS Dr pT. pLN (PERSERO) GARDU INDUK 1s0

KV

Rena Olile Wivasi ST.IU.Enq. NrP.19861 017201 041 ?f,07 A

ll uIP. I 9741 0r 020101 01 23055

LEMBAR PENGESAIIAN TUGAS

AKIIIR

ANALI$S KE,ATIDALAI\{ SISTE,M I}ISTRIBUSI TENAGA TISTRIK

(STUDI KASUS DI pT. pLN (PERSERO) _{GARDU rNDUK 150 KV} GEJAYAN)

Disusun Oleh:

KHAIDIR

ALI

20130120062

Telah Dipertahankan di Depan Tim Penguji pada Tanggal 2aMaret20l'7 Susunan Tim Penguji:

Muhamad Yusvin Mustal. S.T.. M.Ens. NIP. r 988050E201504 123073

Tugas Akhir ini telah dinyatakan sah sebagai salah satu persyaratan untuk mernperoleh gelar Sarjana Teknik

Ilosen Pembimbing 2

tu

.-/

--\,

Rame Okta _{}Tlv4g{ ST.M.Ene.} NrP. I 9S6 1 017 2010412307 0

w

xiv

jumlah rata-rata gangguan sistem selama setahun yaitu SAIFI (System Average Interruption Frequency Index), indeks durasi rata-rata gangguan sistem selama setahun yaitu SAIDI (System Average Interruption Duration Index), CAIDI (Customer Average Interruption Duratiom Index).

Berdasarkan analisis dan perhitungan didapatkan bahwa nilai keandalan sistem distribusi tenaga listrik di Gardu Induk Gejayan. Penyulang GJN 03 dan penyulang GJN 19 dikategorikan kurang handal kaena nilai SAIFI lebih besar dari standar nilai IEEE. Semua penyulang dikategorikan handal karena nilai SAIDI lebih kecil dari standar nilai IEEE.

Untuk kinerja rayon, Rayon Kalasan, Rayon Yogya dengan penyulang (feeder) yang ada di Gardu Induk Gejayan mempunyai nilai SAIFI dan SAIDI lebih besar dari standar nilai WCS dan WCC.

xv ABSTRAC

In operating the distribution network system reliability factor needs to be a concern. Therefore, parameters that can be used as references to determine the reliability of distribution of electrical energy is to calculate the index average number of system disturbances during the year is SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index ), an index of the average duration of system disturbances during the year is SAIDI ( System Average Interruption Duration Index ), CAIDI ( Customer Average Interruption Duration Index ).

Based on the analysis and calculations showed that the value of reliability of the electricity distribution system in the Gejayan substation. GJN 03 feeder and GJN 19 feeder considered less reliable because SAIFI value greater than the standard value of IEEE. All feeder considered reliable because SAIDI value smaller than the standard value of IEEE.

For performance rayon, Rayon Kalasan, Rayon Yogya by feeder in the Gejayan substation SAIFI and SAIDI has a value greater than the standart value of WCS and the WCC.

1 1.1 Latar Belakang

Kebutuhan akan energi listrik selama ini selalu meningkat dari tahun ke tahun. Sejalan dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. Perkembangan permintaan energi listrik tersebut perlu diimbangi dengan peningkatan pembangkit energi listrik dan kemampuan infrastruktur yang ada, sehingga penyaluran energi listrik ke konsumen berjalan lancar dengan kualitas penyaluran energi listrik yang memenuhi standar. Sistem distribusi yang dikelola oleh PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Tengah & DIY memiliki andil yang sangat besar dalam memberikan jaminan kualitas penyaluran energi listrik sehingga memenuhi standar, baik secara teknis maupun non teknis kepada konsumen. Kualitas penyaluran secara teknis ditunjukkan dengan parameter-parameter besaran tegangan, frekuensi, faktor daya dan indeks keandalan yang memenuhi standar yang berlaku secara nasional maupun internasional.

Kebutuhan listrik masyarakat Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat. Hal tersebut harus ditunjang dengan meningkatkan keandalan suatu alat di sistem distribusi. Keandalan ini dapat dilihat dari sejauh mana suplai tenaga listrik bisa menyuplai secara kontinu dalam satu tahun ke konsumen. Permasalahan yang paling mendasar pada penyaluran daya listrik adalah terletak pada mutu, kontinuitas dan keandalan.

2

Listrik merupakan suatu kebutuhan pokok yang tak terlepaskan dari setiap aktivitas masyarakat. Energi listrik yang dimanfaatkan oleh masyarakat dihasilkan dari pembangkit listrik yang digerakkan dari berbagai tenaga seperti pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), pembangkit listrik tenaga air (PLTA), pembangkit listrik tenaga gas (PLTG), pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD), dan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Energi listrik yang dimanfaatkan oleh masyarakat di Indonesia disediakan oleh PT PLN (Persero) sebagai perusahaan penyedia listrik, maka dari itu PT PLN (Persero) pun memiliki target mutu dalam penyaluran energi listrik tersebut sehingga listrik dapat tersalurkan dengan kontinuitas yang baik serta frekuensi pemadaman yang seminimal mungkin. Tidak hanya mutu, keandalan jaringan pun menjadi aspek yang penting dalam penyaluran energi listrik ke pelanggan, sehingga untuk tercapainya hal tersebut, maka sistem proteksi yang baik pun harus terpenuhi.

Suatu sistem tenaga listrik, tingkat keandalan merupakan hal yang sangat penting dalam menentukan kinerja sistem tersebut. Keandalan ini dapat dilihat dari sejauh mana suplai tenaga listrik bisa mensuplai secara kontinu dalam satu tahun ke konsumen. Permasalahan yang paling mendasar pada penyaluran daya listrik adalah terletak pada mutu, kontinuitas dan ketersediaan pelayanan daya listrik pada pelanggan. Gangguan yang terjadi pada unit-unit pembangkitan akan menyebabkan terganggunya penyediaan tenaga listrik dengan segala akibatnya bagi perusahaan listrik maupun konsumen.

Dalam mengoperasikan sistem jaringan distribusi faktor kehandalan perlu menjadi perhatian. Banyaknya gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi saat ini tentu saja dapat mempengaruhi keandalan dalam penyaluran energi listrik. Keandalan dalam penyaluran energi listrik ke pelanggan tersebut dapat diketahui dengan perhitungan serta membandingkannya dengan standar yang telah ditetapkan sebelumnya. Oleh karena itu, parameter yang dapat dijadikan acuan dalam mengetahui keandalan penyaluran energi listrik yaitu dengan menghitung indeks jumlah rata-rata gangguan sistem selama setahun yaitu SAIFI (System Average Interruption Frequency Index), indeks durasi rata-rata gangguan sistem selama setahun yaitu SAIDI (System Average Interruption Duration Index), CAIDI (Customer Average Interruption Duratiom Index), ASAI (Average System Availability Index), ASUI (Average System Unavailability Index). Untuk itu, kualitas penyaluran energi listrik akan dinilai baik apabila frekuensi pemadaman yang terjadi sekecil-kecilnya dan durasi pemadamannya secepat mungkin.

Potensi di wilayah Kalasan dan Yogya (Yogyakarta Utara dan Selatan) dalam hal energi adalah dimana penyediaan tenaga listrik untuk wilayah Yogya Kota dan sekitarnya dilakukan oleh PT PLN (Persero) APJ Yogyakarta - Rayon Kalasan dan Rayon Yogyakarta melalui Gardu Induk Gejayan. Gardu Induk Gejayan melayani kebutuhan listrik untuk berbagai sektor usaha dan jasa serta seluruh masyarakat. Pada tugas akhir ini akan

4

menganalisis besar nilai indeks keandalan pada setiap penyulang dan Rayon di Gardu Induk Gejayan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat dilakuka analisis pada sistem distribusi tenaga listrik di Gardu Induk Gejayan, dengan rumusan masalah :

1. Berapa besar indeks keandalan seluruh penyulang secara analisis berdasarkan perhitungan SAIFI, SAIDI dan CAIDI di Gardu Induk Gejayan.

2. Berdasarkan indeks keandalan dapat diketahui lokasi-lokasi pada penyulang yang memerlukan perbaikan keandalannya.

3. Berapa besar indeks keandalan SAIFI dan SAIDI Rayon dengan penyulang yang ada di Gardu Induk Gejayan.

1.3 Batasan Masalah

1. Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah, batasan pada tugas akhir ini adalah wilayah penelitian yaitu rayon-rayon penyulang Gardu Induk Gejayan. Penelitian ini dilakukan di Gardu Induk Gejayan, Yogyakarta. Dimana pada setiap penyulang di Gardu Induk Gejayan dilihat nilai SAIFI, SAIDI dan CAIDI untuk mengetahui tingkat keandalan yang dimiliki oleh Gardu Induk Gejayan di masing-masing penyulang dan kinerja per Rayon.

Standar nilai keandalan yang digunakan meliputi standar nilai indeks keandalan SPLN 68-2 : 1986, standar IEEE std 1936-2003, standar world-class company (WCC) dan world-class service (WCS), target Rayon Kalasan, Rayon Yogya tahun 2015.

2. Tidak membahas secara mendalam tentang jaringan keseluruhan. 3. Tidak membahas tentang transformator yang digunakan.

4. Tidak membahas tentang hubung singkat jaringan distribusi.

5. Tidak membahas secara mendalam tentang koordinasi sistem proteksi jaringan.

1.4 Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan di atas dapat ditentukan tujuan penelitian sebagai berikut :

1. Mengakusisi data-data dari PT. PLN (Persero) Area Yogyakarta yang berkaitan dengan keandalan sistem distribusi di Gardu Induk Gejayan.

2. Menganalisis tingkat keandalan SAIFI dan SAIDI penyulang di Gardu Induk Gejayan dan membandingkan dengan standar nilai indeks keandalan SPLN 68-2 1986.

3. Menganalisis tingkat keandalan SAIFI, SAIDI, CAIDI penyulang di Gardu Induk Gejayan dan membandingkan dengan standar internasional IEEE std 1366-2003.

6

4. Membandingkan nilai kinerja SAIFI dan SAIDI pada PLN Rayon Kalasan, Rayon Yogya dengan standar nilai pelayanan kelas dunia world-class company (WCC) dan world-class service (WCS).

1.5 Manfaat Penelitian

1. Manfaat yang dapat diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai bahan masukan bagi PT. PLN Area Yogyakarta, dalam mengambil kebijakan strategis untuk mengembangkan dan meningkatkan nilai keandalan perusahaan PT. PLN (Persero) dalam rangka menuju indeks keandalan world-class company (WCC) dan world-class service (WCS).

2. Mengetahui seberapa besar tingkat keandalan pada masing-masing penyulang Gardu Induk Gejayan.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan dalam penulisan dalam penulisan dan pembahasan studi kasus, maka penulis menyusun laporan proyek akhir dalam 5 bab berdasarkan sistematika sebagai berikut :

BAB 1 : Pendahuluan yang mencakup latar

belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II : Tinjauan Pustaka, yang mencakup landasan teori yang mendukung penulisan dari pustaka-pustaka yang telah dipublikasikan.

BAB III : Metode penelitian yang mencakup bahan/ tempat penelitian, alat yang digunakan selama penelitian, jalannya penelitian, diagram alir penelitian.

BAB IV : Pembahasan dan Hasil.

BAB V : Kesimpulan dan Saran.

8 BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka

Keandalan sistem distribusi tenaga listrik sangat berperan penting terhadap kenyamanan dan keamanan bagi konsumen perusahaan maupun rumah tangga. Indeks keandalan merupakan suatu metode penevaluasian parameter keandalan suatu peralatan distribusi tenaga listrik terhadap keandalan mutu pelayanan kepada pelanggan. Indeks ini antara lain adalah SAIDI (System Average Interruption Duration Index), SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) Penelitian mengenai indeks keandalan SAIDI dan SAIFI sudah ada yang membahas diantaranya : 1. Siti Saodah Institut Sains & Teknologi AKPRIND (2008)

melakukan penelitian tentang Evaluasi Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik Berdasarkan SAIDI dan SAIFI , menjelaskan tentang SAIDI, SAIFI bahwa kedua hal tersebut merupakan indeks keandalan yang dapat menentukan apakah sistem tersebut di nyatakan sesuai harapan atau tidak. Dalam penelitiannya dapat disimpulkan bahwa banyaknya gangguan pada sistem distribusi saluran udara tegangan menengah (SUTM) 61,36% disebabkan oleh rele bekerja tanpa penyebab jelas sehingga PMT dapat bekerja kembali. Kemudian data ini pun diperoleh dari hasil pengolahan dan perhitungan data gangguan, data pemadaman, data pelanggan berdasarkan indeks SAIDI dan SAIFI.

2. Ahmad Fajar Sayidul Yaom UMY (2015) melakukan penelitian tentang Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik di PT. PLN UPJ Rayon Bumiayu, menjelaskan bahwa hanya ada dua penyulang yang mempunyai nilai SAIFI dan SAIDI yang handal. Artinya di setiap Gardu Induk harus dilakukan analisis guna mengetahui seberapa besar nilai keandalannya, karena hal tersebut mempengaruhi kualitas listrik yang diberikan ke pelanggan. Dalam penelitiannya dapat ditarik kesimpulan bahwa beberapa penyulang pada Gardu Induk Tambun masih belum memenuhi standar indeks keandalan. Penyulang Datsun, penyulang Morris, penyulang Mustika Jaya, penyulang Honda, penyulang Kp Utan dan penyulang Lambang Sari dikategorikan kurang handal karena nilai SAIFI lebih besar dari standar IEEE. penyulang Lexus, penyulang Morris, penyulang Mustika Jaya, penyulang Lambang Sari dikategorikan kurang handal karena nilai SAIDI lebih besar dari standar nilai IEEE. Kemudian nilai kinerja rayon juga masih kurang handal disebabkan ada beberapa rayon di Gardu Induk Gejayan yang belum memenuhi standar nilai WCS (world class service) dan WCC (world class company).

2.2 Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Pembangkit listrik umumnya memiliki letak yang jauh dari pusat beban, terlebih-lebih pembangkit listrik berskala besar, sehingga untuk menyalurkan tenaga listrik tersebut sampai ke konsumen atau pusat beban

10

maka tenaga listrik tersebut harus disalurkan. Sistem Jaringan distribusi dapat dibedakan menjadi 2 sistem jaringan distribusi primer dan sistem jaringan distribusi sekunder. Kedua sistem tersebut dibedakan berdasarkan tegangan kerjanya. Pada umumnya tegangan kerja pada sistem jaringan distribusi primer adalah 20 kV, sedangkan tegangan kerja pada sistem jaringan distribusi sekunder 380 V atau 220 V.

Untuk menyalurkan tenaga listrik secara kontinyu dan handal, diperlukan pemilihan sistem distribusi yang tepat. Kriteria pemilihan ini berdasarkan pada beberapa faktor, antara lain :

a. Faktor ekonomis b. Faktor Tempat c. Kelayakan

Pemilihan sistem jaringan harus memenuhi kriteria persyaratan yaitu :

a. Keandalan yang tinggi b. Kontinyuitas pelayanan c. Biaya investasi yang rendah

d. Fluktuasi frekuensi dan tegangan rendah

2.2.1 Sistem Jaringan Distribusi Primer

Sistem jaringan distribusi primer adalah bagian dari sistem tenaga listrik diantara Gardu Induk (GI) dan Gardu Distribusi. Jaringan distribusi primer ini umumnya terdiri dari jaringan tiga fasa,

yang jumlahnya tiga kawat atau empat kawat. Penurunan tegangan sistem ini dari tegangan transmisi, pertama-tama dilakukan pada gardu induk subtransmisi, dimana tegangan diturunkan ke tegangan yang lebih rendah mulai sistem tegangan 500 kV ke sistem tegangan 150 kV atau ke tegangan sistem 70 kV, kemudian pada gardu induk distribusi kembali dilakukan 20 kV.

Sistem jaringan distribusi primer saluran yang digunakan untuk menyalurkan daya listrik pada masing-masing beban disebut penyulang (Feeder). Pada umumnya setiap penyulang diberi nama sesuai dengan daerah beban yang dilayani. Hal ini bertujuan untuk memudahkan untuk mengingat dan menandai jalur- jalur yang dilayani oleh penyulang tersebut. Sistem penyaluran daya listrik pada sistem jaringan distribusi primer dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu :

1. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 6 – 20 kV

Jenis penghantar yang dipakai adalah kabel telanjang (tanpa isolasi) seperti kawat AAAC (All Alumunium Alloy Conductor), ACSR (Alumunium Conductor Steel Reinforced), dll.

2. Saluran Kabel Udara Tegangan Menengah (SKUTM) 6 – 20 kV Jenis penghantar yang dipakai adalah kawat berisolasi seperti MVTIC (Medium Voltage Twisted Insulated Cable) dan AAACS (Kabel Alumunium Alloy dengan pembungkus lapisan PVC)

12

Gambar 2.1 Saluran Kabel Udara Tegangan Menengah Sumber : hudaya.wordpress.com

3. Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) 6 – 20 kV

Jenis penghantar yang dipakai adalah kabel tanam berisolasi PVC (Poly Venyl Cloride) , XLPE (Crosslink Polyethelene).

Gambar 2.2 Saluran Kabel Tegangan Mengengah Sumber : klipingbekasi – Wordpress.com

Ditinjau dari segi fungsi , transmisi SKTM memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTM. Perbedaan mendasar adalah,

SKTM ditanam di dalam tanah. Beberapa pertimbangan pembangunan transmisi SKTM adalah :

1. Kondisi setempat yang tidak memungkinkan dibangun SUTM. 2. Kesulitan mendapatkan ruang bebas, karena berada di tengah

kota dan pemukiman padat. 3. Pertimbangan segi estetika.

Beberapa hal yang perlu diketahui:

 Pembangunan transmisi SKTM lebih mahal dan lebih rumit, karena harga kabel yang jauh lebih mahal dibanding penghantar udara dan dalam pelaksanaan pembangunan harus melibatkan serta berkoordinasi dengan banyak pihak.

 Pada saat pelaksanaan pembangunan transmisi SKTM sering menimbulkan masalah, khususnya terjadinya kemacetan lalu lintas.

 Jika terjadi gangguan, penanganan (perbaikan) transmisi SKTM relatif sulit dan memerlukan waktu yang lebih lama jika dibandingkan SUTM.

 Hampir seluruh (sebagian besar) transmisi SKTM telah terpasang di wilayah PT. PLN (Persero) Distribusi DKI Jakarta & Tangerang.

14

2.2.2 Sistem Jaringan Distribusi Sekunder

Jaringan distribusi sekunder merupakan bagian dari jaringan distribusi primer dimana jaringan ini berhubungan langsung dengan konsumen tenaga listrik. Pada jaringan distribusi sekunder, sistem tegangan distribusi primer 20 kV diturunkan menjadi sistem tegangan rendah 380/220V. Sistem penyaluran daya listrik pada jaringan distribusi sekunder dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

1. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)

Jenis penghantar yang dipakai adalah kawat berisolasi, seperti kabel berisolasi seperti kabel LVTC (Low Voltage Twisted Cable). Transmisi SUTR adalah bagian hilir dari sistem tenaga listrik pada tegangan distribusi, yang langsung memasok kebutuhan listrik tegangan rendah ke konsumen. Di Indonesia, tegangan operasi transmisi SUTR saat ini adalah 220/380Volt. Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh:

a. Susut tegangan yang disyaratkan.

b. Susut tegangan yang diijinkan adalah + 5% dan – 10 %, dengan radius pelayanan berkisar 350 meter.

c. Luas penghantar jaringan.

d. Distribusi pelanggan sepanjang jalur jaringan distribusi. e. Sifat daerah pelayanan (desa, kota, dan lain-lain).

2. Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR)

Ditinjau dari segi fungsi, transmisi SKTR memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTR. Perbedaan mendasar adalah SKTR di tanam didalam di dalam tanah. Jika menggunakan SUTR sebenarnya dari segi jarak aman / ruang bebas (ROW) tidak ada masalah, karena SUTR menggunakan penghantar berisolasi.

2.3 Konfigurasi Sistem Jaringan Distribusi Primer 20 kV

Jumlah penyulang yang ada disuatu kawasan/daerah umumnya lebih dari satu penyulang. Semakin besar dan kompleks beban yang dilayani di suatu kawasan/daerah, maka semakin banyak pula jumlah penyulang yang diperlukan. Beberapa penyulang berkumpul di suatu titik yang disebut Gardu Hubung (GH). Gardu Hubung adalah suatu instalasi peralatan listrik yang berfungsi sebagai :

1. Titik pengumpul dari satu atau lebih sumber dan penyulang.

2. Tempat pengalihan (transfer) beban apabila terjadi gangguan pada salah satu jaringan yang dilayani.

Gabungan beberapa penyulang dapat membentuk beberapa tipe sistem jaringan distribusi primer. Berdasarkan bentuk atau polanya, tipe sistem jaringan distribusi primer dapat dibagi menjadi empat, yaitu : 1. Sistem radial

16

2. Sistem lingkar (loop/ring) 3. Sistem spindle

4. Sistem gugus (mesh)

2.3.1 Sistem Radial

Sistem jaringan distribusi primer tipe radial memiliki jumlah sumber dan penyulang hanya satu buah. Bila terjadi gangguan pada salah satunya (baik sumber maupun penyulangnya), maka semua beban yang dilayani oleh jaringan ini akan padam. Nilai keandalan dari sistem jaringan distribusi tipe radial ini adalah rendah. Sistem ini banyak dipergunakan didaerah pedesaan dan perkotaan yang tidak membutuhkan nilai keandalan yang tinggi. Umumnya sistem ini bentuknya sederhana, mudah pelaksanaannya, dan sistem paling murah. Keandalan sistem memenuhi kontinuitas tingkat 1 dan umumnya merupakan jaringan luar kota.

Gambar 2.3 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Radial Sumber : electricdot.wordpress.com

2.3.2 Sistem Lingkar (Loop / Ring)

Sistem jaringan distribusi primer tipe lingkar (loop/ring) ini merupakan gabungan/perpaduan dari dua buah sistem radial. Secara umum operasi normal sistem ini hampir sama dengan sistem radial. Sistem ini sudah mempunyai tingkat keandalan dan kontinyuitas yang lebih baik dibandingkan dengan sistem radial. Hal ini dikarenakan jumlah sumber dan penyulang yang ada pada suatu jaringan adalah lebih dari satu buah.

Gambar 2.4 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Loop / Ring

Sumber : electricdot.wordpress.com

Pada umumnya sistem ini banyak dipergunakan secara khusus untuk menyuplai beban-beban penting misalnya rumah sakit, pusat-pusat pemerintahan dan instansi-instansi penting lainnya. Pada sistem ini terdapat dua sumber dan arah pengisian yang satu dapat

18

sebagai cadangan, sehingga tingkat keandalannya cukup tinggi. Sistem ini banyak dipergunakan pada jaringan umum dan industri. Jika terjadi gangguan atau pekerjaan pada salah satu jaringan, penyaluran tidak terputus karena mempergunakan sumber pengisian cadangan atau arah yang lain. Keandalan sistem ini memenuhi kontinyuitas tingkat dua.

2.3.2 Sistem Spindle

Sistem jaringan distribusi primer tipe spindle merupakan modifikasi dari sistem lingkar (loop/ring) yang terdiri dari beberapa sistem radial. Sistem ini terdiri dari beberapa penyulang, masing- masing penyulang berpangkal pada suatu gardu induk dan ujung- ujungnya akan terhubung di gardu hubung. Penyulang tersebut dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Penyulang kerja/working feeder

Penyulang yang dioperasikan untuk mengalirkan daya listrik dari sumber pembangkit sampai kepada konsumen, sehingga penyulang ini dioperasikan dalam keadaan bertegangan dan sudah dibebani. Operasi normal penyulang ini hampir sama dengan sistem radial.

2. Penyulang cadangan/express feeder

Penyulang yang menghubungkan gardu induk langsung ke gardu hubung dan tidak dibebani gardu-gardu distribusi. Pada

operasi normal, penyulang ini tidak dialiri arus-arus beban dan hanya berfungsi sebagai penyulang cadangan untuk menyuplai penyulang tertentu yang mengalami gangguan melalui gardu hubung.

Gambar 2.5 Sistem Jaringan Distribusi Primer Tipe Spindle Sumber : electricdot.wordpress.com

Jaringan ini memenuhi kontinyuitas tingkat dua dan jika dilengkapi dengan sarana kontrol jarak jauh dapat disebut memenuhi tingkat tiga. Apabila seluruh pelanggan (Gardu Konsumen) dilengkapi dengan fasilitas kontrol jarak jauh dapat memenuhi kontinyuitas tingkat empat. Jaringan ini dipasang dikota yang memiliki tingkat kerapatan bebannya sangat tinggi.

2.3.4 Sistem Gugus (Mesh)

Konfigurasi Gugus banyak digunakan untuk kota besar yang mempunyai kerapatan beban yang tinggi. Dalam sistem ini terdapat

20

Saklar Pemutus Beban, dan penyulang cadangan. Dimana penyulang cadangan ini berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu penyulang konsumen maka penyulang cadangan inilah yang menggantikan fungsi suplai ke konsumen.

Gambar 2.6 Sistem Jaringan Distribusi Tipe Gugus Sumber : electricdot.worpress.com

2.4 Sistem Pengaman Jaringan Distribusi Primer

Sistem pengaman bertujuan untuk mencegah, membatasi atau melindungi jaringan dan peralatan terhadap bahaya kerusakan yang disebabkan karena gangguan baik gangguan yang bersifat temporer maupun permanen sehingga kualitas dan keandalan penyaluran daya listrik yang diharapkan oleh konsumen dapat terjamin dengan baik. Sistem pengaman jaringan tegangan menengah 20 kV merupakan suatu komponen sangat penting yang dirancang untuk mengamankan. Jaringan dan peralatan tegangan menengah serta berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang

telah dibatasi untuk disuplay oleh transformator distribusi. Secara umum peralatan pengaman yang terdapat pada sistem jaringan distribusi tegangan menengah adalah : Pemutus Tenaga (PMT), Pemisah (PMS), Saklar Seksi Otomatis (SSO), Saklar Beban (SB), Pelebur, dan Arrester.

2.4.1 Pemutus Tenaga (PMT) / Circuit Breaker (CB)

Pemutus Tenaga (PMT)/Circuit Breaker (CB) adalah suatu saklar yang bekerja secara otomatis memutuskan hubungan listrik pada jaringan dalam keadaan berbeban pada saat mengalami gangguan yang disebabkan baik dari luar/external maupun dari dalam/internal pada jaringan listrik. Dalam sistem pengoperasiannya, alat ini dilengkapi dengan rele arus lebih/Over Current Relay (OCR) yang berfungsi sebagai pengaman jaringan dari arus lebih.

2.4.2 Pemisah (PMS) / Disconnecting Switch (DS)

Pemisah (PMS)/Disconnecting Switch (DS) adalah suatu saklar yang berfungsi untuk memisahkan atau menghubungkan suatu jaringan pada saat tidak berbeban (tidak bertegangan). Pada umumnya alat ini akan difungsikan pada saat diadakan pemeliharaan rutin yang dilakukan oleh PLN.

22

2.4.3 Penutup Balik Otomatis (Recloser)

Penutup balik adalah alat pengaman arus lebih yang diatur waktu untuk memutus dan menutup kembali secara otomatis, terutama untuk membebaskan dari gangguan yang bersifat temporer (sementara), sering juga disebut dengan recloser. Recloser dilengkapi dengan sarana indikasi arus lebih, pengatur waktu operasi, serta penutupan kembali secara otomatis. Desain dari recloser memungkinkan untuk dapat membuka kontak-kontaknya secara tetap dan terkunci/lock out, sesuai pemrogramannya setelah melalui beberapa kali operasi buka-tutup. Pada gangguan yang bersifat sementara, recloser akan membuka dan menutup kembali bila gangguan telah hilang. Jika gangguannya bersifat tetap/ permanent, maka recloser akan membuka kontak-kontaknya secara tetap dan terkunci/lock out. Apabila gangguan telah dihilangkan, maka recloser dapat ditutup kembali.

2.4.4 Saklar Seksi Otomatis (SSO) / Sectionalyzer

Sectionalizer sebagai alat pemutus rangkaian untuk dapat memisah-misahkan jaringan utama dalam beberapa seksi secara otomatis, sehingga bila terjadi gangguan permanen maka luas daerah (jaringan) yang mengalami pemadaman akibat gangguan permanen dapat dibatasi sekecil mungkin. Sectionalizer yang diterapkan pada

jaringan distribusi 20 kV tipe AVS (Automatic Vaccum Switch). AVS ini membuka pada saat rangkaian tidak bertegangan, tetapi bila dalam keadaan bertegangan harus mampu menutup rangkaian dalam keadaan hubung singkat. Peralatan ini dapat juga digunakan untuk membuka rangkaian dalam keadaan berbeban dan bekerja atas dasar penginderaan tegangan.

2.4.5 Saklar Beban / Load Break Switch (LBS)

Saklar Beban (SB)/Load Break Switch (LBS) adalah suatu saklar yang umumnya diletakkan di atas tiang jaringan namun tuas penggeraknya berada di bawah dan berfungsi sebagai pembatas/pengisolir lokasi gangguan. Pada umumnya alat ini dipasang dekat dengan pusat-pusat beban. Alat ini juga berfungsi sebagai saklar hubung antara satu penyulang dengan penyulang lainnya dalam keadaan darurat pada sistem operasi jaringan distribusi primer tipe lingkar (Loop/ring).

2.4.6 Pelebur (Fuse Cut Off)

Pelebur (Fuse Cut Out) adalah suatu alat pemutus aliran daya listrik pada jaringan bila terjadi gangguan arus lebih. Alat ini dilengkapi dengan fuse link yang terdiri dari elemen lebur. Bagian inilah yang akan langsung melebur jika dialiri arus lebih pada jaringan. Besarnya fuse link yang digunakan tergantung dari

24

perhitungan jumlah beban (arus) maksimum yang dapat mengalir pada jaringan yang diamankan.

2.4.7 Arrester

Arrester adalah suatu alat pengaman bagi peralatan listrik terhadap gangguan tegangan lebih yang disebabkan oleh petir. Alat ini berfungsi untuk meneruskan arus petir ke sistem pentanahan sehingga tidak menimbulkan tegangan lebih yang merusak aliran daya sistem frekuensi 50 Hz. Agar tidak mengganggu aliran sistem, maka pada saat terjadi gangguan arrester berfungsi sebagai konduktor yang mempunyai tahanan rendah. Akibatnya arrester dapat meneruskan arus yang tinggi ke tanah untuk dinetralisir dan setelah gangguan hilang, arrester kembali berfungsi normal sebagai isolator. Pada umumnya arrester dipasang pada jaringan, transformator distribusi, cubicle, dan Gardu Induk.

2.5 Gangguan Sistem Distribusi

Gangguan pada sistem distribusi adalah terganggunya system tenaga listrik yang menyebabkan bekerjanya rele pengaman penyulang bekerja untuk membuka circuit breaker di gardu induk yang menyebabkan terputusnya suplai tenaga listrik.Hal ini untuk mengamankan peralatan yang dilalui arus gangguan tersebut untuk dari kerusakan. Sehingga fungsi dari

peralatan pengaman adalah untuk mencegah kerusakan peralatan dan tidak meniadakan gangguan.

Gangguan pada jaringan distribusi lebih banyak terjadi pada aluran distribusi yang dibentangkan di udara bebas (SUTM) yang umumnya tidak memakai isolasi dibanding dengan saluran distribusi yang ditanam dalam tanah (SKTM) dengan menggunakan isolasi pembungkus. Sumber gangguan pada jaringan distribusi dapat berasal dari dalam sistem maupun dari luar sistem distribusi.

1. Gangguan dari dalam sistem antara lain :

 Tegangan lebih atau arus lebih

 Pemasangan yang kurang tepat

 Usia peralatan atau komponen 2. Gangguan dari luar sistem antara lain :

 Dahan/ranting pohon yang mengenai SUTM

 Sambaran petir

 Hujan atau cuaca

 Kerusakan pada peralatan

 Gangguan binatang

Berdasarkan sifanya gangguan sistem distribusi dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Gangguan Temporer

Gangguan yang bersifat sementara karena dapat hilang dengan sendirinya dengan cara memutuskan bagian yang terganggu sesaat,

26

kemudian menutup balik kembali, baiksecara otomatis (autorecloser) maupun secara manual oleh operator. Bila gangguan tidak dapat dihilangkan dengan sendirinya atau dengan bekerjanya alat pengaman (recloser) dapat menjadi gangguan tetap dan dapat menyebabkan pemutusan tetap.Bila gangguan sementara terjadi terjadi berulang-ulang. 2. Gangguan permanen

Gangguan bersifat tetap, sehingga untuk membebaskanya perlu tindakan perbaikan atau penghilangan penyebab gangguan. Hal ini ditandai dengan jatuhnya (trip) kembali pemutus daya setelah operator memasukkan sistem kembali setelah terjadi gangguan. Untuk mengatasi gangguan- gangguan sebuah peralatan harus dilengkapi dengan system pengaman relay, dimana sistem pengaman ini diharapkan dapat mendeteksi adanya gangguan sesuai dengan fungsi dan daerah pengamannya.

2.6 Keandalan Sistem Distribusi

Keandalan dalam sistem distribusi adalah suatu ukuran ketersediaan/tingkat pelayanan penyediaan tenaga listrik dari sistem ke pemakai/pelanggan. Ukuran keandalan dapat dinyatakan sebagai seberapa sering sistem mengalami pemadaman, berapa lama pemadaman terjadi dan seberapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi dari pemadaman yang terjadi (restoration).

Keandalan sistem jaringan distribusi erat kaitannya dengan masalah pemutusan beban (pemadaman) akibat adanya gangguan pada sistem. Dalam hal ini, keandalan sistem distribusi adalah berbanding terbalik dengan tingkat pemutusan beban (pemadaman) pada sistem. Semakin tinggi tingkat pemutusan beban yang terjadi, maka keandalan akan semakin berkurang. Begitu pula sebaliknya. Sistem yang mempunyai keandalan tinggi akan mampu memberikan tenaga listrik setiap saat dibutuhkan, sedangkan sistem mempunyai keandalan rendah bila tingkat ketersediaan tenaganya rendah yaitu sering padam.

Aplikasi dari konsep keandalan sistem distribusi berbeda dengan aplikasi sistem pembangkitan dan sistem transmisi, dimana sistem distribusi lebih berorientasi pada titik beban pelanggan daripada orientasi pada wujud sistem, dan sistem distribusi lokal lebih dipertimbangkan daripada sistem terintegrasi yang secara luas yang mencangkup fasilitas pembangkitan dan transmisi. Keandalan sistem pembangkitan dan transmisi lebih mempertimbangkan probabilitas hilangnya beban (loss of load), dengan sedikit memperhatikan komponen sistem, sedangkan keandalan distribusi melihat ke semua aspek dari teknik, seperti desain, perencanaan, pengoperasian. Karena sistem distribusi kurang kompleks dibandingkan sistem pembangkitan dan transmisi yang terintegrasi, perhitungan probabilitas metematiknya lebih sederhana dibandingkan yang dibutuhkan untuk penaksiran keandalan pembangkitan dan transmisi.

28

Keandalan adalah penampilan unjuk kerja suatu peralatan atau sistem sesuai dengan fungsinya dalam periode waktu dan kondisi operasi tertentu. Adapun macam-macam tingkatan keandalan dalam pelayanan dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) hal antara lain :

1. Keandalan sistem yang tinggi (High Reliability System)

Pada kondisi normal, sistem akan memberikan kapasitas yang cukup untuk menyediakan daya pada beban puncak dengan variasi tegangan yang baik dan dalam keadaan darurat bila terjadi gangguan pada jaringan, maka sistem ini tentu saja diperlukan beberapa peralatan dan pengaman yang cukup banyak untuk menghindarkan adanya berbagai macam gangguan pada sistem.

2. Keandalan sistem yang menengah (Medium Reliability System)

Pada kondisi normal sistem akan memberikan kapasitas yang cukup untuk menyediakan daya pada beban puncak dengan variasi tegangan yang baik dan dalam keadaan darurat bila terjadi gangguan pada jaringan, maka sistem tersebut masih bisa melayani sebagian dari beban meskipun dalam kondisi beban puncak. Jadi dalam sistem ini diperlukan peralatan yang cukup banyak untuk mengatasi serta menanggulangi gangguan-gangguan tersebut.

3. Keandalan sistem yang rendah (Low Reliability System)

Pada kondisi normal sistem akan memberikan kapasitas yang cukup untuk menyediakan daya pada beban puncak dengan variasi tegangan yang baik, tetapi bila terjadi suatu gangguan pada jaringan sistem sama sekali

tidak bisa melayani beban tersebut. Jadi perlu diperbaiki terlebih dahulu. Tentu saja pada sistem ini peralatan-peralatan pengamannya relatif sangat sedikit jumlahnya.

Kontinyuitas pelayanan, penyaluran jaringan distribusi tergantung pada jenis dan macam sarana penyalur dan peralatan pengaman, dimana sarana penyalur (jaringan distribusi) mempunyai tingkat kontinyuitas yang tergantung pada susunan saluran dan cara pengaturan sistem operasinya yang pada khususnya direncanakan dan dipilih untuk memenuhi kebutuhan dan sifat beban.

Tingkat kontinyuitas pelayanan dari sarana penyalur disusun berdasarkan lamanya upaya menghidupkan kembali suplai setelah pemutusan karena gangguan. (SPLN 52, 1983). Tingkat-tingkat tersebut adalah :

Tingkat 1 : Dimungkinkan padam berjam-jam, yaitu waktu yang diperlukan untuk mencari dan memperbaiki bagian yang rusak karena gangguan

Tingkat 2 : Padam beberapa jam, yaitu yang diperlukan untuk mengirim petugas ke lapangan, melokalisir kerusakan dan melakukan manipulasi untuk menghidupkan sementara kembali dari arah atau saluran yang lain.

Tingkat 3 : Padam beberapa menit, yaitu manipulasi oleh petugas yang stand by di gardu atau dilakukan deteksi/pengukuran dan

30

pelaksanaan manipulasi jarak jauh dengan bantuan DCC (Distribution Control Center).

Tingkat 4 : Padam beberapa detik, yaitu pengamanan dan manipulasi secara otomatis dari DCC.

Tingkat 5: Tanpa padam yaitu jaringan dilengkapi instalasi cadangan terpisah dan otomatis secara penuh dari DCC.

2.7 Standar Perusahaan Listrik Negara (SPLN)

SPLN adalah standar perusahaan PT PLN (Persero) yang ditetapkan Direksi bersifat wajib. Dapat berupa peraturan, pedoman, instruksi, cara pengujian dan spesifikasi teknik. Sejak tahun 1976 sudah lebih dari 262 buah standar berhasil dirampungkan diantaranya 59 standar bidang pembangkitan, 68 standar bidang transmisi, 99 standar bidang distribusi, 6 standar bidang SCADA dan 30 standar bidang umum.

Ketepatan dalam rancangan pengoperasian, dan pemeliharaan/perawatan sistem distribusi sangat membantu untuk pencapaian indeks keandalan yang tinggi. ketepatan rencananya berpengaruh terhadap tinggi atau rendahnya indeks frekuensi gangguan, sedangkan pemeliharaan/perawatan terutama akan berpengaruh pada indeks lama gangguan.

2.8 Indeks Nilai Keandalan

Keandalan dari pelayanan konsumen dapat dinyatakan dalam beberapa indeks yang biasanya digunakan untuk mengukur keandalan dari suatu sistem. Adapun indeks tersebut, diantaranya :

2.8.1 Laju Kegagalan

Laju kegagalan adalah nilai rata-rata dari jumlah kegagalan pada selang waktu pengamatan waktu tertentu (T), dan dinyatakan dalam satuan kegagalan pertahun. Pada suatu pengamatan, nilai laju kegagalan dinyatakan sebagai berikut :

�

=

�

�

Dimana : � = Angka kegagalan (kali/tahun)

f = Banyaknya kegagalan dalam selang waktu pengamatan T = Selang waktu pengamatan (1 tahun)

2.8.2 SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index )

Nilai indeks ini didefinisikan sebagai jumlah rata-rata gangguan sistem yang terjadi per pelanggan yang dilayani oleh sistem per satuan waktu (umumnya pertahun). Indeks ini ditentukan dengan persamaan :

32

SAIFI = a a P a a A a a a a a P a a Pa a

a P a a a

Σ λi . Ni

Σ Nt

Dimana : �� = Angka kegagalan (kali/tahun) Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i

Nt = Jumlah pelanggan yang dilayani keseluruhan

2.8.3 SAIDI (System Average Interruption Duration Index)

Indeks ini didefinisikan sebagai nilai rata-rata dari lamanya gangguan sistem untuk setiap konsumen selama satu tahun. Indeks ini ditentukan dengan persamaan :

SAIDI = a a P a a D a a a a P a a Pa a a P a a

∑Ui . Ni

∑ Nt

Dimana : �� = Durasi gangguan pada saluran i Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i

Nt = Jumlah pelanggan yang dilayani keseluruhan

2.8.4 CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index)

Nilai indeks ini di tinjau dari sisi pelanggan. Nilai indeks durasi gangguan konsumen rata-rata tiap tahun, menginformasikan tentang waktu rata-rata untuk penormalan kembali gangguan tiap-

tiap pelanggan dalam satu tahun dan ditetapkan ke dalam bentuk persamaan :

CAIDI = a a D a a a P a a

a a a a P a a

∑�i Ni

∑�i Ni

Indeks ini juga sama dengan perbandingan antara SAIDI dengan SAIFI :

CAIDI = A D A

Besarnya nilai CAIDI ini dapat digambarkan sebagai besar durasi gangguan sistem distribusi keseluruhan ditinjau dari sisi pelanggan. Perbedaan nilai yang SAIDI dan CAIDI mengindikasikan bahwa bagian yang keluar dari sistem hanya terkonsentrasi pada sisi sistem atau sisi pelanggan.

2.9 Standar Nilai Indeks Keandalan

2.9.1 Target kinerja PLN Rayon Kalasan 2015

Tabel 2.1 Target kinerja PLN Rayon Kalasan 2015

SAIFI 7,75 Kali/pelanggan/tahun

SAIDI 8,65 Jam/pelanggan/tahun

Indikator Kerja

Standar

Nilai Satuan

2.9.2 Target kinerja PLN Rayon Yogya 2015

Tabel 2.2 Target kinerja PLN Rayon Yogya 2015

SAIFI 6,98 Kali/pelanggan/tahun SAIDI 8,1 Jam/pelanggan/tahun Indikator

Kerja

Standar

Nilai Satuan

34

2.9.3 Standar Nilai Indeks Keandalan SPLN 68-2 : 1986 Tabel 2.3 Standar Indeks Keandalan SPLN 68-2 :1986

SAIFI 3,2 kali/pelanggan/tahun SAIDI 21,09 Jam/pelanggan/tahun Indikator

Kerja

Standar

Nilai Satuan

2.9.4 Standar Nilai Indeks Keandalan IEEE std 1366 – 2003 Tabel 2.4 Standar Indeks Keandalan IEEE std 1366 – 2003

SAIFI 1,45 kali/pelanggan/tahun

SAIDI 2,3 Jam/pelanggan/tahun

CAIDI 1,47 Jam/Tahun

ASAI 99,92 Persen

Indikator Kerja

Standar

Nilai Satuan

2.9.5 Standar Nilai Indeks Keandalan WCS (World Class Service) & WCC (World Class Company)

Tabel 2.5 Standar Indeks Keandalan WCS (World Class Service) & WCC (World Class Company)

SAIFI 3 Kali/pelanggan/tahun SAIDI 1,666 Jam/pelanggan/tahun Indikator

Kerja

Standar

Nilai Satuan

2.10 Penyulang Pada Gardu Induk Gejayan

Gardu induk gejayan memiliki dua buah trafo penunjang. Masing- masing trafo ini memiliki kapasitas yang sama yaitu 150/20 kV 60 MVA yang melayani kebutuhan listrik untuk wilayah Yogya dan sekitarnya. Gardu Induk Gejayan memiliki empat belas penyulang dimana dibagi berdasarkan nomor urut trafo. Gardu Induk Gejayan mensuplai kebutuhan energi listrik di dua rayon, Rayon-rayon tersebut diantaranya adalah Rayon

Kalasan dan Rayon Yogya. Dan perlu di ketahui bahwa ada beberapa penyulang pada Gardu Induk Gejayan yang bersamaan dalam hal menyalurkan energi listrik, dikarenakan Rayon Yogya Utara dan Selatan terlah digabung menjadi satu Rayon yaitu Rayon Yogya sejak tahun 2013.

2.10.1 Daftar Penyulang di Gardu Induk Gejayan Tabel 2.6 Daftar Penyulang di Gardu Induk Tambun

No Nama Penyulang Rayon

1 GJN 20 YOGYA

2 GJN 02 YOGYA & KALASAN

3 GJN 03 YOGYA

4 GJN 04 YOGYA

5 GJN 05 YOGYA

6 GJN 06 YOGYA

7 GJN 19 KALASAN

8 GJN 15 YOGYA

Nama Penyulang Rayon

9 GJN 18 YOGYA & KALASAN

10 GJN 16 YOGYA

11 GJN 14 YOGYA

12 GJN 13 YOGYA

13 GJN 12 YOGYA

14 GJN 11 YOGYA

Trafo 1 150/20 KV 60 MVA

Trafo 2 150/20 KV 60 MVA

Tabel di atas menunjukkan jumlah trafo serta kapasitas trafo. Di tunjukkan bahwa kapasitas setiap trafo nya yaitu Trafo 1 sebesar 150/20 KV 60 MVA dan Trafo 2 sebesar 150/20 KV 60 MVA. Jumlah penyulang pada Trafo1 sebanyak 8 Penyulang. Jumlah penyulang pada Trafo 2 sebanyak 6 Penyulang. Daftar penyulang di atas hanya berlaku pada tahun 2015.

36

Karena, di tahun berikutnya bisa terjadi perubahan, penambahan serta pengurangan jumlah penyulang pada Gardu Induk Gejayan.

2.10.2 Data Aset Penyulang di Gardu Induk Gejayan

Data ini meliputi jenis penghantar yang digunakan oleh setiap penyulang dan panjang penghantar setiap penyulang dalam satuan kms (kilometer sirkuit).

Tabel 2.7 Data Aset Penyulang Gardu Induk Gejayan

SUTM (kms) SKTM (kms)

1 GJN 20 5,34 0 5,34

2 GJN 02 102,37 0 102,37

3 GJN 03 21,2 0 21,2

4 GJN 04 9 0 9

5 GJN 05 2,17 0 2,17

6 GJN 06 15,63 0 15,63

7 GJN 19 55,54 0 55,54

8 GJN 15 9,5 0 9,5

9 GJN 18 65,96 0 65,96

10 GJN 16 5,34 0 5,34

11 GJN 14 9,82 0 9,82

12 GJN 13 1,85 0 1,85

13 GJN 12 7,82 0 7,82

14 GJN 11 12,55 0 12,55

324,09 Total panjang penyulang di Gardu Induk Gejayan (kms)

No Nama Penyulang Jenis Penghantar Total

Data aset panjang penyulang ini merupakan data rekapitaulasi yang dilakukan Kantor Area Pelayanan dan Jaringan Yogya terhadap panjang pada setiap penyulang yang ada di Gardu Induk Gejayan selama tahun 2015. Sewaktu – waktu dapat berubah sesuai kondisi dari pemakaian kabel sendiri.

37

3.1 Alat dan Bahan Penelitian Tugas Akhir

Alat dan bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu sebagai berikut :

1. Perangkat Keras (Hardware)

Perangkat keras yang digunakan adalah 1 (satu) unit Komputer (laptop) yang telah dilengkapi dengan peralatan printer.

2. Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak yang digunakan adalah Perangkat lunak sistem yaitu Microsoft Office 2016.

3.2 Lokasi Penelitian Tugas Akhir

Adapun lokasi yang dipilih sebagai lokasi dalam penelitian dilaksanakan di PT.PLN (Persero) Yogyakarta Gardu Induk 150kv Gejayan yang berlokasi di Jalan Gejayan – Yogyakarta.

38

Sedangkan untuk pengambilan data-data yang berkaitan dengan distribusi secara keseluruhan yang bertanggung jawab adalah Kantor PLN Area Yogyakarta yang berlokasi di Jalan Gedongkuning No.3 Banguntapan, Yogyakarta.

3.3 Langkah-langkah Penelitian Tugas Akhir

Langkah-langkah penelitian tugas akhir ini dirangkum dalam bentuk diagran alir (Flowchart) seperti ditunjukkan pada Gambar 3.2

Gambar 3.2 Diagram Alir (Flowchart)

Mulai Studi pendahuluan Identifikasi dan Perumusan Masalah

Studi Pustaka Pengumpulan Data Data Primer :

Wawancara

Data Sekunder : Dokumentasi

Selesai Analisis

data Penyempurnaan Naskah Tugas Akhir

Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas maka di bawah ini diberikanpenjelasan yang lebih menyeluruh dari setiap langkah-langkah penelitian tugas akhir :

1. Studi Pendahuluan

Studi pendahuluan adalah tahap awal dalam metodologi penulisan. Pada tahap ini dilakukan studi dan pengamatan di lapangan secara langsung untuk melakukan pengumpulan data di PT.PLN Area Yogyakarta.

2. Identifikasi dan Perumusan Masalah.

Setelah studi pendahuluan, permasalahan pada area sistem distribusi listrik Gardu Induk Gejayan dapat diidentifikasi. Kemudian penyebab dari permasalahan dapat ditelusuri. Dalam menelusuri akar penyebab permasalahan, dilakukan melalui pengumpulan data mengenai sistem distrubusi tenaga listrik.

Dalam tugas akhir ini, permasalahan yang diangkat menjadi topik adalah Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik di Gardu Induk Gejayan khususnya pada setiap penyulang (feeder) 20 kv di Gardu Induk Gejayan.

3. Studi Pustaka

Studi Pustaka dilakukan untuk mendapatkan referensi-referensi yang berkaitan dengan penelitian untuk mencari informasi-informasi

40

tentang teori SAIDI, SAIFI, CAIDI, sistem transmisi tenaga listrik, sistem distribusi tenaga listrik, komponen pada gardu induk, keandalan sistem distribusi tenaga listrik 20 kv, standar nilai indeks keandalan, metode, dan konsep yang relevan dengan permasalahan. Sehingga dengan informasi-informasi tersebut dapat digunakan sebagai acuan dalam penyelesaian permasalahan.

4. Pengumpulan Data

Jenis data pada penelitian ini ada 2 (dua) macam , yaitu data primer dan data sekunder.

a. Data Primer

Data yang diperoleh dari hasil studi dan pengamatan langsung terhadap objek penelitian. Salah satu metode yang digunakan untuk mendapatkan data primer adalah wawancara (interview) pada saat berada di lapangan. Berikut ini data primer yang diperlukan pada penelitian tugas akhir :

1. Jumlah trafo daya dan kapasitas setiap trafo pada Gardu Induk 150 KV Gejayan

2. Jumlah penyulang (feeder) 20 kv pada Gardu Induk 150 kv Gejayan b. Data Sekunder

1. Dokumentasi

Pengambilan data dilakukan secara langsung di PT. PLN APJ Area Yogya. Tujuan dari pengambilan data ini adalah untuk

memperoleh data-data yang berkaitan dengan penelitian tugas akhir yang akan menganalisis seberapa handal sistem distribusi listrik 20 kv di masing-masing penyulang (feeder) 20 kv pada Gardu Induk Gejayan. Berikut ini data-data yang diperlukan sebagai dokumentasi :

a. Jumlah pelanggan yang disuplai oleh Gardu Induk 150kv Gejayan.

b. Data setiap penyulang (feeder) 20 kv Gardu Induk 150kv Gejayan , meliputi :

 Panjang setiap penyulang (feeder) 20 kv (SKTM & SUTM).

 Single line diagram per penyulang.

 Daya beban per penyulang.

 Jumlah trafo distribusi setiap penyulang.

 Data Jumlah pelanggan per penyulang.

 Sistem jaringan yang digunakan.

c. Data gangguan penyulang selama satu tahun, meliputi :

 Penyulang yang mengalami gangguan.

 Lama Padam.

 Masuk kembali. 5. Analisis Data

Berdasarkan dari data-data yang diperoleh dalam penelitian ini, akan dilakukan analisis untuk meperoleh nilai SAIDI, SAIFI dan CAIDI untuk

42

mengetahui seberapa besar tingkat keandalan realisasi sistem distribusi tenaga listrik pada setiap penyulang (feeder) 20 kv di Gardu Induk 150 kv Gejayan dan membandingkan standar nilai indeks keandalan yang digunakan pada penelitian tugas akhir ini. Standar nilai indeks yang digunakan adalah IEEE std 1366-2003, standar world-class company (WCC) dan world class service (WCS), SPLN 68-2 : 1986 dan target PT. PLN Rayon Kalasan, Rayon Yogya tahun 2015.

6. Penyempurnaan Naskah Tugas Akhir

Setelah selesai melakukan pengolahan data dan analisis data, langkah berikutnya adalah menyusun tugas akhir dengan peraturan yang baku.

3.4 Jadwal Penelitian Tugas Akhir

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian Tugas Akhir

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Des-16 Jan-17 Feb-17

Bulan

1

Nov-16 Pengajuan

Proposal

No Kegiatan Okt-16

3 4 5

6 Persiapan Pendadaran Pengolahan

Data Bab 4 dan

Revisi Bab 5 dan

Revisi 2 Pengambilan

43

4.1 Jumlah Pelanggan Per-Penyulang di Gardu Induk Gejayan

Berikut ini adalah data jumlah pelanggan per-penyulang di Gardu Induk Gejayan.

Tabel 4.1 Jumlah Pelanggan Per-Penyulang

No Nama Penyulang Jumlah Pelanggan

1 GJN 20 1

2 GJN 02 2864

3 GJN 03 17671

4 GJN 04 15198

5 GJN 05 1

6 GJN 06 7583

7 GJN 19 19578

8 GJN 15 4242

9 GJN 18 9588

10 GJN 16 5986

11 GJN 14 4038

12 GJN 13 1

13 GJN 12 4838

14 GJN 11 1

91590 Total Jumlah Pelanggan

Sedikit penjelasan tentang pelanggan yang menggunakan penyaluran listrik khusus atau dengan kata lain pelayanan express feeder . Jadi pelayanan ini dapat dinikmati pelanggan dengan syarat :

1. Daya yang digunakan besar , masuk dalam kategori pelanggan Tegangan Menengah.

2. Sanggup membayar mahal untuk daya listrik ( rata-rata pelanggan menggunakan daya listrik untuk kepentingan bisnis besar).

44

Pelanggan express feeder sebagai berikut : 1. Kantor APJ Yogya (GJN 20)

2. Hotel Sahid Mall, Yogyakarta (GJN 05)

3. Ambarukmo Plaza dan Hotel, Yogyakarta (GJN 13) 4. Lippo Plaza, Yogyakarta (GJN 11)

Jadi, pelanggan di atas memang disalurkan menggunakan satu penyulang khusus untuk gedung yang menjadi pusat bisnis. Pelanggan bisnis menuntut keandalan penggunaan daya listrik dan daya yang digunakan pun cukup besar sehingga penyaluran harus menggunakan satu penyulang untuk satu pelanggan.

4.2 Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Gejayan Tahun 2015

Data gangguan penyulang selama satu tahun pada tahun 2015 meliputi data :

1. Waktu Keluar ( Pemadaman ) 2. Waktu Masuk ( Nyala ) 3. Lama Padam ( Durasi )

Dari data tersebut maka akan diketahui berapa lama durasi padam dan frekuensi padam pada setiap penyulang. Pada perhitungan durasi akan diketahui waktunya dalam satuan menit, sedangkan angka kegagalan hanya akan menghitung total berapa kali trip atau padam setiap penyulang pada tahun 2015. Berikut ini tabel data gangguan penyulang Gardu Induk Gejayan 2015.

Terdapat sedikit catatan yaitu pada data durasi gangguan di penyulang GJN 02 dan GJN 03 mengalami kesalahan perhitungan. Aplikasi Microsoft Excel tidak presisi dan akurat dalam memahami perhitungan jam dalam pergantian hari . Perhitungan yang dilakukan oleh pihak PLN (Persero) adalah dengan mengurangi waktu nyala dengan waktu padam, sehingga hasil waktu selisih nya akan digunakan sebagai durasi terjadinya pemadaman arus listrik. Tetapi, aplikasi Microsoft Excel salah dalam memahami waktu perhitungannya. Seharusnya perhitungan hasil durasi pemadaman arus listrik itu berlawanan arus jarum jam dalam sehari, tapi pada penyulang GJN 02 dan GJN 03 searah dengan jarum jam dalam satu hari sehingga waktu durasi yang didapat hasilnya sangat besar. Solusi dari masalah ini adalah dengan melakukan perhitungan manual pada penyulang GJN 02 dan GJN 03 di bulan Januari tahun 2015.

Tabel 4.2 Data Gangguan Penyulang Gardu Induk Gejayan Tahun 2015

PADAM NYALA

1 GJN14 0:28 1:17 49

2 GJN18 18:32 18:36 4

3 GJN06 11:08 11:49 41

4 GJN18 15:14 15:16 2

5 GJN18 22:29 22:36 7

6 GJN18 14:17 14:20 3

7 GJN03 23:23 23:41 18

8 GJN02 19:03 0:19 316

9 GJN12 7:29 8:15 46

10 GJN03 23:51 0:24 33

11 GJN19 9:57 10:23 26

12 GJN14 15:28 18:25 177

13 GJN15 15:18 18:26 188

14 GJN06 15:22 22:49 447

15 GJN12 15:31 21:34 363

16 GJN06 13:12 13:32 20

17 GJN03 9:52 10:26 34

18 GJN19 15:17 15:34 17

19 GJN20 18:25 18:43 18

20 GJN02 18:31 19:40 69

21 GJN06 14:01 15:40 99

22 GJN14 3:14 3:45 31

23 GJN12 3:30 5:15 105

BULAN FEBRUARI 2015

LAMA PADAM (MENIT)

BULAN JANUARI 2015

46

Tabel 4.2 Data Lanjutan

Padam Nyala

24 GJN06 13:06 14:44 98

25 GJN16 5:29 7:38 129

26 GJN20 13:37 14:08 31

27 GJN16 17:29 18:18 49

28 GJN03 1:49 2:55 66

29 GJN20 8:42 9:18 36

30 GJN06 9:51 10:00 9

31 GJN15 4:55 5:03 8

32 GJN16 6:30 7:24 54

33 GJN16 0:10 0:54 44

34 GJN18 13:57 14:01 4

35 GJN18 17:29 17:33 4

36 GJN18 10:20 10:25 5

37 GJN06 10:27 10:57 30

38 GJN16 0:41 1:26 45

39 GJN16 18:31 23:19 288

40 GJN16 19:44 20:40 56

41 GJN15 21:38 21:43 5

42 GJN15 13:02 13:06 4

43 GJN20 10:38 10:54 16

44 GJN16 9:30 10:15 45

45 GJN14 12:59 13:33 34

46 GJN20 8:13 8:52 39

47 GJN14 15:44 16:33 49

48 GJN18 5:03 5:31 28

49 GJN16 16:23 16:32 9

50 GJN02 15:54 16:44 50

51 GJN04 15:54 19:23 209

52 GJN19 11:25 12:15 50

53 GJN18 6:58 7:03 5

54 GJN06 8:56 10:08 72

55 GJN12 8:56 10:29 93

56 GJN14 15:54 16:32 38

BULAN MARET 2015

BULAN APRIL 2015

BULAN MEI 2015

BULAN JUNI 2015

BULAN JULI 2015

No Penyulang Jam Lama Padam

Tabel 4.2 Data Lanjutan

Padam Nyala

57 GJN02 7:14 7:39 25

58 GJN03 7:08 7:38 30

59 GJN12 0:44 1:38 54

60 GJN16 0:55 2:02 67

61 GJN16 10:06 11:35 89

62 GJN19 19:39 19:55 16

63 GJN14 6:02 7:06 64

64 GJN04 13:28 14:03 35

65 GJN19 19:56 20:38 42

66 GJN02 3:19 4:25 66

67 GJN02 5:02 5:07 5

68 GJN02 16:50 17:35 45

69 GJN16 10:35 11:22 47

70 GJN18 1:29 1:33 4

71 GJN18 9:39 9:44 5

72 GJN12 22:45 23:25 40

73 GJN15 11:11 12:59 108

74 GJN02 11:43 13:05 82

75 GJN03 14:37 15:33 56

76 GJN02 13:25 13:53 28

77 GJN14 0:09 1:01 52

78 GJN19 13:53 14:18 25

79 GJN16 20:06 20:51 45

80 GJN02 16:48 17:44 56

81 GJN16 22:40 23:07 27

82 GJN15 8:22 9:02 40

83 GJN19 19:42 20:07 25

84 GJN16 16:32 18:18 106

85 GJN16 13:03 14:26 83

86 GJN19 19:54 19:59 5

87 GJN18 7:23 7:28 5

88 GJN02 16:34 16:44 10

89 GJN18 18:12 18:23 11

No Penyulang Jam Lama Padam

(menit)

BULAN AGUSTUS 2015

BULAN SEPTEMBER 2015

BULAN OKTOBER 2015

BULAN NOVEMBER 2015

48

Tabel 4.2 Data Lanjutan

Padam Nyala

90 GJN02 16:36 16:45 9

91 GJN12 16:15 18:27 132

92 GJN18 16:20 16:25 5

93 GJN15 20:32 21:34 62

94 GJN16 16:29 17:38 69

95 GJN12 18:59 19:57 58

96 GJN02 18:44 18:50 6

No Penyulang Jam Lama Padam

(menit)

Untuk memudahkan dalam pengamatan dan perhitungan, data gangguan penyulang di Gardu Induk Gejayan dikelompokkan menjadi data gangguan penyulang per-rayon seperti pada tabel di bawah ini :

Tabel 4.3 Data gangguan penyulang pada Rayon Kalasan 2015

Padam Nyala

1 GJN 02 3:19 4:25 66 September

2 GJN 02 13:25 13:53 28 November

3 GJN 02 16:34 16:45 10 Desember

4 GJN 02 16:36 16:45 9 Desember

5 GJN 02 18:44 18:50 6 Desember

6 GJN 18 18:32 18:36 4 Januari

7 GJN 18 15:14 15:16 2 Januari

8 GJN 18 18:12 18:23 11 Desember

9 GJN 19 9:57 10:23 26 Februari

10 GJN 19 15:17 15:34 17 Februari

11 GJN 19 11:25 12:05 50 Juni

12 GJN 19 19:39 19:55 16 Agustus

13 GJN 19 13:53 14:18 25 November

14 GJN 19 19:42 20:07 25 Desember

15 GJN 19 19:54 19:59 5 Desember

16 GJN 20 8:42 9:18 36 April

Waktu Lama Padam (menit) Penyulang

Tabel 4.4 Data gangguan penyulang pada Rayon Yogya 2015

Padam Nyala

1 GJN 02 19:03 0:19 316 Januari

2 GJN 02 18:31 19:40 69 Februari

3 GJN 02 15:54 16:44 50 Juni

4 GJN 02 7:14 7:39 25 Juli

5 GJN 02 16:50 17:35 45 September

6 GJN 02 5:02 5:07 5 September

7 GJN 02 11:43 13:05 82 November

8 GJN 02 16:48 17:44 56 November

1 GJN 03 23:23 23:41 18 Januari

2 GJN 03 23:51 0:24 33 Januari

2 GJN 03 9:52 10:26 34 Februari

3 GJN 03 1:49 2:55 66 April

4 GJN 03 7:08 7:38 30 Juli

5 GJN 03 14:37 15:33 56 November

1 GJN 04 15:54 16:44 209 Juni

2 GJN 04 13:28 14:03 35 Agustus

1 GJN 06 11:08 11:49 41 Januari

2 GJN 06 15:22 22:49 447 Februari

3 GJN 06 13:12 13:32 20 Februari

4 GJN 06 14:01 15:40 99 Februari

5 GJN 06 13:06 14:44 98 Maret

6 GJN 06 9:51 10:00 9 April

7 GJN 06 10:27 10:57 30 Mei

8 GJN 06 8:56 10:08 72 Juli

1 GJN 12 7:29 8:15 46 Januari

2 GJN 12 15:31 21:34 363 Februari

3 GJN 12 3:30 5:15 105 Februari

4 GJN 12 8:56 10:29 93 Juli

5 GJN 12 0:44 1:38 54 Juli

6 GJN 12 22:45 23:25 40 Oktober

7 GJN 12 16:15 18:27 132 Desember

8 GJN 12 18:59 19:57 58 Desember

Waktu

No Penyulang Lama Padam

50

Tabel 4.4 Data Lanjutan

Padam Nyala

1 GJN 14 0:28 1:17 49 Januari

2 GJN 14 15:28 18:25 177 Februari

3 GJN 14 3:14 3:45 31 Februari

4 GJN 14 12:59 13:33 34 Juni

5 GJN 14 15:44 16:33 49 Juni

6 GJN 14 15:54 16:32 38 Juli

7 GJN 14 6:02 7:06 64 Agustus

8 GJN 14 0:09 1:01 52 November

1 GJN 15 15:18 18:26 188 Februari

2 GJN 15 4:55 5:03 8 April

3 GJN 15 21:38 21:43 5 Mei

4 GJN 15 13:02 13:06 4 Mei

5 GJN 15 11:11 12:59 108 November

6 GJN 15 8:22 9:02 40 November

7 GJN 15 20:32 21:34 62 Desember

1 GJN 16 5:29 7:38 129 Maret

2 GJN 16 6:30 7:24 54 April

3 GJN 16 0:10 0:54 44 April

4 GJN 16 0:41 1:26 45 Mei

5 GJN 16 18:31 23:19 288 Mei

6 GJN 16 19:44 20:40 56 Mei

7 GJN 16 9:30 10:15 45 Juni

8 GJN 16 16:23 16:32 9 Juni

9 GJN 16 0:55 2:02 67 Juli

10 GJN 16 10:06 11:35 89 Agustus

11 GJN 16 10:35 11:22 47 September

12 GJN 16 20:06 20:51 45 November

13 GJN 16 22:40 23:07 27 November

14 GJN 16 16:32 18:18 106 Desember

15 GJN 16 13:03 14:26 83 Desember

16 GJN 16 16:29 17:38 69 Desember

Waktu Lama Padam (menit)

Tabel 4.4 Data Lanjutan

Padam Nyala

1 GJN 18 22:29 22:36 7 Januari

2 GJN 18 14:17 14:20 3 Januari

3 GJN 18 13:57 14:08 4 April

4 GJN 18 17:29 17:33 4 Mei

5 GJN 18 10:20 10:25 5 Mei

6 GJN 18 5:03 5:31 29 Juni

7 GJN 18 6:58 7:03 5 Juli

8 GJN 18 1:29 1:33 4 September

9 GJN 18 9:39 9:44 5 Oktober

10 GJN 18 7:23 7:28 5 Desember

11 GJN 18 16:20 16:25 5 Desember

1 GJN 20 18:25 18:43 18 Februari

2 GJN 20 13:37 14:08 31 Maret

3 GJN 20 10:38 10:54 16 Juni

4 GJN 20 8:13 8:52 39 Juni

Waktu Lama Padam

(menit) Bulan

No Penyulang

4.3 Perhitungan dan Analisis Nilai SAIFI Penyulang Per Rayon Rumus perhitungan yang digunakan adalah sebagai berikut :

SAIFI = a a P a a A a a a a a P a a Pa a a P a a a

Σ λi . Ni

Σ Nt

Dimana : �� = Angka Kegagalan (kali/tahun) Ni = Jumlah pelanggan pada saluran i

Nt =Jumlah pelanggan yang dilayani keseluruhan per Rayon

52

4.3.1 Rayon Kalasan Contoh perhitungan : Penyulang GJN 02 :

SAIFI = x

=

0,447 kali/pelanggan/tahun

Untuk penyulang-penyulang lainnya yang ada di Rayon Kalasan, dilakukan perhitungan Nilai SAIFI dengan rumus dan langkah-langkah seperti contoh perhitungan di atas. Setelah dilakukan perhitungan, berikut ini adalah hasil nilai SAIFI pada penyulang-penyulang yang ada di Rayon Kalasan dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini.

Tabel 4.5 Nilai SAIFI Penyulang Rayon Kalasan

GJN 02 5 2864 32030 0,447

GJN 18 3 9588 32030 0,898

GJN 19 8 19578 32030 4,889

6,264

Total Nilai SAIFI Rayon Kalasan Penyulang Jumlah Angka Kegagalan (kali/tahun) Σ λi Jumlah Pelanggan Penyulang (Σ Ni) Jumlah Pelanggan Rayon Σ Nt SAIFI (kali/pelangg an/tahun)

Nilai yang melebihi standar Nilai SAIFI di tandai dengan warna merah, Nilai yang ditandai dengan warna hitam pada font tulisan menunjukan bahwa Nilai SAIFi masih dalam kategori normal dalam hal keandalan.

Berikut ini perbandingan hasil perhitungan nilai SAIFI penyulang Gardu Induk Gejayan di Rayon Kalasan ditunjukkan pada gambar grafik 4.1 dibawah ini

Gambar 4.1 Grafik SAIFI Penyulang Rayon Kalasan

Penyulang GJN 19 seperti di tunjukkan pada Grafik di atas menjelaskan bahwa di wilayah yang di aliri daya listrik melalui penyulang GJN 19 memiliki paling banyak masalah gangguan, sehingga tingkat keandalan berdasar nilai SAIFI lebih rendah disebabkan banyaknya gangguan. Hal ini karena adanya faktor pemakaian daya listrik yang cukup tinggi dan jumlah konsumen yang banyak sehingga terjadinya Overload . jika dibandingkan dengan penyulang lain yang ada di Rayon Kalasan, maka gangguan yang terjadi paling banyak karena faktor internal seperti Beban berlebih.

Dari hasil perhitungan nilai SAIFI pada penyulang Gardu Induk Gejayan di Rayon Kalasan , nilai SAIFI dapat dikategorikan kurang handal jika mengacu pada standar nilai SAIFI menurut SPLN No 68-2 1986 yaitu sebesar 3,2 kali/pelanggan/tahun. Untuk standar

0,447 0,898

4,889

0 1 2 3 4 5 6

GJN 02 GJN 18 GJN 19

Nilai SAIFI Per Penyulang Rayon

Kalasan

54

internasional yang digunakan yaitu IEEE stdb1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIFI yaitu 1,45 kali/pelanggan/tahun, penyulang Gardu Induk Gejayan yang berada pada Rayon Kalasan terdapat satu penyulang yang dikategorikan kurang handal yaitu penyulang GJN 19, karena Nilai SAIFI nya lebih besar dari standar nilai IEEE. Penyulang GJN 02 dan Penyulang GJN 18 dikategorikan handal karena memiliki nilai SAIFI 0,447 kali/pelanggan/tahun (GJN 02) dan 0,898 kali/pelanggan/tahun (GJN 18).

Kinerja PLN Rayon Kalasan jika ditotal dari semua penyulang yang ada di Gardu Induk Gejayan mempunyai nilai SAIFI 6,264 kali/pelanggan/tahun dikategorikan handal karena sudah memenuhi target nilai SAIFI PLN Rayon Kalasan yaitu 7,75 kali/pelanggan/tahun. Nilai kinerja SAIFI PLN Rayon Kalasan masih kurang handal karena lebih besar dari nilai SAIFI pelayanan kelas dunia world class service (WCS) dan world class company (WCC) yaitu 3 kali/pelanggan/tahun.

4.3.2 Rayon Yogya

Rayon Yogya merupakan gabungan dari dua Rayon yang sebelumnya yaitu Rayon Yogya Utara dan Rayon Yogya Selatan sehingga data gangguan yang diambil untuk perhitungan dan analisis masih terbagi dua daerah yaitu Yogya Utara dan Yogya Selatan, tetapi data yang ada 100% Nyata dan diakui kebenarannya. Dan data

Gambar 4.8 Nilai SAIDI Rayon di Gardu Induk Gejayan

Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa dua rayon yaitu Rayon Yogya dan Rayon Kalasan dengan penyulang (feeder) yang ada di Gardu Induk Gejayan, realisasi kinerja rayon tersebut masih dikategorikan handal, karena nilai kerja SAIDI rayon tersebut lebih kecil dari target nilai kinerja SAIDI kinerja rayon 2015. Jika dibandingkan dengan standar nilai SAIDI internasional dalam rangka PT. PLN (Persero) menuju perusahaan kelas dunia yaitu WCS (world class service) dan WCC (world class company), kedua rayon yaitu Rayon Kalasan dan Rayon Yogya dengan penyulang (feeder) yang ada di Gardu Induk Gejayan masih kurang handal.

1,964

7,501

8,65 _8,1

1,666 1,666

0 2 4 6 8 10

Kalasan Yogya

Nilai SAIDI Rayon di Gardu Induk Gejayan 2015

71 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Nilai SAIFI dan SAIDI pada penyulang Gardu Induk Gejayan yang berada di wilayah kerja dua rayon yaitu Rayon Kalasan dan Rayon Yogya dapat dikategorikan kurang handal karena lebih besar dari standar nilai SAIFI dan SAIDI menurut SPLN No 68-2 1986 yaitu SAIFI 3,2 kali/pelanggan/tahun dan SAIDI 21,09 jam/pelanggan/tahun. Nilai SAIFI pada satu rayon yaitu Rayon Kalasan dikategorikan handal karena nilai SAIFI nya lebih kecil dari standar nilai menurut SPLN No 68-2 1986.

2. Untuk standar internasional yang digunakan yaitu IEEE std 1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIFI yaitu 1,45 kali/pelanggan/tahun, penyulang GJN 19 dan GJN 03 dikategorikan kurang handal karena nilai SAIFI lebih besar dari standar IEEE.

3. Untuk standar internasional yang digunakan yaitu IEEE std 1366-2003 yang memiliki standar nilai SAIDI 2,3 jam/pelanggan/tahun, semua penyulang yang ada pada Rayon Kalasan dan rayon Yogya dikategorikan handal karena nilai SAIDI lebih kecil dari standar nilai IEEE.

4. Standar indeks nilai CAIDI yang digunakan adalah IEEE std 1366-2003 yaitu 1,47 jam/gangguan. Tiga penyulang yaitu penyulang GJN 04, penyulang GJN 06 dan penyulang GJN 12 nilai CAIDI nya lebih besar standar nilai IEEE.

5. Dalam rangka PT. PLN (Persero) menuju perusahaan kelas dunia yaitu WCC (world class company) dan WCC (world class company) standar maksimal nilai WCS dan WCC yakni SAIFI 3 kali/pelanggan/tahun dan SAIDI 1,666 jam/pelanggan/tahun, Rayon Kalasan, Rayon Yogya dengan penyulang (feeder) yang ada di Gardu Induk Gejayan mempunyai nilai SAIFI dan SAIDI lebih besar dari standar nilai WCS dan WCC.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut terhadap SPLN No 52-3 1985 tentang Pola Pengaman Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV, SPLN No 59 1985 Tentang Keandalan Pada Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV, SPLN No 68-2 1986 Tentang Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik, mengingat pertumbuhan beban yang semakin tinggi setiap tahunnya dan terus bertambahnya kerapatan beban (semakin banyak pelanggan) agar lebih efektif jika digunakan untuk penelitian selanjutnya.

2. Bagi rayon yang memiliki nilai SAIFI dan SAIDI melebihi target standar maksimal nilai kinerja Rayon pada tahun 2015 yaitu Rayon Yogya perlu melakukan pemeliharan, perawatan dan pengecekan jaringan secara rutin

73

dan berkala untuk mengurangi atau memperkecil gangguan sehingga dapat memenuhi target nilai kinerja SAIFI dan SAIDI rayon.

3. Penggantian penghantar jaringan A3C dengan penghantar yang berisolasi seperti A3CS dan MVTIC untuk mencegah dari gangguan eksternal (layang-layang, pepohonan dan binatang).

4. Melakukan pemeliharan, perawatan dan pengecekan terhadap komponen sistem proteksi seperti pemutus tenaga (circuit breaker), penutup balik otomatis (recloser), saklar beban (load break switch), fuse cut out dan arrester demi menjamin penyaluran tenaga listrik kepada pelanggan serta untuk meningkatan keandalan sistem distribusi.

5. Penggantian peralatan dilakukan tepat pada waktunya sebelum peralatan tersebut memasuki masa habis usia pakai.

6. Pihak PT. PLN (Persero) Area Yogya perlu membentuk rayon-rayon baru, agar pembagian pengawasan wilayah kerja penyulang (feeder) lebih efektif dan merata, sehingga pada tahun-tahun berikutnya dapat tercapai target kinerja jaringan.

7. Untuk penelitian lebih lanjut, perlu dilakukan costs analysis yaitu kerugian dari energi yang tidak tersalurkan selama terjadi gangguan dan studi penempatan saklar sesi otomatis (sectionalizer).

74

Allen Short, Thomas. 2014. Electric Power System Distribution Handbook Second Edition. USA: CRC Press.

Saodah, Siti. 2008. Evaluasi Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik Berdasarkan SAIDI dan SAIFI (Jurnal). Yogyakarta.

Departemen Pertambangan dan Energi. 1985. SPLN No 52-3 Pola Pengaman Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV. Jakarta: Perusahaan Umum Listrik Negara. Departemen Pertambangan dan Energi. 1985. SPLN No 59 Tentang Keandalan Pada Sistem Distribusi 6 KV dan 20 KV. Jakarta: Perusahaan Umum Listrik Negara. Departemen Pertambangan dan Energi. 1986. SPLN No 68-2 Tentang Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik Bagian Dua. Jakarta: Perusahaan Umum Listrik Negara.

Fajar, Ahmad. 2015. Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik DI P.T. PLN UPJ Rayon Bumiayu (Skripsi). Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Marsudi, Djiteng. 2005. Operasi Sistem Tenaga Listrik. Jakarta: Balai Penerbit dan Humas ISTN.

Layton, Lee. 2004. Electric Distribution System Indices. USA

IEEE Std. 1366-2012. 2012. IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices. USA

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T and Ashari, M., 2012. “Reconfiguration of Distribution Network with DG Using Fuzzy Multi-Objective Method”, International Conference on Innovation, Managemen and Technology Research (ICMTR), May 21-22, 2012, Melacca, Malaysia.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., 2012, “Fuzzy Multi-Objective Approach for

the Improvement of Distribusion Network Efficiency by Considering DG”, IJCSIT, Vol. 4, No. 2, pp. 57-68.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., 2014, “Optimization of

Distribution Network Configuration with Integration of Distributed Energy Resources Using Extended Fuzzy Multi-Objective Method”, International Review of Electrical Engineering (IREE), vol. 9, No. 3, pp. 629-639.

75

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., 2014, “Optimal Distribtuion

Network Reconfiguration with Penetration of Distributed Energy Resources”, in Proceeding of ICITACEE 2014, Semarang, Indonesia.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., 2014, “Performance Analysis of Wind Turbine as a Distributed Generation Unit in Distribution System”, International Jurnal of IJCSIT, Vol.6, No.3, pp. 39-56.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., Distributed Generation: State of the Arts dalam Penyedian Energi Listrik. LP3M UMY, Yogyakarta, 2012.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., “Modeling and Simulation

of Wind Energy Conversion System in Distributed Generation Units”. International Seminar on APTECS 2011; pp. 290-296.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., “Performance Improvement

of Radial Distrbution Network with Distributed Generation Integration Using Extended Particle Swarm Optimization Algorithm”, International Review of Electrical Engineering (IREE), Vol. 10, No. 2, 2015. pp. 293-304.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., “Reconfiguration of

Distribution Network with DER Integration Using PSO Algorithm”, TELKOMNIKA, Vol. 13, No. 3, 2015. Pp.759-766.

Dr. Ramadoni Syahputra, S. T., M. T., and Ashari, M., “Distribution Network Efficiency Improvement Based on Fuzzy Multi-Objecive Method”, IPTEK, Journal of Procedings Series, 2014. pp. 224-229.