EVALUASI KEANDALAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI MENGGUNAKAN INDEKS SAIDI DAN SAIFI PADA PT.PLN (PERSERO) AREA PONTIANAK

Transkripsi

1 EVALUASI KEANDALAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI MENGGUNAKAN INDEKS SAIDI DAN SAIFI PADA PT.PLN (PERSERO) AREA PONTIANAK Hendro Tri Kurniawan ), Ir.Bonar Sirait, M.Sc ), Ir.Junaidi, M.Sc ) ) Mahasiswa dan,) Dosen Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura hendro.fak.teknik@gmail.com Abstrak Penelitian tentang evaluasi keandalan sistem jaringan distribusi menggunakan indeks SAIDI (System Average Interruption Duration Index) dan SAIFI (System Interruption Frequency Index) pada PT.PLN (Persero) Area Pontianak menghitung tingkat keandalan saluran utama jaringan distribusi primer 0 kv feeder dan dengan memasukan seluruh komponen utama yang ada di dalamnya. Indeks keandalan dihitung berdasarkan probabilitas sistem dalam keadaan beroperasi setelah sebelumnya dilakukan perhitungan waktu kegagalan komponen (Mean Time to Failure dan Mean Time to Repair), laju kegagalan komponen, dan waktu pemadaman tahunan. Hasil evaluasi memperlihatkan bahwa pada feeder mempunyai nilai SAIDI tahun 00, 0, 0, dan 0 masing-masing yaitu 0,099, 0,00, 0,060, dan 0,7 dan nilai SAIFI tahun 00, 0, 0, dan 0 masing-masing yaitu,096, 0,00,,67, dan,00. Pada feeder nilai SAIDI tahun 00, 0, 0, dan 0 masing-masing yaitu,9, 0,, 0,0, dan 0,6 dan nilai SAIFI tahun 00, 0, 0, dan 0 masing-masing yaitu,67,,0,,0, dan,79. Berdasarkan hasil evaluasi pada feeder nilai SAIDI dan SAIFI masih dibawah nilai standar, sistem dapat dikatakan handal sedangkan feeder masih ada salah satu nilai SAIDI dan SAIFI sistem yang berada di atas standar dan oleh karena itu masih dikategorikan kurang handal. Kata kunci : Indeks keandalan, Sistem Distribusi, SAIDI, SAIFI Research on the evaluation of the reliability of the distribution network system using the index SAIDI (System Average Interruption Duration Index) and SAIFI (System Interruption Frequency Index) at PT PLN (Persero) Area Pontianak calculate the level of reliability of the main channel of the primary distribution network of 0 kv feeder Equatorial and with includes all major components in it. Reliability index is calculated based on the probability of the system is in operation after the previous calculation component failure time (Mean Time To Failure and Mean Time To Repair), the rate of failure of the component, and the annual outage time. Evaluation results show that the Equator feeder has a value of SAIDI in 00, 0, 0, and 0 respectively are 0.099, 0.00, 0.060, and 0.7 and SAIFI values of 00, 0, 0, and 0 respectively are.096, 0.00,.67, and.00. At the Equator feeder SAIDI value in 00, 0, 0, and 0 respectively are.9, 0., 0.0, and 0.6 and SAIFI values of 00, 0, 0, and 0 respectively ie.67,.0,.0, and.79. Based on the evaluation results of the Equator feeder SAIDI and SAIFI value is still below the standard value, the system can be said to be reliable while feeder Equator there is still one of the SAIDI and SAIFI value system that is above the standard and therefore still considered less reliable. Keywords : Reliability Index, Distribution Systems, SAIDI, SAIFI. Pendahuluan Melihat kondisi kelistrikan saat ini yang masih sering terjadi pemadaman bergilir, baik yang diakibatkan oleh gangguan ataupun yang dilakukan secara terencana, maka perlu adanya penelitian tingkat keandalan pendistribusian tenaga listrik ke pelanggan. Evaluasi dilakukan terhadap tingkat keandalan akibat perbedaan pada beberapa penyulang. Pada penelitian ini dilakukan pada penyulang dan penyulang. Dengan menggunakan indeks System Average Interruption Duration Index (SAIDI) dan System Average Interruption Frequency Index (SAIFI) akan diketahui berapa indeks yang dihasilkan apakah sudah sesuai standar yang ditentukan oleh PT.PLN (Persero) untuk dapat ditinjaklanjuti agar kedepannya pelayanan

2 dalam distribusi tenaga listrik ke pelanggan tidak banyak mengalami kendala.. Dasar Teori.. Sistem Distribusi Sistem distribusi dalam sistem tenaga listirk adalah bagian jaringan tenaga listrik tang digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik ke tempat-tempat pemakai akhir. m i = waktu rata-rata menuju kegagalan ke-i g = jumlah total kegagalan b) Waktu rata-rata menuju perbaikan (mean time to repaire/mttr) = = ġ ġ Dimana : r = waktu rata-rata menuju perbaikan r i = waktu rata-rata menuju perbaikan ke-i g = jumlah total perbaikan c) Laju kegagalan = Dimana : λ s = laju kegagalan = laju kegagalan ke-i d) Waktu pemadaman tahunan ġ =. Sumber : Bonar Sirait (0:) Gambar. Hubungan Sistem Pembangkitan, Transmisi, dan Distribusi Tenaga Listrik.. Teori Keandalan Menurut Gonen Toren (96), keandalan sistem distribusi sebagai kemungkinan perangkat atau sistem melakukan fungsi itu memadai, untuk periode waktu yang dimaksudkan, dibawah kondisi operasi dimaksudkan, dalam pengertian ini, tidak hanya kemungkinan kegagalan tetapi juga itu besarnya, durasi dan frekuensi penting. Secara fisik tidak mungkin memperoleh keandalan 00% karena kegagalan sistem yang kadang terjadi, peluang terjadinya pemadaman dapat dikurangi secara perlahan dengan menambah biaya selama masa perencanaan dan masa operasi atau keduanya... Metode Perhitungan Metode perhitungan yang digunakan pada tugas akhir ini adalah metode perhitungan dasar dan besaran-besaran pokok yang digunakan pada sistem keandalan: a) Waktu rata-rata menuju kegagalan (mean time to failure/mttf) Dimana : = laju kegagalan ke-i = waktu keluar rata-rata e) SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) = Dimana : = angka kegagalan rata-rata/frekuensi padam = jumlah konsumen yang terganggu pada beban i = jumlah konsumen yang dilayani f) SAIDI (System Average Interruption Duration Index) Dimana : = = durasi gangguan = jumlah konsumen yang dilayani pada beban i = jumlah konsumen yang dilayani Parameter mutu dan keandalan sistem suplai di PT.PLN (Persero) menggunakan standar perusahaan listrik negara (SPLN) yang dibagi kedalam dua kategori yaitu luar jawa dan pulau jawa namun pada penelitian ini digunakan standar untuk luar pulau jawa untuk mengevaluasi nilai SAIFI dan SAIDI yang dihasilkan berdasarkan data gangguan yang terdapat pada PT.PLN (Persero Area Pontianak: = = ġ ġ Dimana : m = waktu rata-rata menuju kegagalan

3 Tabel. Kategori standar parameter mutu dan keandalan.. Flow Chart Satuan PLN/Provinsi Tahun SAIDI (jam/pelanggan) SAIFI (kali/pelanggan) Luar Jawa 00 9,,9 Luar Jawa 0 7,7, Luar Jawa 0,0, Luar Jawa 0,79,07 Sumber: Buku Statistik PLN Indeks keandalan merupakan suatu indikator keandalan yang dinyatakan dalam suatu besaran probabilitas. Sejumlah indeks telah dikembangkan untuk menyediakan suatu kerangka untuk mengevaluasi keandalan jaringan sistem distribusi. Tabel. Kategori indeks keandalan (IEEE std ). IEEE Std EEI (999) excludes stroms EEI (999) with stroms CEA (00) with stroms PA Cnsulting (00) with stroms IP & L Large City Comparison (Indianapolis Power & Light, 000) SAIFI, No. Of Interruption/Year SAIDI, h of Interruption/Year % 0% 7% % 0% 7% 0,90,0, 0,9,0,0 0,9,,7,6,7,,,,,6,00,,0,9,6 0,7,6,,,0, 0,7 0,9,,0,6, Note :%,0% and 7% represent the lower quartile, the median, and the upper quartile of utilities surveyed Sumber : IEEE std Tentukan Laju Kegagalan komponen =. Gambaran keadaan penyulang dan Sistem kelistrikan yang terdapat di Pontianak sendiri terdiri dari (dua) pusat pembangkit yaitu pusat pembangkit Siantan dan pusat pembangkit Sungai Raya. Pada pusat pembangkit Siantan terdapat unit pembangkit listrik tenaga diesel dan unit pembangkit listrik tenaga gas milik PT.PLN (Persero) itu sendiri ditambah dengan beberapa unit pembangkit listrik milik swasta. Sedangkan pada pusat pembangkit Sungai Raya terdiri dari unit-unit pembangkit listrik tenaga diesel milik PT.PLN (Persero) maupun milik swasta. Gardu hubung berfungsi menyalurkan energi listrik dan membaginya kepada transformatortransformator distribusi yang tersebar di seluruh daerah beban. Pada sistem kelistrikan kota Pontianak terdapat buah gardu hubung yaitu:. Gardu Hubung Sei.Raya. Gardu Hubung Siantan. Gadu Hubung Sei.Jawi. Gardu Hubung Cemara

4 Sumber : PT.PLN (Persero) Area Pontianak Gambar. : Diagram satu garis sistem kelistrikan khatulistiwa. Hasil dan Pembahasan Tabel. Waktu kerja dan kegagalan komponen penyulang dan Penyulang Tahun No Komponen MTTF MTTR (jam) (jam) Transformator 7, VCB 9,9 0,0,7,0 Fuse Cut Out 77, 0, Transformator 76 0 VCB 0, 0,6 77,, Fuse Cut Out 9, 0,77 0 Transformator 76 VCB 60,07 0,07 7,766, Fuse Cut Out 9,77 0, 0 Transformator 7,66 0 VCB,606 0,09,669 0,67 Fuse Cut Out,6 0,0 00 Transformator 7,6 0 VCB 7,6767 0,6 9,6,7 Fuse Cut Out 79,0 0, 0 Transformator 77,67 0 VCB,0 0,096 77,67 0 Fuse Cut Out,,9 0 Transformator 76 VCB 0,6 0,09 9,006 0,997 Fuse Cut Out 79,6 0, 0 Transformator 77, 0 VCB,9 0,0 7, 0,9 Fuse Cut Out 7,9 0,77 Sumber : Data perhitungan Tabel. Laju kegagalan komponen ( ) Penyulang Tahun No Komponen Sumber : Data perhitungan MTTF (jam) Transformator 7,6667 0,000 VCB 9,9 0,0,7 0,0006 Fuse Cut Out 77, 0,000 Transformator 76,000 VCB 0, 0,00 77, 0,000 Fuse Cut Out 9, 0,0006 Transformator 76,000 VCB 60,07 0,06 7,766 0,000 Fuse Cut Out 9,77 0,0006 Transformator 7,66 0,000 VCB,606 0,06,669 0,0006 Fuse Cut Out,6 0,0006 Transformator 7,6 0,000 VCB 7,6767 0,06 9,6 0,000 Fuse Cut Out 79,0 0,007 Transformator 77,67 0,000 VCB,0 0,0 77,67 0,000 Fuse Cut Out,,0006 Transformator 76,000 VCB 0,6 0,067 9,006 0,0006 Fuse Cut Out 79,6 0,000 Transformator 77, 0,000 VCB,9 0,0 7, 0,007 Fuse Cut Out 7,9 0,007 Tabel. Waktu pemadaman tahunan penyulang dan Penyulang tahun No Komponen iwa iwa 00 0 Transformat or VCB Fuse Cut Out (λi) 0,000 0,0 0,00 7 0,000 MTT R (ri) 0,0 = ġ.,0 0,0009 0,007 0, 0,0000 Jumlah (Us) 0,007 Transformat or VCB Fuse Cut Out 0,000 0,000 0,000 0,0006 0,6 0,00006, 0,0007 0,77 0,000 Jumlah (Us) 0,0006

5 Lanjutan Tabel Penyula MTTR tahun No Komponen (λi) ng (ri) Transformator VCB 0 iwa Fuse Cut Out Transformator VCB 0 iwa Fuse Cut Out Transformator VCB iwa 00 0,000 0,06 0,000 0,0006 ġ. Jumlah (Us) 0,0007 Jumlah (Us) 0,000 0,000 0,06 0,000 0,000 0,000 0,06 0,07 0,000, 0,000 0, 0,0007 0,09 0,0007 0,67 0,000 0,0 0,0000 0,6 0,00 0,000,7 0,00099 Tabel 6. Hasil perhitungan SAIFI dan SAIDI (00-0) Standar Nilai Hasil Luar Pulau Perhitungan No. Penyulang Tahun Jawa Nilai SAIDI Nilai SAIFI Nilai SAIDI Nilai SAIFI 0,099,096 9,,9,00 0,00 7,7, 0 0,060,67,0, 0 0,7,00,79,07 00,9,67 9,,9 6,,76 7,7, 7 0 0,0,0,0, 0 0,6,97,79,07 Sumber : Data perhitungan Fuse Cut Out 0,00 7 0, 0,0007 Jumlah (Us) 0,007 0,000 Transformator iwa 0 VCB 0,0 0,000 0,096 0,000 Fuse Cut Out 0, ,9 0,000 Jumlah (Us) 0,00 Transformator 0,000 Gambar.. Grafik indeks keandalan SAIFI dimulai tahun (00-0) i wa 0 VCB 0,06 7 0, ,09 0,0007 0,997 0,0006 Fuse Cut Out 0,000 0, 0,0000 i 0 wa Sumber : Data perhitungan Jumlah (Us) 0, ,000 Transformator VCB 0,0 0,0 0,0007 0,000 0,9 0,000 Fuse Cut Out 0,00 0,77 0,00079 Jumlah (Us) 0,00 Gambar.. Grafik indeks keandalan SAIFI dimulai tahun (00-0)

6 Gambar Gambar.. Grafik indeks keandalan SAIDI dimulai tahun (00-0).. Grafik indeks keandalan SAIDI dimulai tahun (00-0) Berdasarkan evaluasi nilai perhitungan yang telah dilakukan diketahui bahwaa Transformator merupakan komponen yang paling kecil waktu rata-rata menuju perbaikannya yaitu 0, sedangkan kawat penghantar merupakan komponen yang paing tinggi waktu rata-rata menuju perbaikannya yaitu, jam. Transformator merupakan komponen yang paling besar waktu rata-rata menuju kegagalannya yaitu 760 jam, sedangkan VCB merupakan komponen yang paing kecil waktu rata-rata menuju kegagalannya yaiatu 7,6767 jam. Untuk laju kegagalannya komponen VCB merupakan komponen yang memiliki tingkat kegagalan paling tinggi dan untuk waktu pemadaman tahunan yang menunjukan tingkat kecepatan memperbaiki suatu komponen yang mengalami kegagalan, VCB dan kawat penghantar merupakan komponen yang sering mengalami kegagalan maka kesigapan untuk merespon gangguan diperlukan untuk mempersingkat waktu lama pemadaman.. Penutup.. Kesimpulan Setelah dilakukan analisa dari perhitungan dapat disimpulkan bahwa :. Transfomator merupakan komponen yang paling kecil laju kegagalannyaa yaitu rata-rata sebesar 0,000 kali/unit/tahun.. VCB merupakan komponen yang paling besar laju kegagalannya yaitu rata-rata sebesar 0,06 kali/unit/tahun.. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan, dapat dinyatakan bahwa tingkat keandalan sistem di (dua) penyulang, pada berdasarkan indeks keandalan SAIFI dan SAIDI yang dimulai dari tahun 00-0 dapat dikatakan cukup handal, karena pada tahun 00 nilai SAIFI,096, tahun 0 nilai SAIFI 0,00, tahun 0 nilai SAIFI,67, dan tahun 0 nilai SAIFI,00, untuk tahun 00 nilai SAIDI 0,099, tahun 0 nilai SAIDI 0,00, tahun 0 nilai SAIDI 0,060, tahun 0 nilai SAIDI 0,7 angka yang dihasilkan dapat dikatakan sistem masih handal karena angka yang dihasilkan masih dibawah standar yang ditetapkan oleh PT.PLN (Perser o) Area Pontianak.. Sedangkan, pada berdasarkan indeks keandalan SAIFI dan SAIDI yang dimulai dari tahun 00-0 terdapat perbedaan karena hanya pada tahun 0 yang dapat dikatakan handal dengan nilai SAIFI yaitu,76,sedangkan pada tahun 00 nilai SAIFI yaitu,67,tahun 0 nilai SAIFI yaitu,0 dan tahun 0 nilai SAIFI yaitu,79 indeks keandalan SAIFI yang dihasilkan diatas standar yang ditetapkan sehingga dapat dikatakan tidak handal, tetapi pada indeks keandalan SAIDI dapat dikatakan masih cukup handal, pada tahun 00 nilai SAIDI yaitu,, tahun 0 nilai SAIDI yaitu 0,, tahun 0 nilai SAIDI yaitu 0,0, dan tahun 0 yaitu 0,6 angka yang dihasilkan dapat dikatakan sistem masih handal karena angka yang dihasilkan masih dibawah standar yang telah ditentukan oleh PT.PLN (Persero) Area Pontianak.. Saran. Dengan melihat laju kegagalan komponen saluran utama penyulang dan yang paling tinggi yaitu VCB, maka hendaknya perlu untuk meningkatkan pemeliharaan dan perawatan alat dengan memperhatikan umur peralatan yang terpasang.. Untuk mengurangi angka laju kegagalan dari semua komponen sistem distribusi diperlukan usaha-usaha lain antara lain meningkatkan kualitas sumber daya manusia yang terlibat dalam operasional jaringan seluruh sistem distribusi, menambah fasilitas-fasilitas untuk operasional di lapangan, serta menambah alat transportasi untuk mempercepat waktu operasi kerja pemulihan pelayanan. Sehingga dengan bekurangnya laju kegagalan dari komponen

7 berarti secara langsung meningkatkan keandalan sistemnya.. Agar diperoleh hasil studi yang lebih baik hendaknya mengikutsertakan seluruh komponen sistem distribusi sehingga akan mendapatkan hasil yang lebih akurat.. SPLN No , Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik, Jakarta : Perusahaan Umum Listrik Negara. 6. Daftar Pustaka. Sirait, Bonar. 0. Diktat Kuliah Sistem Distribusi. Pontianak : Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura.. Suswanto, Daman Sistem Distribusi Tenaga Listrik, Padang : Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.. Gonen, Turan. 96. Electric Power Distribution System Engginering, McGraw- Hill Book Company, New york.. Hutauruk, TS. 9. Transmisi Daya Listrik. Jakarta : Penerbit Erlangga.. A.Chowdhury, Ali, dan Don O.Koval Power Distribution System Reliability, Ajhon Wiley and Sons Inc. 6. J.Wood, Allen, dan Bruce F.Wollenberg Power Generation, Operation, and Control second edition. John Willey and Sons Inc. 7. Marsudi, Djiteng, 00. Pembangkit Tenaga Listrik, Graha Ilmu, Yogyakarta.. Hernadi, Dede. 00. Studi Keandalan Jaringan Sistem Distribusi Primer 0 kv Feeder Kapuas Pada PT.PLN (Persero) Wilayah V Cabang Pontianak, Skripsi Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak. 9. Leonardo. 0. Evaluasi Keandalan Pembangkit Tenaga Listrik pada Sistem Kelistrikan dengan menggunakan Indeks Loss Of Load Probability (LOLP), Skripsi Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak. 0. SPLN No. 9. 9, Keandalan Pada Sistem Distribusi 0kV dan 6kV, Jakarta : Perusahaan Umum Listrik Negara.

8