ISSN (Prin.
: 1411 Oe 8890.
ISSN (Onlin.
: 2541 Oe 4518 http://journal.
id/index.
php/emitor EMITOR: Jurnal Teknik Elektro Analisis Keandalan Sistem Distribusi 20 kV GI Tengkawang Pada Penyulang T4 Abdul MakrufO .
Rani Ilham.
Bima Sakti.
Erdin Syam.
Muhammad Akbar.
Y Yudistira Jurusan Teknik Elektro.
Universitas Mulawarman Samarinda.
Indonesia O Abdmakruf02@gmail.
AbstractOe Electricity is a basic human need in carrying out daily activities.
PLN is a state-owned company that serves electricity needs in Indonesia.
As more industries, companies, and households grow and develop, the need for reliable, cheap, and economical electric power arises.
Thus the electricity demand requires the development of generating capacity and transmission or distribution lines.
The distance between generators and consumers is very far, so it can trigger disturbances in the open-air network.
This disturbance can cause fault currents that will disrupt the distribution system, which results in a system that cannot be said to be reliable.
To increase the reliability value, namely by reducing the frequency of disturbances and carrying out preventive maintenance to improve the distribution systemAos reliability.
For the reliability of the distribution system, it is necessary to calculate the SAIDI (System Average Interruption Duration Inde.
and SAIFI (System Average Interruption Frequency Inde.
AbstrakOe Listrik merupakan kebutuhan pokok manusia di dalam menjalankan aktivitasnya sehari-hari.
PLN merupakan perusahaan milik negara yang melayani kebutuhan listrik di Indonesia.
Semakin banyak industri dan perusahaan serta rumah tangga yang tumbuh dan berkembang, maka dibutuhkan tenaga listrik yang handal, murah dan ekonomis.
Dengan demikian kebutuhan listrik tersebut membutuhkan pengembangan kapasitas pembangkit dan saluran transmisi atau distribusinya.
Jarak antara pembangkit dan konsumen sangatlah jauh, hal ini dapat memicu terjadinya gangguan pada jaringan udara terbuka, gangguan ini dapat menyebabkan arus gangguan yang akan mengganggu sistem distribusi, yang berakibatkan suatu sistem tidak bisa dikatakan handal.
Untuk meningkatkan nilai keandalan yaitu dengan mengurangi frekuensi terjadinya gangguan dan dilakukan pemeliharaan secara preventif guna meningkatkan keandalan dari sistem distribusi.
Agar dapat melihat keandalan dari sistem distribusi diperlukan perhitungan terhadap nilai SAIDI (System Average Interruption Duration Inde.
dan SAIFI (System Average Interruption Frequency Inde.
Kata KunciOe Sistem Distribusi.
Keandalan.
Gangguan.
SAIDI.
SAIFI
P ENDAHULUAN
EMAJUAN teknologi dan pertambahan jumlah penduduk membuat pertambahan beban dari saluran distribusi menjadi lebih banyak, tentu dari pertambahan beban pada saluran distribusi harus diikuti dengan kualitas penyaluran energi yang diterima oleh konsumen harus lebih baik, karena sistem distribusi tenaga listrik memiliki peran yang sangat penting di dalam penyaluran energi listrik, penyaluran yang andal dan secara terus menerus dari sistem distribusi menuju ke beban dan juga pelanggan, merupakan indikator bahwa saluran distribusi itu dikatakan andal.
Terdapat 3 faktor yang mempengaruhi adanya gangguan yaitu Naskah diterima 20 Desember 2021, diterima setelah revisi 11 Agustus 2022, terbit online 2 September 2022.
Emitor merupakan jurnal Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta yang terakreditasi Sinta 4 dengan alamat Gedung H Lantai 2 UMS.
Jalan Ahmad Yani Tromol Pos 1 Surakarta Indonesia 57165.
gangguan internal, gangguan eksternal dan faktor manusia, faktor gangguan internal terjadi disebabkan oleh gangguan hubung singkat, kerusakan alat, switching, kegagalan pada isolasi, dan kerusakan pada pembangkit, faktor gangguan eksternal terjadi disebabkan oleh luar sistem, misalkan angin kencang yang menyebabkan kabel putus, sambaran petir, ranting pohon, dan lain sebagainya, dan yang terakhir yaitu gangguan yang disebabkan oleh manusia, hal ini bisa terjadi dikarenakan kelalaian atau kecerobohan operator, karena tidak taat peraturan yang sudah ditetapkan.
Dari faktor gangguan di atas membuat penyaluran distribusi listrik akan mengalami pemadaman.
Berdasarkan latar belakang di atas, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sistem keandalan 20 kV gardu induk tengkawang, dan mencari tahu gangguan dan solusi penyelesaian dari gangguan tersebut.
Untuk mengetahui keandal- Emitor: Vol.
22 No.
02 September 2022 an dari sistem distribusi 20 kV, digunakan perhitungan SAIDI (System Average Interruption Frequency Inde.
Ae.
SAIFI (System Average Interruption Duration Inde.
Ae.
, dan CAIDI (Custumer Average Interruption Duration Inde.
Ae.
II.
M ETODE P ENELITIAN
Keandalan adalah tingkat keberhasilan kinerja suatu sistem agar dapat memberikan hasil yang lebih baik pada periode waktu dan kondisi waktu operasi tertentu.
Laju kegagalan adalah harga rata-rata dari jumlah kegagalan per satuan waktu pada selang waktu tertentu.
Nilai laju kegagalan dinyatakan dalam Persamaan .
= .
dengan: merupakan laju kegagalan .
egagalan/tahu.
, f adalah banyaknya kegagalan selama selang waktu .
, dan T yaitu jumlah lamanya selang waktu .
Laju perbaikan adalah waktu dibutuhkannya alat yang gagal beroperasi kembali dengan cara diperbaiki atau diganti dengan satuan jam seperti yang tertera dalam Persamaan .
dengan: U adalah waktu kegagalan per tahun .
am/tahu.
, yaitu angka kegagalan per tahun .
angguan/tahu.
, dan r merupakan waktu kegagalan .
Laju perbaikan per tahun adalah waktu perbaikan rata-rata per tahun pada alat seperti yang dirumuskan dalam Persamaan .
U = Oc i ri dengan: i adalah laju kegagalan unit .
ali/tahu.
Ni merupakan banyak pelanggan pada unit, dan N jumlah total pelanggan.
SAIDI (D) merupakan indeks yang menunjukkan nilai rata-rata dari lamanya kegagalan untuk setiap pelanggan selama satu tahun.
Persamaan SAIDI dapat dinyatakan dalam bentuk Persamaan .
Jumlah durasi gangguan pelanggan Jumlah gangguan Oc i i .
dengan: Ui adalah lama durasi gangguan rata-rata, dan Ni yaitu banyak pelanggan pada unit dari jumlah total CAIDI (C) merupakan indeks lamanya gangguan pada konsumen rata-rata tiap tahun dengan formula dalam Persamaan .
Ae.
Jumlah durasi gangguan pelanggan Jumlah pelanggan terganggu Oc Ui Ni .
dengan: Ui adalah lama durasi gangguan rata-rata.
Ni yaitu jumlah pelanggan pada unit ke i dari total N pelanggan.
ASAI atau Avarage Service Availability Index dengan notasi A merupakan suatu indeks yang menyatakan kemampuan suatu sistem untuk menyediakan/mensuplai suatu sistem dalam jangka waktu 1 tahun .
Ae.
, sedangkan ASUI atau Avarage Service Unvailability Index dengan notasi U merupakan indeks yang menyatakan ketidakmampuan suatu sistem untuk menyediakan/menyuplai suatu sistem .
, .
Formula ASAI dan ASUI tampil dalam Persamaan .
Jumlah jam pelanggan terpenuhi dengan: U yaitu waktu kegagalan per tahun Jumlah jam seharusnya .
am/tahu.
, adalah angka kegagalan per tahun .
angOc Ni y 8760 Oe Oc Ui y Ni guan/tahu.
, dan r merupakan waktu kegagalan .
Oc Ni y 8760 Indeks keandalan merupakan indikator keandalan yang dinyatakan dalam besaran yang beberapa diacu dengan U = 1 Oe ASAI standar internasional yaitu Ie.
Berikut beberapa in.
= 1OeA dikator keandalan yaitu:
SAIFI (S) merupakan indeks yang menunjukkan Adapun langkah penelitian memiliki tahap penyejumlah rata-rata kegagalan yang terjadi per pelanggan lesaian dengan memulai studi literatur, yaitu metode yang dilayani oleh sistem per satuan waktu .
landasan berpikir untuk menyelesaikan masalah secara Jumlah gangguan pelanggan Studi literatur dilakukan dengan mempelajari Jumlah gangguan .
referensi pada buku standar PLN dan jurnal.
Oc i Ni Pengumpulan data dilakukan dengan cara me= OcN mvalidasi data yang diperlukan sebagai berikut doi: 10.
23917/emitor.
Data Single Line Diagram (SLD) pada penyulang gardu induk Data beban Data gangguan pelanggan Selanjutnya, menghitung nilai pada laju kegagalan, laju perbaikan, laju perbaikan per tahun.
ASAI.
ASUI.
SAIDI dan CAIDI.
Perbandingan apakah sudah memenuhi standar PLN dan mengetahui faktor apa saja yang dapat menyebabkan terjadinya pemadaman.
Keluaran penelitian yang ingin dicapai adalah penekanan pada jumlah gangguan dan lamanya waktu terjadinya gangguan pada penyulang sehingga didapatkan nilai keandalan yang baik dan dapat digunakan untuk mengatasi terjadinya gangguan pemadaman.
Gambar 2: Singel line diagram Penyulang T4 merasakan dampaknya yaitu terjadi pemadaman dikarenakan satu jalur dan tidak ada penyulang lain yang mem-backup.
Pada penelitian ini hanya memasukkan indeks yang diperlukan ke dalam tabel untuk menghitung jumlah SAIDI.
SAIFI.
CAIDI.
ASAI dan ASUI.
Luaran penelitian terlihat dalam Tabel 1 dan 2 berikut.
Dari Tabel 1 dapat diketahui jumlah pemadaman terbesar terjadi pada bulan April yaitu sebanyak 7 kali pemadaman dan 63.
182 pelanggan yang terkena pemadaman.
Pada bulan Januari.
Mei dan Agustus tidak ada pemadaman pada penyulang T4.
Setelah dihitung jumlah pelanggan padam dan jumlah lama waktu pemadaman per-bulan, dan total menjadi per-tahun maka dapat dihitung SAIFI,SAIDI dan CAIDI menggunakan rumus berikut:
= 0.
0198 kali/tahun SAIDI = = 3.
7456 jam/tahun = 188.
CAIDI =
SAIFI =
Dari perhitungan tersebut didapatkan nilai SAIFI sebesar 0,0198 kali/tahun , nilai SAIDI sebesar 3,7556 jam/ tahun dan nilai CAIDI sebesar 188.
Setelah mendapatkan nilai SAIFI.
SAIDI dan CAIDI, maka i.
H ASIL P ENELITIAN DAN D ISKUSI
indeks keandalan berikutnya yang akan dicari adalah ASUI dan ASAI dengan cara mencari nilai laju kegai.
Data Penyulang Tengkawang 4 galan dan laju perbaikan terlebih dahulu menggunakan Data yang didapatkan dari UP3 Samarinda dirangkum perhitungan:
dalam tabel untuk memudahkan perhitungan besar SA27 = 2.
25 kali/tahun IDI.
SAIFI,dan CAIDI.
Data yang didapatkan berupa jumlah pelanggan, jumlah gangguan,durasi gangguan, = 2.
133 jam penyebab terjadinya gangguan dan ENS dalam satu periode .
atu tahu.
U = 2.
25 y 2.
133 = 4.
8 jam/tahun Pada penyulang T4 terdapat 11.
016 pelanggan, penyulang ini menggunakan sistem radial, ketika terjaDari perhitungan di atas didapatkan nilai laju kedi gangguan pada satu titik maka titik yang lain akan gagalan 2,25 kali per-tahun, laju perbaikan 2,133 jam, laju perbaikan per-tahun 4,8 jam.
Dari perhitungan Gambar 1: Diagram alir penelitian Emitor: Vol.
22 No.
02 September 2022 Tabel 1: Data pemadaman pada penyulang T4 dengan J jumlah pelanggan padam.
L lama padam .
JL perkalian jumlah pelanggan padam dengan lama padam.
TP total jumlah pelanggan, dan TJ total jam keseluruhan pelanggan BULAN Binatang
Kendaraan Benda Asing
Dalam Investigasi
Binatang
Dalam Investigasi
Binatang
Dalam Investigasi
Layangan / Kawat
Dalam Investigasi
0,11
0,11
0,00
0,05
0,15
0,39
0,01
0,00
0,06
0,03
805,42
805,42
0,00
523,55
570,65
083,69
74,43
0,00
566,40
223,29
Binatang
Benda Asing
Benda Asing
Benda Asing
Benda Asing
Binatang
Benda Asing
0,00
0,06
0,11
0,00
0,15
0,02
0,01
0,00
576,48
808,72
0,00
441,20
192,16
73,52
Dalam Investigasi
Dalam Investigasi
Lifetime Binatang
Dalam Investigasi
Dalam Investigasi
Dalam Investigasi
Dalam Investigasi
Binatang
Binatang
0,05
0,09
0,06
0,00
1,83
0,84
0,67
0,00
0,00
0,00
488,55
673,02
586,26
0,00
880,93
281,52
606,61
0,00
0,00
0,00
CAUSE
JANUARI
FEBRUARI
MARET
APRIL
MEI
JUNI
JULI
AGUSTUS
SEPTEMBER
OKTOBER
NOVEBER
DESEMBER
TOTAL
610,84
042,01
018,56
73,52
747,83
769,06
Tabel 2: Perbandingan hasil perhitungan nilai indeks kean- Tabel 3: Perbandingan hasil uji dengan komparasi standar
dalan penyulang T4
Penyulang Industri Penyulang Nilai Indeks Keandalan SAIFI SAIDI
CAIDI
ASAI
ASUI
188,9796
0,999
0,001
ini maka nilai ASUI dan ASAI dapat dihitung sebagai 34 y 8760 Oe 4.
= 0.
34 y 8760 ASUI = 1 Oe 0.
9999 = 0.
ASAI =
Selanjutnya Tabel 2 berisikan hasil perhitungan sesuai formula yang sesuai.
Adapun sesuai standar Ie nomor 1366 tahun 2000 dan SPLN 68-2 tahun 1986 bila disejajarkan dari hasil penelitian dapat ditabulasikan Penyulang Industri Penyulang Standar Ie No.
1366: 2000
SPLN 68-2: 1986
Nilai Indeks Keandalan SAIFI SAIDI
CAIDI
1,45
188,9796
1,59
6,56
dalam Tabel 3 berikut.
Dari data perhitungan diatas didapatkan hasil perbandingan pada nilai SAIFI dapat dikatakan handal dikarenakan nilainya dibawah standar Ie Std.
13662000 dan SPLN 68-2:1986, pada perhitungan di atas didapatkan hasil perbandingan nilai SAIDI dapat dikatakan handal walaupun nilai standar Ie Std.
13662000 masih lebih besar daripada nilai yang didapatkan.
doi: 10.
23917/emitor.
diakibatkan oleh life time.
IV.
K ESIMPULAN
Pada hasil analisis keandalan sistem penyulang Tengkawang 4 didapatkan nilai SAIFI sebesar 0,0198 kali/tahun, nilai SAIDI sebesar 3,7556 jam/tahun dan nilai CAIDI sebesar 188.
9796, nilai ASAI sebesar 0, 9999 dan nilai ASUI sebesar 0, 001.
Penyebab pemadaman pada penyulang T4 kebanyakan diakibatkan oleh Gambar 3: Grafik Perbandingan antara Nilai SAIFI.
SAIDI, faktor eksternal yaitu sebanyak 29% diakibatkan oleh dan CAIDI dengan standar baku binatang, 22% diakibatkan oleh benda asing, sebanyak 4% diakibatkan oleh layangan atau kawat, 4% diakipada perhitungan di atas didapatkan hasil perbandingan batkan oleh kendaraan, 4% diakibatkan oleh life time nilai CAIDI dapat dikatakan tidak handal dikarenak- dan sebesar 37% masih dalam investigasi.
Perbandingan nilai yang didapatkan lebih besar dari nilai standar an pada nilai SAIFI dan SAIDI dapat dikatakan hanIe Std.
1366-2000 dan SPLN 68-2:1986.
pada per- dal dikarenakan nilainya mendekati standar Ie Std.
hitungan di atas didapatkan hasil perbandingan nilai 1366-2000 dan SPLN 68-2:1986.
Sedangkan nilai CASAIDI dapat dikatakan handal walaupun nilai standar IFI kurang handal karena hasil yang didapatkan jauh Ie Std.
1366-2000 masih lebih besar daripada nilai lebih besar dari nilai standar Ie Std.
dan SPLN 68-2:1986.
Penyulang T4 memiliki kemamyang didapatkan.
Adapun gangguan yang terjadi dari penyulang puan menyuplai daya sebesar 0,999 yang didapatkan Tengkawang 4 yaitu dari 27 gangguan yang terjadi sela- dari nilai ASAI dan ketidakmampuan penyulang T4 ma tahun 2020, penyebabnya bermacam macam yaitu untuk menyuplai daya sebesar 0,001 didapatkan dari 8 kali disebabkan oleh binatang, 1 kali disebabkan oleh nilai ASUI.
Gangguan yang terjadi pada penyulang T4 kendaraan, 6 kali disebabkan oleh benda asing, 1 kali paling banyak penyebabnya masih dalam investigasi.
disebabkan oleh layangan atau kawat, 1 kali disebabk- Diperkirakan gangguan tersebut berupa gangguan eksan oleh life time, dan 10 kali masih dalam investigasi ternal seperti beban lebih dan hubung singkat.
Untuk meningkatkan nilai keandalan yaitu dengan melakukan atau belum diketahui penyebabnya.
pemeliharaan jaringan secara preventif dan pemeliharaan breakdown.
Pemeliharaan pada jaringan distribusi meliputi pemeliharaan kabel penghantar, isolator, transformator dan tiang.
Sedangkan pemeliharaan pada gardu distribusi meliputi pemeliharaan NH Fuse, lightning arrester dan box panel.
DAFTAR P USTAKA
LoApez.
Lavorato, dan M.
Rider.
AuOptimal reconfiguration of electrical distribution systems considering reliability indices improvement,Ay International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol.
78, pp.
837Ae845.
Gambar 4: Diagram persentase gangguan pada penyulang Dari gambar tersebut dapat dilihat persentase terbesar adalah sebanyak 37% yaitu gangguan yang penyebabnya yang masih dalam investigasi.
Sebanyak 29% diakibatkan oleh binatang, 22% diakibatkan oleh benda asing, sebanyak 4% diakibatkan oleh layangan atau kawat, 4% diakibatkan oleh kendaraan dan 4% .
Morsali.
Ghadimi.
Karimi, dan S.
Mohajeryami.
AuSolving a novel multiobjective placement problem of recloser and distributed generation sources in simultaneous mode by improved harmony search algorithm,Ay Complexity, vol.
1, pp.
328Ae339, 2015.
Ahadi.
Ghadimi, dan D.
Mirabbasi.
AuAn analytical methodology for assessment of smart monitoring impact on future electric power distribution system reliability,Ay Complexity, vol.
21, no.
1, pp.
99Ae113, 2015.
Ghiasi.
Ghadimi, dan E.
Ahmadinia.
AuAn analytical methodology for reliability assessment and failure analysis in Emitor: Vol.
22 No.
02 September 2022 distributed power system,Ay SN Applied Sciences, vol.
1, no.
1Ae9, 2019.
bution system,Ay in 2016 National Power Systems Conference (NPSC).
Ie, 2016, pp.
1Ae6.
Morsali.
Ghadimi.
Karimi, dan S.
Mohajeryami, .
Jamshid dan M.
Abrar.
AuEvaluation of load point and customer point indices of a distribution generation system,Ay AuSolving a novel multiobjective placement problem of recloser in 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, and distributed generation sources in simultaneous mode by Electrical and Power Engineering (REEPE).
Ie, 2020, improved harmony search algorithm,Ay Complexity, vol.
1Ae5.
1, pp.
328Ae339, 2015.
Lei.
Wang, dan Y.
Hou.
AuRemote-controlled switch allo- .
Song.
Zhao.
Zhou, dan Z.
Weng.
AuReliability varying characteristics of pv-ess-based standalone microgrid,Ay Ie cation enabling prompt restoration of distribution systems,Ay Access, 7, pp.
120 872Ae120 883, 2019.
Ie Transactions on Power Systems, vol.
33, no.
3, pp.
3129Ae3142, 2017.
Ghiasi.
Ghadimi, dan E.
Ahmadinia.
AuAn analytical methodology for reliability assessment and failure analysis in .
Ahadi.
Ghadimi, dan D.
Mirabbasi.
AuAn analytical distributed power system,Ay SN Applied Sciences, vol.
1, no.
methodology for assessment of smart monitoring impact on 1Ae9, 2019.
future electric power distribution system reliability,Ay Comple.
Adefarati dan R.
Bansal.
AuIntegration of renewable distrixity, vol.
21, no.
1, pp.
99Ae113, 2015.
buted generators into the distribution system: a review,Ay IET .
Sekhar.
Deshpande, dan V.
Sankar.
AuEvaluation and Renewable Power Generation, vol.
10, no.
7, pp.
873Ae884, improvement of reliability indices of electrical power distri2016.
bution system,Ay in 2016 National Power Systems Conference Hogan.
Stevens.
Hosseinpoor, dan T.
Bo.
(NPSC).
Ie, 2016, pp.
1Ae6.
AuMonitoring universal health coverage within the sus.
Ghiasi.
Ghadimi, dan E.
Ahmadinia.
AuAn analytical tainable development goals: development and baseline data methodology for reliability assessment and failure analysis in for an index of essential health services,Ay The Lancet Global distributed power system,Ay SN Applied Sciences, vol.
1, no.
Health, vol.
6, no.
2, pp.
e152Aee168, 2018.
1Ae9, 2019.
Nan dan G.
Sansavini.
AuA quantitative method for asses.
LoApez.
Lavorato, dan M.
Rider.
AuOptimal resing resilience of interdependent infrastructures,Ay Reliability configuration of electrical distribution systems considering Engineering & System Safety, vol.
157, pp.
35Ae53, 2017.
reliability indices improvement,Ay International Journal of .
Ayamolowo.
Salau.
Mmonyi.
AjibaElectrical Power & Energy Systems, vol.
78, pp.
837Ae845, de.
Akinwumi, dan O.
Onifade.
AuEnergy audit and reliability analysis of power distribution system: a case study .
Tiwary.
AuCustomer orientated indices and reliability evaof afe babalola university,Ay in 2019 Ie AFRICON.
Ie, luation of meshed power distribution system,Ay Reliability:
2019, pp.
1Ae8.
Theory & Applications, vol.
15, no.
1, pp.
10Ae19, 2020.
Prakash dan D.
Thippeswamy.
AuReliability analysis of .
Sekhar.
Deshpande, dan V.
Sankar.
AuEvaluation and power distribution system: a case study,Ay Int.
Eng.
Res, improvement of reliability indices of electrical power distrivol.
6, no.
07, pp.
557Ae561, 2017.