Analisis Stabilitas Transien dan Peranca

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5
1

Analisis Stabilitas Transien dan Perancangan
Pelepasan Beban pada Joint Operating Body
Pertamina – Petrochina East Java (JOB P-PEJ),
Tuban.
Denny Yusuf Sepriawan, Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. 1), Febby Agung
Pramuji,ST,MT.2) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi
Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
Email: margo@ee.its.ac.id1), febby@ee.its.ac.id2)
Abstrak - Pada operasi sistem tenaga listrik, kestabilan
sistem adalah hal yang sangat penting untuk melayani
beban secara kontinyu dengan tegangan, frekuensi yang
memebuhi standart. Pada tugas akhir ini analisis yang
dilakukan
kestabilan
transien.Hasil
simulasi
menunjukkan bahwa pada kasus lepasnya generator

CNT TRBN 2, generator G102-D , generator ONAN
DIESEL pada konfigurasi standalone mengakibatkan
sistem menjadi tidak stabil karena jumlah beban yang
ditanggung pembangkit lebih besar dari kapasitas
pembangkit. Hal ini menyebabkan tegangan dan
frekuensi turun. Untuk mengembalikan kestabilan
sistem, untuk lepasnya satu generator memerlukan
pelepasan beban). Pada kasus lepasnya generator CNT
TRBN 2, generator G102-D , generator CNTR TRBN 2
dan CNTR TRBN pada konfigurasi integrasi
mengakibatkan sistem menjadi tidak stabil karena
jumlah beban yang ditanggung pembangkit lebih besar
dari kapasitas pembangkit. Hal ini menyebabkan
tegangan dan frekuensi turun .Untuk mengembalikan
kestabilan sistem, untuk lepasnya satu generator
memerlukan pelepasan beban. Pada kasus hubung
singkat saat konfigurasi belum terintegrasi jika bus MVSWGR-2-A mengalami hubung singkat 3 phasa bus BB
MCC PAD C,BB MCC PAD B,MV-SWGR-2-B,
mengalami voltage sagging dengan tegangan terendah
mencapai 11%. Selain itu,sistem kelistrikan di plant CPA

JOB PPEJ sangat handal dalam hal motor starting
sebesar 282KW.
Kata Kunci— Kestabilan transien, gangguan transien,
load shedding

I.

PENDAHULUAN

J

OB P-PEJ (Joint Operating Body Pertamina –
Petrochina East Java) merupakan salah satu perusahaan
yang bergerak dalam bidang perminyakan di Indonesia
yang terletak di Tuban, Jawa Timur. Sebagai perusahaan,
tentu saja sangatlah penting untuk menjaga stabilitas
sistem tenaga.
Perubahan beban yang bervariatif berdampak pada kestabilan
sistem. Jika daya mekanik pada poros penggerak awal tidak
dengan segera menyesuaikan dengan besarnya daya elektrik

pada beban listrik, maka frekuensi dan tegangan akan bergeser
dari posisi normal. Perubahan yang signifikan dapat
menyebabkan sistem keluar dari batas stabil. Oleh karena itu,
perubahan beban harus diikuti dengan perubahan daya

penggerak generator. Hal ini dimaksudkan agar terjadi
keseimbangan antara daya beban dan daya suplai.
Sehingga frekuensi dan tegangan sistem tetap terjaga pada
posisi normal
II.

KESTABILAN

A.

Definisi Kestabilan
Kestabilan sistem tenaga listrik adalah
kemampuan dari sistem tenaga untuk tetap kembali
beroperasi di titik keseimbangan saat dan setelah
terjadi gangguan sehingga sistem tetap utuh. Definisi

ini berlaku untuk sistem interkoneksi dengan
generator tertentu atau grup generator. Sistem tenaga
listrik memiliki variasi beban yang dinamis dimana
setiap detik akan berubah-ubah, dengan adanya
perubahan ini pasokan daya listrik harus tetap di
suplai dengan daya yang sesuai. Apabila pada
kondisi tertentu terjadi penurunan beban yang tidak
terduga maka perubahan ini dikategorikan ke dalam
gangguan pada sistem tenaga listrik yaitu kondisi
tidak seimbang antara permintaan energi dan
pasokan daya. Maka dari itu diperlukan analisis
kestabilan agar pembangkit yang terganggu tidak
lepas dari sistem.
Usaha untuk mengembalikan kondisi operasi
sinkron yang baru disebut periode transien. Kriteria
utama stabilitas adalah bagaimana mesin-mesin
mempertahankan sinkronisasi pada akhir periode
transien. Jika respon osilasi sistem tenaga selama
periode transien yang mengikuti gangguan teredam
menuju kondisi operasi mantap, maka sistem dalam

kategori stabil, jika tidak berarti sistem tidak stabil.
Osilasi sistem mampu teredam berarti sistem itu
mempunyai kekuatan dalam mengurangi osilasi dan
hal ini yang sangat diperlukan bagi sistem tenaga.
B.

Kestabilan Sistem Tenaga Listrik
Dalam buku prabha kundur, stabilitas sistem tenaga
secara luas didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu
sistem tenaga untuk tetap dalam kondisi operasi seimbang
saat terjadi kondisi tidak normal dan dapat mengembalikan
ke kondisi seimbang setelah terjadi gangguan [2].
Gangguan dalam sistem tenaga listrik yang
mempengaruhi stabilitas ada 2 macam yaitu
1. Gangguan kecil
Gangguan kecil yang terjadi berupa perubahan beban
pada sisi beban atau pembangkit secara acak, pelan
dan bertingkat. Jatuh (trip) yang dialami oleh jaring

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5


2.

tenaga listrik dianggap sebagai gangguan kecil jika
pengaruhnya terhadap aliran daya sebelum gangguan
pada aliran itu tidak signifikan [8].
Gangguan besar
Gangguan ini bersifat mendadak, yakni gangguan yang
menghasilkan kejutan tegangan tiba tiba pada tegangan
bus. Gangguan besar ini harus secepatnya dihilangkan,
jika tidak dihilangkan secepatnya, gangguan tersebut
sangat mempengaruhi kestabilan sistem. Tidak hanya
gangguan, waktu gangguan juga berpengaruh terhadap
kestabilan sistem [8]

Sistem Pengoperasian Load Shedding[5]
Jika terjadi gangguan pada sistem yang menyebabkan
besarnya suplai daya yang dihasilkan oleh pembangkit tidak
mencukupi kebutuhan beban misalnya karena adanya
pembangkit yang lepas (trip), maka untuk mencegah terjadinya

ketidakstabilan sistem perlu dilakukan pelepasan beban (load
shedding). Keadaan yang kritis pada sistem dapat dideteksi
melalui frekuensi sistem yang menurun dengan cepat.
C.

Pelepasan beban dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :
1. Pelepasan beban secara manual (Manual Load
Shedding)
2. Pelepasan beban secara otomatis (AutomaticLoad
Shedding)
Pelepasan Beban Secara Manual
Pelepasan beban secara manual hanya dapat dipakai
dalam keadaan yang tidak begitu penting, seperti
perkembangan beban yang melebihi kapasitas pembangkit atau
turunnya tegangan di dalam daerah tertentu yang disebabkan
oleh gangguan. Dalam keadaan darurat karen turunnya
tegangan hingga 80%, operator akan mengambil inisiatif sendiri
untuk melakukan pelepasan beban.
Kekurangan dari pelepasan beban secara manual alah
kebutuhan akan operator yang siap dan handal karena

keterlambatan operator dalam mengatasi permasalahan ini akan
berakibat fatal pada stabilitas sistem.
Pelepasan Beban Secara Otomatis
Pelepasan beban secara otomatis menggunakan relay
under frequency. Dimana pelepasan beban nanti akan
berdasakan seberapa besar turunya frekuensi sistem.
Perencanaan dan setting rele under frequensi untuk load
shedding harus dalam kondisi beban berlebih (generator tidak
mampu memenuhi kebutuhan beban). Biasanya disebabkan
lepasnya salah satu geneator dengan sistem. Dengan kelebihan
beban maka frekuensi sistem akan turun. Untuk menghindari
black out akibat generator overload maka diperlukan load
shedding. Sehingga jika terjadi gangguan yang mengakibatkan
kelebihan beban maka beban akan terlepas dengan sendirinya
sesuai dengan setting rele underfrequensi (81-U).
Pelepasan beban tidak dilakukan secara langsung
kelebihan bebannya. Namun pelepasan beban dilakukan secara
bertahap. Hal ini untuk menghidari ketika dilakukukan
pelepasan beban terjadi overvoltage. Sehingga setting rele
underfrequensi terdapat beberapa settingan sesuai dengan

tahapan pelepasan beban.
Standar Tegangan
Standar yang digunakan untuk tegangan nominal
dalam kondisi normal alah berdasarkan standar PLN, yaitu :
1. 500 kV +5%, -5%
2. 150 kV +5%, -10%
3. 70 kV +5%, -10%
4. 20 kV +5%, -10%
D.

Sedangkan standar yang digunakan untuk kedip tegangan
adalah IEEE Recommended Practice for Monitoring2
Electric Power Quality (IEEE Std 1159-1995 ).
Gambar 2.7. menunjukkan bahwa untuk kedip
tegangan batas nilai yang diperbolehkan adalah 10% untuk
momentary selama 3 detik senagkan untuk temporary
selama 1 menit.
Standar Frekuensi
Standar yang digunakan untuk pengendalian
frekuensi diatur oleh pemerintah melalui peraturan menteri

energi dan sumber daya mineral nomor : 03 tahun 2007.
Yang diatur dalam aturan operasi
OC.3 tentang
pengendalian frekuensi.
Disebutkan
bahwa,
“Frekuensi
sitem
dipertahankan kisaran +/- 0,2Hz atau 99,6% di sekitar 50Hz,
kecuali dalam periode singkat, dimana penyimpangan
sebesar +/- 0,5Hz atau 99% diizinkan selama kondisi
darurat.
E.

III. SISTEM KELISTRIKAN PLANT CPA JOB P-PEJ
(CENTRAL
PROCESSING
AREA
JOINT
OPERATING

BODY
PERTAMINA

PETROCHINA EAST JAVA), TUBAN
Plant CPA JOB P-PEJ Tuban memiliki sistem kelistrikan
yang di-supply oleh beberapa generator yang dapat dilihat
di tabel (3.1).
Berikut adalah data daya generator yang digunakan Plant
CPA JOB P- PEJ, Tuban :
Tabel 1 Data Generator pada Plant CPA JOB P-PEJ, Tuban.
ID Generator
Rating
Rating
Daya
Tegan
(MW)
gan
CENT.TRBN BY
2.5
4.16
CTRCTR(RENT)
G.ENG GEN.G102-B
1
0.48
G.ENG GEN.G102-C
1
0.48
G.ENG GEN.G102-D
1
0.48
GEN TG101-A
0.8
0.48
GEN TG101-B
0.8
0.48
GEN TG101-C
0.8
0.48
GEN TG101-D
0.8
0.48
CENT TRBN 2
2.5
4.16
GEN SRU
0.8
0.48
ONAN DIESEL ENG GEN
1.2
0.48
Sistem distribusi tenaga listrik di Plant CPA JOB P-PEJ
memiliki sistem kelistrikan yang di-supply oleh beberapa
generator.
Distribusi daya di Plant CPA JOB P-PEJ, jenis trafo yang
digunakan adalah jenis trafo dua belitan. Trafo tersebut
digunakan untuk menyalurkan daya pada beban baik beban
motor maupun beban yang lainnya
Beban kelistrikan Plant CPA JOB P-PEJ, Tuban
terdiri beberapa beban berikut :
• Motor
Plant CPA JOB P-PEJ, Tuban memiliki banyak motor
listrik yang termasu jenis motor induksi. Motor-motor
tersebut memiliki peran yang bervariasi dalam
menunjang proses produksi beban. motor ini
dikelompokkan ke MCC (Motor Control Center).
• Lumped Load
Digunakan untuk kegiatan operasional di Plant CPA
JOB P-PEJ, Tuban.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5

IV. SIMULASI
DAN
ANALISIS
KESTABILAN
TRANSIEN di Joint Operation Body (JOB) PertaminaPetrochina East Java
Dalam analisis stabilitas transien terdapat beberapa parameter
yang diamati dalam analisis stabilitas transisent ini adalah:
1. Frekuensi di generator , frekuensi bus sebelum,saat
dan setelah terjadi gangguan.
2. Tegangan di bus LV-SWGR-01-3500 A, 2500A MVSWGR-02-B,MCC PAD A, MCC WATER DISPOSAL Untuk
PP1, dan untuk PP2 bus yang di amati adalah: BB MCC PADB,BB MCC PAD-C,LV-SWGR-02-BB-A-5000A, LV-SWGR-02BB-B-5000A, MCC 5.2, MV-SWGR-06-2500A,MV-SWGR-052500A,MV-SWGR-2-A,MV-SWGR-2-B,WATER DISPOSAL.
Agar lebih mudah dalam memahami kasus-kasus yang
akan disimulasikan pada Tugas Akhir ini dapat dilihat pada
tabel 4.1 berikut
Tabel 4.1 Studi kasus analisa stabilitas transient
Konfigurasi
Nama Kasus
Keterangan Kasus
Stand Alone
Gen CENT.TRBN Gen CENT.TRBN
2 OFF
2 trip

Motor Start 2

Motor Start 2

Integrasi

Motor Start 2

Motor Start 2

StandAlone

ShortCircuit

ShortCircuit

Integrasi

ShortCircuit

ShortCircuit

3

4.1. Mode operasi Gen CENT.TRBN 2 OFF. StandAlone :
Gen CENT.TRBN 2 Delete (t=3s)

Gen CENT.TRBN
2 OFF
LS1
Gen
CENT.
TRBN 2 OFF LS
2
Integrasi

StandAlone

Gen CENT.TRBN
2
trip,
Load
shedding 1.
Gen CENT TRBN
2
trop,
Load
Shedding 1 dan
load shedding 2
Gen CENT.TRBN Gen CENT.TRBN
2 OFF
2 trip

StandAlone

Gen CENT.TRBN Gen CENT.TRBN
2 OFF LS 1
2 trip dan Load
Shedding 1
Gen G102-D OFF Gen G102-D trip
Gen G102-D OFF
LS1

Gen G102-D trip,
Load shedding 1

Integrasi

Gen G102-D OFF

Gen G102-D trip

StandAlone

Gen
ONAN Gen
ONAN
DIESEL OFF
DIESEL trip

Integrasi
Integrasi

Gen
ONAN Gen
ONAN
DIESEL OFF LS1 DIESEL trip, Load
Shedding 1
Gen
ONAN Gen
ONAN
DIESEL OFF
DIESEL trip

Gambar 1 Respon Frekuensi
Lepasnya Gen CENT.TRBN 2 mempengaruhi frekuensi
sistem. Terlihat penurunan frekuensi sampai dengan 77%.
Namun setelah gangguan frekuensi dapat kembali ke kondisi
steady state dengan nilai 99,8%.

Gambar 2 Respon Tegangan
Pada saat Gen CENT.TRBN 2 lepas, sistem kehilangan
1,2MW pembangkitan, sedangkan total beban tetap.
4.2. Mode operasi Gen CENT.TRBN 2 OFF LS 1.
StandAlone : Gen CENT.TRBN 2 Delete (t=3s) Load
Shedding 1 (t=3,1s)

Gen CNT +CNT 2 Gen CNT + CNT 2
OFF
trip
Gen CNT +CNT 2 Gen CNT +CNT 2
OFF LS 1
OFF LS 1
Gen CNT +CNT 2 Gen CNT +CNT 2
OFF LS 2
OFF LS 2

StandAlone

Motor Start 1

Motor Start 1

Integrasi

Motor Start 1

Motor Start 1

Gambar 3 Respon tegangan

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5
Kasus frekuensi yang mencapai 77% dan under voltage pada
sistem dapat diatasi dengan metode Load Shedding.

Gambar 4 Respon frekuensi
Pada setelah dilakukan pelepasan beban sebesar 0,8475 MW
dan beban yang dilepas adalah S PUMP PP-8300 A-1, S-PUMP
PP 8300 B-1, PP-600A, PP600B beban dilepas berasal dari
PP1 dan PP2.
4.3 . Mode operasi Gen CENT.TRBN 2 OFF LS 2. StandAlone
: Gen CENT.TRBN 2 Delete (t=3s) Load Shedding 1 (t=3,1s)
Load Shedding 2 (t=3,2s)

4

Gambar 7. Respon tegangan

Pada konfigurasi integrasi atau konfigurasi 2 pada saat
terjadi gangguan gen centaur 2 lepas terlihat sistem lebih
stabil dibandingkan dengan konfigurasi standalone atau
konfigurasi 1. Setelah terjadi gangguan pada detik ke 21
sistem mencapai keadaan steady state dengan nilai
tegangan minimal sebesar 97,8. Pada saat generator lepas
terjadi voltage sagging namun besarannya masih aman
menurut standar SEMIF 47 . Nilai tegangan masih dalam
standar karena berada dalam range -10% dan +5%.
Amannya nilai tegangan tidak diikuti oleh stabilnya
frekuensi sistem, frekuensi mencapai kondisi steady state
dengan nilai 98%. Oleh karena itu diperlukannya load
shedding.
Seperti yang diketahui saat CNT 2 hilang dari sistem
maka sistem kehilangan 1,5 MW daya pembangkitan,
daya ini yang kemudian akan disulang oleh sisa dari
pembangkit yang aktif lainnya.

Gambar 5 Respon tegangan
Load shedding tahap 2 dilakukan pada saat frekuensi sistem
turun hingga mencapai 98,16% dan ditambah delay 6 cycle.
Total beban yang dilepas pada pelepasan beban sebesar 0,62
MW.

Gambar 8 Respon Frekuensi
Pada mode operasi selanjutnya akan dilakukan pelepasan
beban untuk mengembalikan nilai frekuensi dalam
kondisi steady state sebesar 99% supaya kondisi sistem
dapat kembali aman.
4.5 Mode operasi Gen CENT.TRBN 2 OFF LS1.
Integrasi : Gen CENT.TRBN 2 Delete (t=3s) Load
Shedding 1 (3,441)
Gambar 6 Respon frekuensi
Dari gambar terlihat bahwa frekuensi sistem mengalami
penurunan sebesar 98,7% dimana penurunan ini masih aman
karena frekuensi sistem kembali stabil.

4.4. Mode operasi Gen CENT.TRBN 2 OFF. Integrasi :
Gen CENT.TRBN 2 Delete (t=3s)

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5

keseluruhan kehilangan 0,55MW sehingga beban yang
5
disuplai oleh generator yang lain akan lebih berat.

Gambar 9 Respon tegangan
Pelepasan beban pertama dilakukan saat frekuensi mencapai
98,83% dari frekuensi normal. Load shedding tahap 1
memerlukan delay 6 cycle. Skema pelepasan beban
dilakukan sesuai dengan prosedur keamanan PertaminaPetrochina Tuban Jatim. Dalam hal in beban yang
diperbolehkan dilepas, yakni beban yang dirasa tidak cukup
penting. Dapat dilihat melalui gambar 4.11 bahwa tegangan
sistem mencaai kondisi steady state pada level tegangan
98%-100% yang tentunya masih dalam batas aman .

Gambar 12 .Respon Frekuensi
Frekuensi pada saat gangguan turun mencapai nilai
terendah yaitu 99,19% atau 59,514Hz, dengan perlahan
setelah gangguan frekuensi mampu naik kembali
mencapai keadaan steady state dengan nilai 99,6%.
Respon frekuensi pada tiap bus ini masih tergolong aman
karena mampu mempertahankan nilai 99,6% dalam
keadaan continous operation.
4.7 Mode operasi Gen G102-D OFF. StandAlone : Gen
G102-D Delete (t=3s) Load Shedding 1 (t=13)
Untuk konfigurasi standalone dengan mode operasi ini
Generator 102-D disimulasikan outage pada saat 3 detik
setelah sistem bekerja, lalu kemudian dilakukan
pelepasan beban di PP1 dan PP2,.

Gambar 10 Respon frekuensi
Frekuensi sistem pada gambar 10 , saat terjadi gangguan
frekuensi turun mencapai 98,6 lalu dengan cepat frekuensi
dapat naik kembali dan mencapai kondisi steady state
dengan nilai sebesar 99,8%.
4.6 Mode operasi Gen 102-D OFF. StandAlone : Gen 102D Delete (t=3s)
Gambar 4.9 dapat ditunjukkan bahwa sistem mengalami
gangguan generator outage ketika detik ke-3 dengan lama
simulasi 30 detik . Dari gambar dapat dilihat sistem
mengalami penurunan tegangan mulai dari waktu gangguan
dan terus menerus

Gambar 13. Respon tegangan
Pada saat gangguan lepas nya generator G102-D pada
saat t=3, tegangan sistem turun dengan nilai tegangan
yang tidak diperbolehkan karena terjadi undervoltage.
Maka dari itu dilakukan pelepasan beban. Saat terjadi
pelepasan beban tegangan sistem beranjak naik sampai
dengan tegangan dengan nilai 100,9 %.

Gambar 11. Respon tegangan
Pada saat G102-D lepas dari sistem, sistem secara

Gambar 14 Respon Frekuensi

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5

Frekuensi sistem saat terjadi gangguan yaitu pada detik ke 3
adalah mengalami penurunan sebesar 99,3% atau sebesar
sekitar 59,64Hz . Lalu setelah terjadi pelepasan beban
frekuensi mulai beranjak naik dan mampu mempertahankan
kestabilannya di nilai 100% atau kembali ke nilai normal
seperti sebelum terjadinya gangguan.

4.9. Mode operasi Gen ONAN DIESEL OFF LS 1.
6
StandAlone : Gen ONAN DISESL Delete (t=3s) Load
Shedding 1(t=3,38)

4.8. Mode operasi Gen ONAN DIESEL OFF. StandAlone :
Gen ONAN DISESL Delete (t=3s)

Gambar 17. Respon Tegangan

Gambar 15. Respon tegangan
Pada mode operasi Gen ONAN DIESEL outage sistem
kehilangan pembangkitan sebesar 1,5MW . Pada kasus ini
diuji apakah sistem pada konfigurasi standalone dapat
mempertahankan kestabilannya, lalu dibandingkan dengan
konfigurasi integrasi.
Tegangan pada hampir seluruh bus mengalami penurunan.
Fenomena ini disebut voltage sagging. Untuk itu diperlukan
load shedding untuk memperbaiki tegangan teresebut.
Selanjutnya akan diperlihatkan respon frekuensi di sistem
saat terjadi gangguan.

Pelepasan beban pertama dilakukan saat frekuensi
mencapai 98,83% dari frekuensi normal. Load shedding
tahap 1 memerlukan delay 6 cycle . Total beban yang
dilepas pada pelepasan beban sebesar 0,7 MW. Jumlah
beban keseluruhan dalam kondisi normal sebesar 7,3
MW. Skema pelepasan beban dilakukan sesuai dengan
prosedur keamanan Pertamina-Petrochina Tuban Jatim.
Dalam hal in beban yang diperbolehkan dilepas, yakni
beban yang dirasa tidak cukup penting. Setelah dilakukan
load shedding tegangan sistem dapat mencapai kondisi
steady state pada detikl ke 15 dengan nilai 98-100%.

Gambar 18. Respon Frekuensi
Gambar 16. Respon Frekuensi
Pada gambar 4.20 terlihat frekuensi sistem saat terjadi
gangguan dan setelah terjadi gangguan. Pada saat generator
ONAN DIESEL outage pada detik ke 3, frekuensi
mengalami penurunan mencapai hingga 20%, dan kembali
naik sampai 50%. Osilasi ini terjadi pada detik ke 19 saat
setelah gangguan sistem berupaya menyesuaikan dengan
perubahan pembebanan. Nilai frekuensi tersebut sangat
berbahaya jika dibiarkan karena akan merusak sistem.
Respon frekuensi aman peraturan mentri energi dan sumber
daya alam no 3 tahun 2007, batas aman pada kondisi steady
state adalah +-1% dengan nilai frekuensi terendah mencapai
95% dari frekuensi nominalnya

Pada gambar 4.22 dapat dilihat respon frekuensi saat
setelah dilakukannya load shedding tahap 1.
Saat terjadi gangguan frekuensi sistem drop mencapai
98,5% dan kembali naik sampai 101,3% dan mencapai
kondisi steady state pada detik ke 6 dengan nilai steady
state nya 100%. Kondisi ini sudah aman karena menurut
peraturan pemerintah esdm nomor 03 tahun 2007,
kondisi steady state frekuensi sistem dipertahankan
kisaran +/- 0,2 Hz atau 99,6%. Sehingga tidak diperlukan
load shedding tahapan lanjutan.
4.10. Mode operasi MtrStart 1. StandAlone : Motor Start,
CB Close (t=3s)

Salah satu jenis gangguan yang dapat mengganggu
stabilitas sistem adalah motor starting.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5
Sebagian besar beban yang ada di plant CPA merupakan beban
motor. Beban motor dengan daya terbesar yakni motor dengan
kapasitas 600HP berlokasi di PP1 dan PP2 dan disulang oleh
bus MV-SWGR-2-A dan bus WTR DISPOSAL. Terdapat 4
motor di PP1 yang berkapasitas 600HP dan 1 motor yang
berkapasitas 600HP di PP2.

SWGR-02-A
terdekat.

dan

2500A-MV-SWGR-02-B

dan

bus
7

Gambar 21 Respon tegangan
Pada mode operasi ini sistem mengalami gangguan short
circuit 3 fasa pada bus 2500A-MV-SWGR-02-A dan
2500A-MV-SWGR-02-B

Gambar 19 Respon tegangan
Pada gambar 4.21 dapat dilihat repson tegangan pada saat
pengasutan motor. Motor yang dihasut adalah dengan kapasitas
600HP dimana merupakan kapasitas terbesar. Saat starting
yaitu pada detik ke 3, menggunakan Direct On Line(DOL)
starting, sistem mengalami penurunan tegangan terutama di bus
bus yang berhubungan langsung dengan motor dan bus bus di
sekitar motor yang mengalami starting. Besarnya penurunan
tegangan mencapai 95,9% dan mencapai kondisi steady state
nya pada detik ke 28.

Gambar 22 Respon frekuensi
Berdasarkan data simulasi dapat disimpulkan bahwa respon
frekuensi, tegangan, dan sudut rotor kembali stabil dan telah
memenuhi standar dari abnormal frequency.
4.12. Mode operasi SHORTCIRCUIT.
ShortCircuit (t=3s) CB open (t=3,01s)

Gambar 20 Respon frekuensi
Pada gambar 4.8 dapat dilihat respon frekuensi pada saat
pengasutan motor. Saat terjadi gangguan yaitu starting motor,
frekuensi sistem hampir ditiap bus mengalami penurunan
mencapai 99,67%. Namun frekuensi setelah motor starting
dilakukan dapat kembali naik yaitu mencapai 99,83. Frekuensi
mencapai kondisi steady state pada detik ke 29.

4.11. Mode operasi SHORTCIRCUIT.
ShortCircuit (t=3,0s) CB open (t=3,01s)

StandAlone

:

Salah satu gangguan yang dapat menyebabkan sistem keluar
dari batas stabil adalah gangguan hubung singkat. Gangguan
hubung singkat merupakan gangguan yang paling sering terjadi.
Dalam mode operasi ini akan disimulasikan dan dianalisa
hubung singkat yang terjadi pada motor dan responnya terhadap
sistem. Motor yang mengalami gangguan adalah motor SPUMP PP-8300-A. Beban motor S-PUMP PP-8300-A disulang
oleh bus 2500A-MV-SWGR-02-A untuk konfigurasi 1 dan
2500A-MV-SWGR-02-B. Pada ksus ini motor diberi gangguan
dan akan dilihat tegangan di bus penyulang motor 2500A-MV-

Gambar 23 Respon tegangan

Integrasi

:

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-5

DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]

[3]
[4]

Gambar 24 Respon frekuensi
Hubung singkat yang terjadi pada bus 2500A-MV-SWGR-02-B
untuk konfigurasi integrasi dan bus MV-SWGR-2-A untuk
konfigurasi stand almenyebabkan frekuensi pada bus yang
mengalami gangguan menyentuh nilai 0%. sehingga apabila
terjadi hubung singkat pada bus ini maka beban-beban yang
berada dibawahnya terpaksa akan ikut mati.

V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang didapatkan dari simulasi dan
analisis pada tugas akhir ini, dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
Pada kasus lepasnya generator CNT TRBN 2,
generator G102-D , generator ONAN DIESEL pada
konfigurasi standalone mengakibatkan sistem menjadi
tidak stabil karena jumlah beban yang ditanggung
pembangkit lebih besar dari kapasitas pembangkit.
Hal ini menyebabkan tegangan dan frekuensi turun
.Untuk mengembalikan kestabilan sistem, untuk
lepasnya satu generator memerlukan pelepasan beban.
Pada kasus lepasnya generator CNT TRBN 2,
generator G102-D , generator CNTR TRBN 2 dan
CNTR
TRBN
pada
konfigurasi
integrasi
mengakibatkan sistem menjadi tidak stabil karena
jumlah beban yang ditanggung pembangkit lebih
besar dari kapasitas pembangkit. Hal ini menyebabkan
tegangan dan frekuensi turun . Untuk mengembalikan
kestabilan sistem, untuk lepasnya satu generator
memerlukan pelepasan beban.
Pada kasus hubungsingkat saat konfigurasi integrasi
jika bus 2500A-MV-SWGR-02-B mengalami hubung
singkat maka bus MCC PAD A yang berada di
bawahnya akan ikut terkena gangguan.
Pada kasus hubung singkat saat konfigurasi belum
terintegrasi jika bus MV-SWGR-2-A mengalami
hubung singkat 3 phasa bus BB MCC PAD C,BB
MCC PAD B,MV-SWGR-2-B, mengalami voltage
sagging dengan tegangan terendah mencapai 11%..
Pada kasus motor starting tidak terlalu berpengaruh
pada stabilitas sistem.

[5]
[6]

[7]

[8]

[9]

8

Saadat, H., “Power System Analysis”, McGraw-Hill, Inc,
1999.
Kundur, P., “Power System Stability and Control”,
McGraw-Hill, Inc, 1994.
Marsudi, Djiteng, “Operasi Sistem Tenaga Listrik”,
Yogyakarta : Graha Ilmu, 2006.
Penangsang, Ontoseno.”Kestabilan Sistem Tenaga
Listrik” Diktat Kuliah Analisis Sistem Tenaga Listrik 2,
Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut
Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Stevenson, W.D., Jr, “Power System Analysis”. McGrawHill, Inc, 1994.
Charles Concordia , Lester H. Fink & George Poullikkas,
“ Load Shedding on an Isolated System “,Power System,
IEEE Transaction, vol. 10, no,3, pp.1467-1472, 1995.
Pasific Gas and Electric Company, “Voltage Sag
Immunity Standards SEMI-F47 and F42”, Power Quality
Bulletin, 2007
Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral
Nomor: 03 Tahun 2007 tentang “Aturan Jaringan Sistem
Tenaga Listrik Jawa-Madura-Bali”.
ANSI/IEEE C37.106-1987, “IEEE Guide for Abnormal
Frequency Protection for Power Generating Plants”..

Dokumen yang terkait

Keanekaragaman Makrofauna Tanah Daerah Pertanian Apel Semi Organik dan Pertanian Apel Non Organik Kecamatan Bumiaji Kota Batu sebagai Bahan Ajar Biologi SMA

26 317 36

FREKUENSI KEMUNCULAN TOKOH KARAKTER ANTAGONIS DAN PROTAGONIS PADA SINETRON (Analisis Isi Pada Sinetron Munajah Cinta di RCTI dan Sinetron Cinta Fitri di SCTV)

27 310 2

FREKWENSI PESAN PEMELIHARAAN KESEHATAN DALAM IKLAN LAYANAN MASYARAKAT Analisis Isi pada Empat Versi ILM Televisi Tanggap Flu Burung Milik Komnas FBPI

10 189 3

Analisis Sistem Pengendalian Mutu dan Perencanaan Penugasan Audit pada Kantor Akuntan Publik. (Suatu Studi Kasus pada Kantor Akuntan Publik Jamaludin, Aria, Sukimto dan Rekan)

136 695 18

DOMESTIFIKASI PEREMPUAN DALAM IKLAN Studi Semiotika pada Iklan "Mama Suka", "Mama Lemon", dan "BuKrim"

133 700 21

KONSTRUKSI MEDIA TENTANG KETERLIBATAN POLITISI PARTAI DEMOKRAT ANAS URBANINGRUM PADA KASUS KORUPSI PROYEK PEMBANGUNAN KOMPLEK OLAHRAGA DI BUKIT HAMBALANG (Analisis Wacana Koran Harian Pagi Surya edisi 9-12, 16, 18 dan 23 Februari 2013 )

64 565 20

PENERAPAN MEDIA LITERASI DI KALANGAN JURNALIS KAMPUS (Studi pada Jurnalis Unit Aktivitas Pers Kampus Mahasiswa (UKPM) Kavling 10, Koran Bestari, dan Unit Kegitan Pers Mahasiswa (UKPM) Civitas)

105 442 24

Pencerahan dan Pemberdayaan (Enlightening & Empowering)

0 64 2

KEABSAHAN STATUS PERNIKAHAN SUAMI ATAU ISTRI YANG MURTAD (Studi Komparatif Ulama Klasik dan Kontemporer)

5 102 24

Analisis Penyerapan Tenaga Kerja Pada Industri Kerajinan Tangan Di Desa Tutul Kecamatan Balung Kabupaten Jember.

7 76 65