BAB I PENDAHULUAN. dengan keandalan yang tinggi. Keandalan pada sistem distribusi yang dimaksud

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Keandalan penyaluran energi listrik ke konsumen sangat dipengaruhi oleh sistem pendistribusiannya. Untuk itu diperlukan sistem distribusi tenaga listrik dengan keandalan yang tinggi. Keandalan pada sistem distribusi yang dimaksud adalah ukuran tingkat ketersediaan pasokan listrik dan seberapa sering sistem mengalami pemadaman serta berapa lama pemadaman terjadi (berapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi pemadaman yang terjadi) dan kualitas energi listrik yang dihasilkan dalam hal ini tingkat kestabilan frekuensi dan tegangan (Hartati, 2007). Dalam penyaluran tenaga listrik, tingkat keandalaan Jaringan Tegangan Menengah (JTM) sangat diperlukan karena ini merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap kesinambungan penyaluran energi listrik sampai ke konsumen. Untuk mendapatkan keandalan yang tinggi, penerapan sistem SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition) pada jaringan distribusi tenaga listrik sangatlah diperlukan, dimana kelebihan dari sistem SCADA yang diterapkan pada jaringan ditribusi jika dibandingkan dengan sistem yang telah sebelumnya (konvensional) sangat berpengaruh signifikan terhadap efisiensi dari sistem pendistribusian tenaga listrik, adapun kelebihan dari sistem SCADA yaitu dapat memantau, mengendalikan, mengkonfigurasi dan mencatat kerja sistem secara real time (setiap saat), serta mampu menangani gangguan yang bersifat ada 1

2 2 permanen ataupun yang bersifat sementara/temporer dalam waktu yang singkat secara remote (jarak jauh) dari pusat kontrol. Sehingga diharapakan dengan diterapkannya integrasi sistem SCADA dengan jaringan distribusi tenaga listrik dapat memberikan kualitas pelayanan yang lebih baik (efektif dan efesien) kepada konsumen listrik, dan dari pihak penyedia tenaga listrik sendiri (dalam hal ini PT.PLN persero) bisa meminimalisir terjadinya kerugian finansial akibat keandalan sistem yang rentan gangguan. Di samping itu, pemeliharaan jaringan secara rutin terjadwal dan evaluasi kerja sistem melalaui data-data harian yang ada, baik data gangguan maupun data pembacaan metering dari peralatan sistem juga sangat diperlukan karena hal ini dapat membantu meningkatkan keandalan pada jaringan distribusi tenaga listrik. Pada jaringan distribusi PT. PLN (Persero) Area Palu sebagian besar penyulang-penyulang yang ada sudah terintegrasi dengan sistem SCADA, namun jika ditinjau dari segi infrastruktur pendukung terintegrasinya sistem SCADA dengan jaringan distribusi PT. PLN (Persero) Area Palu masih belum maksimal, oleh karena itu dalam skripsi ini akan membahas mengenai evaluasi kinerja sistem SCADA terhadap peningkatan keandalan jaringan distribusi PT. PLN (Persero) Area Palu dengan parameter indeks yaitu nilai keluaran SAIDI (system average interruption duration index) atau rata-rata gangguan sistem distribusi tenaga listrik dalam indeks durasi, SAIFI (system average interruption frequency index ) atau rata-rata gangguan sistem distribusi tenaga listrik dalam indeks frekuensi dan CAIDI (customer average interruption duration index) atau rata-rata gangguan pada pelanggan dalam indeks durasi.

3 3 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahannya yaitu sebagai beikut: 1. Berapa besar pengaruh penggunaan sistem SCADA terhadap keandalan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Area Kota Palu. 2. Faktor-faktor apa saja yang berperan dalam memaksimalkan peningkatan indeks keandalan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Area Kota Palu setelah terintegrasi dengan sistem SCADA. 1.3 Batasan Masalah Analisis indeks tingkat keandalan Jaringan Distribusi yang diteliti pada skripsi ini berada di wilayah Kota Palu dengan pengambilan data pada penyulangpenyulang prioritas yang telah terintegrasi dengan sistem SCADA. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh penggunaan sistem SCADA terhadap peningkatan indeks keandalan Sistem Distribusi PT.PLN (Persero) Area Palu dengan parameter indeks nilai SAIDI (system average interruption duration index), SAIFI (system average interruption frequency index) dan CAIDI (customer average interruption duration index), kemudian mengevaluasi hasil dari keluaran parameter indeks tersebut dengan standar yang ditetapkan oleh PT. PLN (Persero)..

4 4 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut; 1. Manfaat secara akademik yaitu dapat dijadikan sebagai referensi mata kuliah sistem ketenagalistrikan. 2. Sedangkan secara praktis manfaat dari penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dan evaluasi dalam perencanaan jaringan distribusi yang belum menggunakan sistem SCADA. 1.6 Sistematika Penulisan Untuk memudahkan memahami permasalahan yang akan dibahas maka proposal skripsi ini disusun dengan sistematika sebagai berikut : BAB I BAB II BAB III BAB IV Bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan. Bab ini membahas tentang tinjauan pustaka dan landasan teori atau teori pendukung dari pembuatan skripsi ini. Bab ini yang membahas tentang bahan dan alat penelitian serta cara penelitian. Bab ini membahas tentang hasil dari penelitian yang telah dilakukan. BAB V Pada bab ini, terdapat kesimpulan yang dapat diambil penulis berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, serta saran-saran yang diharapkan berguna untuk penelitian-penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan skripsi ini.

5 5 2.1 Tinjauan Pustaka BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI Jaringan distribusi tenaga listrik akan bekerja lebih efektif dan efisien jika telah terintegrasi dengan sistem SCADA, yaitu suatu sistem yang mempunyai banyak kelebihan jika dibandingkan dengan sistem pendistribusian tenaga listrik yang masih konvensional. Adapun kelebihan dari penerapan sistem SCADA pada jaringan distribusi tenaga listrik yaitu, sistem SCADA dapat memantau kerja dan performa pendistribusian tenaga listrik secara real time (setiap saat), serta mampu menangani gangguan dalam waktu yang singkat secara remote control (jarak jauh) dari pusat kontrol/pusat pengaturan beban (Hartati, 2007). Penelitian mengenai pengaruh penggunaan sistem SCADA terhadap keandalan jaringan distribusi tenaga listrik telah banyak dilakukan, akan tetapi tempat dan pola jaringan distribusi yang diteliti serta metode yang digunakan berbeda-beda. Adapun penelitian-penelitian yang pernah dilakukan berkaitan dengan pengaruh penggunaan SCADA terhadap keandalan jaringan distribusi tenaga listrik akan dijelaskan pada beberapa paragraf selanjutnya. Penelitian yang dilakukan oleh Fardiana (2003) membahas mengenai sistem operasi jaringan distribusi loop yang menggunakan teknologi SCADA di PT. PLN Distribusi Jakarta Raya dan Tanggerang. Penerapan sistem SCADA untuk gardu induk membuat efisiensi waktu pengendalian jaringan listrik, menjadi lebih baik yaitu dapat memperkecil area pemadaman dan meningkatkan pelayanan 5

6 6 penyaluran listrik kepada konsumen, terutama sangat berguna pada operasi jaringan distribus loop. Perbedaan penelitian yang dilakukan oleh Fardiana dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis terletak pada pola jaringan distribusi yang diteliti, yakni Fardiana melakukan penelitian pada jaringan distribusi dengan pola loop di PT. PLN (Persero) Area Pendistribusian Jakarta Raya dan Tanggerang, sedangkan penulis akan melakukan penelitian pada jaringan distribusi dengan pola spindel di PT. PLN (Persero) Area Palu. Sedangkan persamaan penelitian yang dilakukan oleh Fardiana dengan penelitian yang akan dilakukan oleh penulis terletak pada jaringan distribusi yang diteliti, yakni masing-masing telah terintegrasi dengan sistem SCADA. Penelitian mengenai analisa keandalan sistem distribusi PT. PLN (Persero) Wilayah Kudus pada Penyulang KDS 2, KDS 4, KDS 8, PTI 3 dan PTI 5. Menggunakan metode Section Technique dan running keandalan pada Software ETAP oleh Wicaksono (2012). Penelitian ini lebih mengkosentrasikan pada analisa keandalan suatu jaringan distribusi tenaga listrik dengan cara manual menggunakan metode Section Technique kemudian di simulasikan pada software ETAP (Electric Transient Analysis Program). Persamaan penelitian yang dilakukan Wicaksono dengan penelitian yang akan dilakukan oleh penulis mempunyai kesamaan pada analisa yang dilakukan yakni menganalisa keandalan jaringan distribusi tenaga listrik PT. PLN (Persero). Sedangkan perbedaannya adalah pada metode yang digunakan dalam masingmasing penelitian, yakni penulis menganalisa keandalan jaringan distribusi

7 7 dengan cara membandingkan indeks nilai SAIDI,SAIFI dan CAIDI sebelum dan sesudah menggunakan sistem SCADA, sedangkan Wicaksono menganalisa keandalan jaringan distribusi dengan cara mengunakan metode Section Technique yang disimulasikan pada software ETAP. Penelitian yang dilakukan oleh Wildawati (2011), Analisis Dampak Pemasangan SCADA Terhadap Penyelamatan Energi dan Kulitas Pelayanan di Jaringan Distribusi PT. PLN (persero) APJ Yogyakarta. Dengan diterapkannya sistem SCADA pada jaringan distribusi, usaha penyelamatan energi listrik dan kualitas pelayanan ke konsumen menjadi lebih efektif dan efesien (meningkatnya keandalan suatu jaringan distribusi tenaga listrik). Persamaan penelitian yang dilakukan oleh Wildawati dengan penelitian yang akan dilakukan oleh penulis terletak pada analisa yang dilakukan, yakni menganalisa pengaruh penggunaan SCADA terhadap keandalan jaringan distribusi tenaga listrik. Adapun perbedaannya adalah Wildawati lebih mengkosentrasikan pada dampak penggunaan SCADA terhadap usaha penyelamatan energi listrik dan kualitas pelayanan ke konsumen, sedangkan penulis lebih berorientasi pada evaluasi penggunaan SCADA terhadap peningkatan indeks keandalan jaringan distribusi secara umum. Dalam tinjauan pustaka yang telah di lakukan banyaknya penelitianpenelitian Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro yang meneliti tentang keandalan suatu jaringan distribusi tenaga listrik yang menggunakan sistem SCADA, masih berorientasi pada jaringan distribusi loop yang kompleks dengan metode Section Technique atapun simulasi pada software ETAP. Oleh karena itu penulis

8 8 melakukan penelitian mengenai Evaluasi Penggunaan SCADA Terhadap Peningkatan Indeks Keandalan Jaringan Distribusi PT. PLN Area Palu, dengan cara membandingkan indeks nilai SAIDI, SAIFI dan CAIDI Sistem Distribusi Area Kota Palu, sebelum dan sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA. 2.2 Landasan Teori Pendistribusian Tenaga Listrik Pada dasarnya energi listrik dibangkitkan oleh beberapa pusat-pusat pembangkit (PLTA, PLTD, PLTU, PLTGU, dan pembangkit lainnya) dengan tegangan keluaran yang bervariasi 6-20 KV. Umumnya pusat pembangkit tenaga listrik berada jauh dari pusat pengguna listrik (pusat beban) oleh karena itu diperlukan sebuah sistem transmisi tenaga listrik dengan tegangan tinggi, mulai dari 70 KV 500 KV, tergantung besar daya dan jarak antara pusat pembangkit dengan gardu induknya (Marsudi, D. 2006). Tujuan menaikan tegangan generator dari pusat pembangkit melalui trafo step up menjadi tegangan tinggi dan disalurkan pada sistem transmisi adalah untuk efisiensi penyaluran tenaga listrik, efisiensi yang dimaksud antara lain pengunaan penampang penghantar, karena arus yang mengalir akan menjadi lebih kecil apabila tegangan transmisi dinaikan. Setelah sampai pada gardu induk (GI) teg angan transmisi kemudian diturukan kembali melalui trafo step down menjadi tegangan 20 KV. Sebuah gardu induk (GI) pada dasarnya adalah pusat beban suatu pembangkit tenaga listrik, dimana energi listrik yang ada pada gardu induk (GI) akan disuplai ke

9 9 pengguna beban melalui jaringan distribusi tegangan menengah 20 KV untuk industri-industri besar dan diturunkan kembali menjadi tegangan rendah 220/380 V untuk pengguna beban sedang dan kecil. Ilustrasi penyaluran tenaga listrik dari pusat pembangkit hingga sampai ke jaringan tegangan menengah di tunjukan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Penyaluran tenaga listrik (Sumber : Siregar, D. : 2011) Komponen- Komponen Jaringan Distribusi Jaringan distribusi tenaga listrik secara umum jika dilihat dari urutan jalur komponen terdiri dari beberapa komponen utama yaitu: a.) Gardu Induk b.) Jaringan Distribusi Primer c.) Gardu Distribusi d.) Jaringan Distribusi Sekunder

10 10 a.) Gardu Induk Gardu induk menghubungkan sistem transmisi dengan sistem distribusi tenaga listrik untuk disalurkan ke konsumen. Adapun urutan letak peralatan-peralatann listrik yang ada pada gardu induk, dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah. Gambar 2.2. Urutan Letak Peralatan-Peralatan Listrik di Gardu Induk (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Keterangan: 1. Incoming 150 kv 2. Kawat pentanah (ground) 3.Overhead lines 4. Trafo instrumen (potential transformer) 5.Sakelar Pemisah (Disconnect switch ) 6. Pemutus Tebaga/PMT (Circuit breaker) 7. Current Transformer 8.Lightning arrester, 9.Main transformer 10. Gedung kontrol, 11. Pagar pengaman 12. Saluran ke area lain Pada Gardu Induk, komponen-komponen utama yang ada saling terintegrasi dan bekerja sesuai dengan fungsinya, adapun komponen-komponen utama Gardu Induk yang dimaksudd antara lain yaitu: Rel (Busbar) merupakan tempat instalasi peralatan listrik yang Rel atau busbar adalah titik pertemuan/hubungan tranformator tenaga, saluran udara tegangan tinggi/saluran kabel tegangan tinggi dan peralatan tenaga listrik lainnya yang ada pada switch yard untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik.

11 11 Untuk memperoleh fleksibilitas dan keandalan operasi, maka berdasarkan konstruksi hubungann busbar dengan peralatan tenaga listrik lainnya terdapat beberapa busbar yaitu; 1. Busbar Rel Tunggal Rel GI G2 Gambar 2.3. Busbar Gardu Induk (Sumber: Sarjan, M. : 2013) G3 Saluran Keluar PMS Seksi Tr G4 G5 Rel PS Gambar 2.4. Busbar Rel tunggal dengan PMS Seksi (Sumber: Sarjan, M. : 2013)

12 Busbar Ganda PMT Tunggal Rel G1 G2 G3 Gambar 2.5. Busbar Ganda PMT Tunggal (Sumber: Sarjan, M. : 2013) 3. Busbar Ganda PMT Ganda Rel G1 G2 G3 Saluran Keluar Trafo Pemakaian Sendiri Transformator Pemakaian Sendiri Gambar 2.6. Busbar Ganda PMT Ganda (Sumber: Sarjan, M. : 2013) PMT Kopel Saluran Keluar

13 13 Transformator Tenaga Fungsi utama (merubah) tegangan pembebanan dalam suatu system tenaga listrik pada berbagai Karena peranan transformator tenaga yang sangat penting dalam suatu sistem tenaga listrik, sehingga perlu perlakuan dan penanganan khusus dalam penentuan jenis dan spesifikasi teknis yang sesuai dengan aplikasinya. Pemilihan kapasitas (kva) Transforamator harus didasarkan pada pengaruh siklus pembebanan, factor beban dan temperature sekeliling. transforamator tenaga dirancang untuk penggunaan pada suhu lingkungan maksimum 40 0 C. transformator tenaga adalah untuk mentransformasikan system dari satu level tegangan ke level tegangan lainnya. Transformator tenaga harus mampu mengalirkan daya listrik ke suatu lokasi kondisi operasi. Umumnya Gambar 2.7. Transformator Tenaga dan Komponen Utama (Sumber: Sarjan, M. : 2013)

14 14 Hukum utama yang mendasari prinsip kerja transformator adalah hukum induksi Faraday. Menurut hukum ini apabila jumlah garis gaya magnet (fluks) yang melalui kumparan berubah, maka akan diinduksi suatu gaya gerak listrik pada belitan. Besar gaya gerak listrik induksi yang dibangkitkan berbanding lurus dengan kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet yang melalui belitan tersebut. Sebuah transformator pada dasarnya terdiri dari inti besi lunak yang dilaminasi sebagai lintasan magnet, belitan primer dan sekunder yang terisolasi dari inti besi maupun antara belitan, tangki, minyak, minyak transformator dan bushing sebagai terminal belitan. Disamping itu dilengkapi pula dengan peralatan lain untuk lebih mengoptimalkan kinerja dan melindungi transformator dari kerusakan jika terjadi gangguan di dalam maupun diluar transformator. Pemutus Tenaga (CB/Circuit Breaker) Pemutus tenaga merupakan peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan suplai tenaga listrik melalui pemisahan/atau penutupan kontak dalam kondisi operasi normal maupun dalam kondisi gangguan. Berdasarkan media yang digunakan sebagai media isolasi dan pemadam busur api, terdapat beberapa jenis pemutus tenaga seperti; Minyak, Udara, Hampa Udara, SF6

15 15 Gambar 2.8. Pemutus Tenaga (PMT/CB) (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Konstruksi pemutus tenaga ini biasanya diklasifisikan kedalam Pemutus Tenaga Live Tank dan Dead Tank. Tanki mati artinya bahwa tanki dan seluruh aksesori peralatan ini i ditanahkan untuk menjaga tegangan pada tegangan tanah. Berdasarkan diklasiikasikan ke dalam beberapa tipe; media pemadaman busur api, pemutus tenaga ini 1. Pemutus Tenaga Udara (Air Circuit Breaker) 2. Pemutus Tenaga Minyak (Oil Circuit Breaker) 3. Pemutus Tenaga Udara Hembus (Air Blast Circuit Breaker) 4. Pemutus Tenaga Hampa Udara(Vacuum Circuit Breaker) 5. Pemutus Tenaga SF6 (SF6 Circuit Breaker)

16 16 Pemutus tenaga harus mempunyai kapasitas hantar arus nominal pada tegangan nominal, juga mampu memutuskan arus pada kondisi gangguan. Disamping itu, dapat mengalirkan arus gangguan untuk waktu singkat serta mampu menahan gaya elektromagnetik yang timbul pada kondisi arus gangguan yang besar. Pemisah (PMS/Disconnect Switch) Pemisah adalah peralatan yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam kondisi tidak berbeban, dimana dalam suatu gardu pemisah ni dipasang pada Transformator Bay (TR Bay), Transmission Line Bay (TL-Bay), Rel (busbar) dan pada Bus Couple. induk peralatan Gambar Pemisah (DS/Disconnecting Switch) (Sumber: Sarjan, M. : 2013)

17 17 Oleh karena pemisah hanya dapat dioperasikan pada kondisi jaringan tidak berbeban, maka yang terlebih dahulu dioperasikan adalah Pemutus Tenaga (PMT/CB) baru pemisah ini dioperasikan, Sebaliknya penyambungan, makaa pemisah yang dimasukkan terlebih dahulu baru pemutus tenaga dimasukkan. Transformator Arus (CT/ Current Transformer) Adalah peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk merubah besaran arus dari arus besar (arus ukur dan proteksi. Peralatan ini juga berfungsi mengisolasi rangkaian sekunser terhadap rangkaian primer, yaitu memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi. Bentuk transformator arus untuk tegangan tinggi disajikan pada gambar berikut. pada operasi beban) ke arus yang lebih kecil yang akan menyuplai alat Gambar Transformator Arus (CT) (Sumber: Sarjan, M. : 2013)

18 18 Transformator Tegangan (PT/Potential Transformer) Transformator Tegangan merubah besaran tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau memperkecil besaran tegangan listrik pada sistem tenaga listrik menjadi besaran tegangan untuk pengukuran dan proteksi. Disamping itu mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer yang bertegangan tinggi dengan memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi. Bentuk Transformator Tegangan disajikan pada gambar berikut. Gambar Transformator Tegangan (PT) (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Penangkal Petir (LA/Lightning Arrester) Merupakan suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk melindungi (peralatan tenaga listrik lainnya di dalam gardu induk dari tegangan lebih akibat terjadinya sambaran petir (Ligtning Surge) pada kawat transmisi maupun

19 19 tegangan lebih karena surja hubung (swit ching Surge). Bentuk dari arester petir disajikan pada gambar berikut. Gambar Arester Petir (Lightning Arrester) (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Salah satu terminalnya dihubungkan dengan konduktor bertegangan dan terminalnya dihungkan dengan tanah. Pada kondisi normal, makaa Arester bersifat isolatif dan tidak menyalurkan arus listrik. Tetapi pada saat terjadi gangguan petir atau surja hubung, dimana terjadi kenaikan tegangan tegangan arrester), maka arester tersebut bersifat konduktif dan mengalirkan arus- arus petir atau surja hubung ke tanah (bumi). Dengan demikian kenaikan tegangan akan dibatasi sehingga tidak melampai batas ketahanan isolasi (tegangan tembus) peralatan tenaga listrik yang terpasang. secara drastis (tegangan yang timbul melampaui rating

20 20 Tahanan Pentanahan Netral (NGR/Neutral Grounding Resistance) Netral Grounding Resistor (NGR) merupakan salah satu peralatan proteksi yang fungsinya adalah untuk membatasi besar arus hubung singkat ke tanah. Alat ini dipasang antara a titik netral transformator tenaga dengan tanah. Besar tahanannya akan mempengaruhi besar arus gangguan tanah yang terjadi dan karakteristik rele gangguan tanah. Bentuk neutral grounding resistor ini disajikan pada gambar berikut. Gambar Neutral Grounding Resistance (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Transformator Pemakaian Sendiri Transformator ini berfungsi sebagai sumber listrik untuk melayani kebutuhan internal gardu induk seperti, Kebutuhan catu daya gedung kontrol, penerangan di switchyard, halaman gardu induk dan penerangan di sekeliling gardu induk. Juga untuk melayani alat penyejuk udara (ac), penyearah (rectifier)/

21 21 pengisi baterai, pompa air dan motor-motor listrik serta peralatan lain yang memerlukan listrik tegang rendah. Gambar Transformator Pemakaian Sendirii (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Bangunan Kontrol Bangunan kontrol merupakan bangunan yang menjadi pusat pengoperasian gardu induk. Di dalam ruangan pada bangunan ini, para operator mengontrol dan mengendalikan serta mengoperasikan seluruh perlatan tenaga listrik yang ada pada gardu induk. Juga sebagai tempat panel-panel proteksi dan panel pengukuran serta panel (cubicle) untuk feeder.distribusi.

22 22 Panel Kontrol Berfungsi untuk mengontrol kondisi gardu induk dan merupakan pusat pengendali lokal gardu induk. Didalamnya berisi peralatan; saklar, indikator- indikator, meteran-meteran ukur, tombol-tombol komando operasional dari Pemutus Tenaga (PMT/CB), P emisah (PMS/DS ), alat ukur besaran listrik serta announciator., Gambar Bangunan Kontrol (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Gambar Panel Kontrol (Sumber: Sarjan, M. : 2013)

23 23 Panel Proteksi Panel ini merupakan lemari rele-rele proteksi yang dikelompokkan dalam bay sehingga memudahkan dalam pengontrolannya Sumber Arus Searah (Direct Current Power Suply) Sumber energi listrik arus searah disimpan melalui proses kimiawi. Sumber menggerakkan peralatan kontrol, rele proteksi, motor penggerak Circuit Breaker (CB), Disconnecting Switch (DS) dan penggerak mekanik peralatan tenaga listrik lainnya. Gambar Panel Proteksi (Sumber: Sarjan, M. : 2013) energi ini merupakan perangkat penyimpan tenaga listrik yang berfungsi untuk Rectifier/penyearah, Peralatan listrik yang berfungsi untuk mengkonversi (merubah) arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC) untuk pengisian baterai. Oleh karenaa peraatan kontrol dan rele proteksi sangat fital, sehingga sumber DC ini harus dirawat dan dijaga sehingga kegagalan operasi pengaman dan pemutus tenaga dapat dihindari.

24 24 Cubickle 20 KV Gambar Sumber DC gardu induk (Sumber: Sarjan, M. : 2013) Lemari atau cubicle 20 kv merupakan sistem switchgear untuk tegangan menengah (TM) yang berasal dari keluaran (output) transformator daya. Lemari ini menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik ke daerah pelayanan listrik melalui feeder-feeder/penyulang. Komponen atau pealatan yang terpasang di dalam cubicle antara lain; Panel penghubung (couple), Incoming cubicle, pemutus tenaga, koponen/peralatan proteksi dan pengukuran, bus sections dan feeder/penylang. Gambar cubicle 20 kv disajikan berikut ini.

25 25 Komponen Peralatan atau Gambar Cubicle 20 kv pada Gedung Kontrol (Sumber: Sarjan, M. : 2013) peralatan dan komponen tenaga listrik dari kerusakan yang diseebabkan karena adanya gangguan teknis, gangguan alam (petir), kesalahan operasi atau penyebab lain. Gangguan ini dapat berakibat fatal bagi manusia, harta benda dan lingkungan jika tidak segera diputuskan dan dikeluarkan dari rangkaian sistem tenaga listrik. Beberapa peralatan Proteksi komponen proteksi merupakan suatu sistem pengamanan dan komponen tenaga lisrik yang harus diamankan dari kerusakan karena terjadinya gangguan antara lain adalah; 1. Transformator Daya 2. Rel (busbar) 3. Penghantar (konduktor) 4. Saluran udara tegangan tinggi (SUTT). dilindungi dan

26 26 5. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT) 6. Saluran udara tegangan menengah (SUTM) 7. Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) b.) Jaringan Distribusi Primer Jaringan distribusi primer digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk (GI) ke distribusi primer dapat menggunakan saluran udara tegangan menengah (SUTM) atau melalui saluran kabel tegangan menengah (SKTM) dengan tegangan 20 KV. Jaringan distribusi primer berada antara sisi primer trafo distribusi dan sisi sekunder trafo gardu induk (GI), dan direntangkan sepanjang daerah pusat beban seperti pada Gambar pusat -pusat beban. Penyaluran tenaga listrik pada jaringan Gambar Jaringan distribusi primer (Sumber : Siregar, D. : 2011) Berdasarkan pola penyalurannya (Siregar, D. : 2011) adaa beberapa jenis jaringan distribusi primer antara lain sebagai berikut;

27 27 Pola radial Sistem distribusi dengan pola radial, seperti ditunjukan pada Gambar 2.22 adalah sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa penyulang yang menyuplai beberapa gardu distribusi tetapi penyulang ini tidak saling berhubungan. Kelemahan type jaringan ini yaitu ketika jalur utama pasokan terputus maka seluruh penyulang akan padam dan mutu tegangan pada gardu distribusi yang paling akhir kurang baik, hal ini dikarenakan besarnya rugi-rugi pada saluran, sehingga tingkat keandalan jaringan distribusi dengan pola ini dikategorikan dengan keandalan sistem yang rendah ( low reliability system). Pola loop Gambar Jaringan distribusi pola radial (Sumber : Siregar, D. : 2011) Pada pola jaringan seperti ini terdapat penyulang yang terkoneksi membentuk loop atau rangkaian tertutup untuk menyuplai gardu distribusi (Gambar 2.23). Gabungan dari dua struktur radial menjadi keuntungan pada pola loop karena pasokan daya lebih terjamin dan memiliki keandalan yang cukup,

28 28 sedangkan kelemahan dari sistem ini yaitu bila beban yang dilayani semakin bertambah maka kualitas pelayanan akan semakin buruk, yakni drop tegangan yang terjadi akan semakin besar pula, sehingga tingkat keandalan jaringan distribusi dengan pola ini dikategorikan dengan keandalan sistem yang menengah (medium reliability system). Pola spindel Sistem spindle merupakan suatu pengembangan dari pola konfigurasi jaringan pola radial Gambar Jaringan distribusi pola loop (Sumber : Siregar, D. : 2011) dan loop. Pada pola ini terdiri dari beberapa penyulang (Gambar 2.24), yang tegangannya diberikan dari gardu induk dan tegangan tersebut berakhir pada gardu hubung (GH). Pada sebuah spindle biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah penyulang cadangann ( express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung, kelebihan dari pola inii yaitu sederhana

29 29 dalam hal teknis pengoperasiannya seperti pola radial, kontinuitas pelayanan lebih baik dari pada pola daerah perkotaan dengan kerapatan beban yang tinggi. Sehingga pola jaringan ini bisa dikategorikan sebagai sistem dengan keandalan yang tinggi ( high reliability system). Pola interkoneksi radial maupun pola loop, serta sangat cocok diterapkan di Gambar Jaringan distribusi pola spindle (Sumber : Siregar, D. : 2011) Sistem ini menyalurkan tenaga listrik dari beberapa Pusat Pembangkit Tenaga Listrik yang dikehendaki bekerja secara paralel. Sehingga penyaluran tenaga listrik dapat berlangsung terus-menerus, walaupun daerah kepadatan beban cukup tinggi dan luas. Hanya saja sistem ini memerlukan biaya yang cukup mahal dan perenacanaan yang cukup matang. Untuk perkembangan dikemudian hari, sistem interkoneksi ini sangat baik, bisa diandalkan dan merupakan sistem yang mempunyai kualitas yang cukup tinggi. Pada sistem interkoneksi ini apabila salah satu Pusat Pembangkit Tenaga Listrik mengalami kerusakan, maka penyaluran

30 30 tenaga listrik dapat dialihkan ke Pusat Pembangkit lain. Untuk Pusat Pembangkit yang mempunyai kapasitas kecil dapat dipergunakan sebagai pambantu dari Pusat Pembangkit Utama (yang mempunyai kapasitas tenaga listrik yang besar). Apabila beban normal sehari-hari dapat diberikan oleh Pusat Pembangkit Tenaga Listri tersebut, sehingga ongkos pembangkitan dapat diperkecil. Pada sistem interkoneksi ini Pusat Pembangkit Tenaga Listrik bekerja bergantian secara teratur sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Sehingga tidak ada Pusat Pembangkit yang bekerja terus-menerus. Cara ini akan dapat memperpanjang umur Pusat Pembangkit dan dapat menjaga kestabilan sistem pembangkitan, sehingga pola jaringan seperti ini termasuk dalam kategori sistem dengan keandalan yang tinggi (high reliability system). Gambar Jaringan distribusi pola interkoneksi (Sumber : Siregar, D. : 2011)

31 31 c.) Gardu Distribusi Gardu distribusi merupakan tempat instalasi tenaga listrik yang didalamnya terdapat beberapa perlatan listrik seperti pemutus tenaga, pengaman dan trafo distribusi untuk mendistribusikan tenaga listrik sesuai dengan kebutuhan tegangan konsumen. Peralatan-peralatan ini digunakan untuk menunjang pendistribusian tenaga listrik agar terjaganya kontinuitas pasokan tenaga listrik sampai ke konsumen. Adapun secara umum fungsi gardu distribusi adalah sebagai berikut : 1. Menurunkan tegangan menengah (20 KV) menjadi tengan rendah (380/220 V) 2. Menyalurkan atau mendistribusikan tenaga listrik tegangan menengah ke konsumen tegangan rendah 3. Menyalurkan atau mendistribusikan tenaga listrik tegangan menengah ke gardu distribusi lainnya atau ke gardu hubung. Gardu distribusi secara umum mempunyai beberapa type yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan suplai energi listrik dan area dimana gardu distribusi itu ditempatkan, adapun type-type gardu distribusi tersebut adalah sebagai berikut: Gardu Hubung Gardu hubung adalah gardu yang berfungsi untuk membagi beban pada sejumlah gardu atau untuk menghubungkan satu penyulang tegangan menengah dengan penyulang tegangan menengah yang lain, oleh karena itu pada gardu ini hanya dilengkapi peralatan hubung serta alat pembatas dan pengukur.

32 32 Gardu Portal Gardu Portal adalah gardu yang berfungsi untuk mendistribusikan energi listrik pada konsumen tegangan rendah. Pada gardu trafo terdapat beberapa peralatan-peralatan listrik seperti Light Aresster, Cut Out, Panel Distribusi, Konduktor pembumian serta peralatan lainnya. Gardu Cantol Gardu Cantol mempunyai kemiripan dengan gardu portal yakni sama-sama dipasang pada tiang distribusi 20 KV dengan perlengkapan perlatan yang sama, hanya berbeda dari segi kapasitas beban yang ditanggung oleh kedua Gardu tersebut, yakni Gardu Portal biasanya memikul beban yang lebih besar dibandingkan dengan Gardu Cantol. Gardu Beton Sesuai dengan namanya, konstruksi gardu ini terbuat dari beton. Type dari gardu ini bermacam-macam sesuai dengan lokasi dan kebutuhannya. Sedangkan kapasitas transformator yang dipasang pada gardu ini lebih besar dibandingkan dengan gardu trafo. Jumlah transformator yang dapat ditampung pada gardu ini dapat lebih dari satu buah, dimana hal ini bargantung dari kebutuhan dan lokasi yang ada. Kapasitas transformator maksimal untuk gardu ini adalah 400 KVA s/d 630 KVA, tetapi pada tempat-tempat tertentu seperti kawasan industri bisa mancapai 1000 KVA.

33 33 d.) Jaringan Distribusi Sekunder Jaringan distribusi ini digunakan untuk menyalurkan tenagaa listrik dari trafo distribusi ke beban-beban yang ada pada konsumen untuk 1 fasa dan 380 V untuk 3 fasa. Gambar 2.9 memperlihatkan keadaan jaringan distribusi sekunder, yang terletak antara sisi sekunder trafo distribusi sampai ke titik penyambungan tenaga listrik konsumen. Gambar Jaringan distribusi sekunder (Sumber : Siregar, D. : 2011) Gangguan Pada Jaringan Distribusi Jaringan distribusi merupakan jaringan pangkal yang berada paling dekat dengan beban atau konsumen, pada jaringan ini juga rentan terhadap gangguan- gangguan baik yang berasal dari dalam maupun dari luar sistem yang berdampak pada kontinyunitas dan kualitas tenaga listrik yang di salurkan. dengan tegangan 220 V Gangguan padaa jaringan distribusi tenaga listrik dapat bersifat temporer dan permanen. Pada gangguan temporer sifatnya hanya sementara hal ini biasanya diakibatkan oleh flash over antara penghantar dan tiang, sambaran petir ataupun flash over dengan pohon-pohon yang berada di sekitar jaringann distribusi. Saat

34 34 gangguan temporer terjadi dispatcher atau operator distribusi tidak perlu melakukan tindakan recovery (pemulihan) yang signifikan, karena gangguan tersebut akan hilang dengan sendirinya dan sistem distribusi tenaga listrik akan kembali berjalan normal. Sedangkan pada saat gangguan permanen terjadi, dispatcher atau operator distribusi harus melakukan tindakan recovery (pemulihan) jaringan untuk menjaga stabilitas, kontinyunitas dan kualitas tenaga listrik yang disalurkan kepada konsumen. Gangguan permanen dapat disebabkan oleh banyak faktor, adapun diantaranya adalah menurunnya ketahanan isolasi minyak trafo akibat overload yang mengakibatkan kerusakan permanen pada trafo tersebut, gangguan permanen juga dapat disebabkan oleh hubung singkat antar fasa yang menyebabkan terbukanya pemutus daya (PMT), dan gangguan permanen yang disebabkan oleh faktor lainnya Keandalan Jaringan Distribusi Menurut Hartati (2007), keandalan jaringan distribusi tenaga listrik dapat dilihat dari ukuran ketersediaan atau penyediaan pasokan energi listrik dari sisetm ke pengguna. Ukuran tingkat keandalan dapat dinyatakan dalam seberapa sering sistem mengalami pemadaman, berapa lama pemadaman terjadi, dan berapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi dari pemadaman yang sedang terjadi. Sedangkan menurut Pabla (2007), mendefenisikan keandalan sebagai kemungkinan dari satu atau kumpulan benda akan memuaskan kerja pada keadaan

35 35 tertentu pada waktu yang ditentukan. Serta menurut Momoh (2008), keandalan jaringan distribusi tenaga listrik adalah kemampuan dari jaringan tersebut untuk menyalurkan tenaga listrik secara kontinyu ke pelanggan pada satu standar yang telah ditetapkan sesuai dengan mutu dan jaminan keamanannya. Berdasarkan dari beberapa defenisi mengenai keandalan diatas, maka dapat dikatakan bahwa keandalan jaringan distribusi tenaga listrik secara umum adalah suatu sistem yang bekerja pada keadaan tertentu (dalam hal ini sistem distribusi tenaga listrik) yang dituntut untuk mampu menyalurkan tenaga listrik secara kontinyu ke pelanggan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan dengan jaminan keamanan dan mutu tenaga listrik yang disalurkan. Tingkatan keandalan dalam pelayanan penyaluran tenaga listrik menurut Hartati (2007), dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) yaitu: Keandalan sistem yang tinggi ( High Reliability system), Keandalan sistem yang menengah ( Medium Reliability System) dan Keandalan sistem yang rendah (Low Reliability System ). Menurut Yulius (2007) indeks keandalan dapat diukur pada suatu sistem baik dari sisi Gardu Induk ( substasion) maupun dari sisi penyulang ( Feeder). Tingkat keandalan dalam suatu sistem dapat ditentukan dengan menghitung SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) dan SAIDI ( System Average Interruption Duration Index). Menurut standar IEEE std , SAIFI menyatakan karakteristik banyak gangguan dan SAIDI menyatakan karakteristik lama gangguan yang diukur selama periode tertentu (per tahun)

36 36 Indeks keandalan berbasis sistem dengan parameter banyaknya gangguan yang terjadi dalam kurun waktu tertentu (per tahun) pada sisi pelanggan dalam suatu sistem secara keseluruhan atau yang lebih dikenal dengan istilah SAIFI dapat di hitung dengan menggunkan persamaan berikut; SAIFI =...(1) dimana : Ci = Jumlah Pelanggan Padam N = Jumlah Pelanggan Sedangkan untuk Indeks keandalan berbasis sistem dengan parameter lamanya gangguan yang terjadi dalam kurun waktu tertentu (per tahun) pada sisi pelanggan dalam suatu sistem secara keseluruhan atau yang lebih dikenal dengan istilah SAIDI dapat di hitung dengan menggunkan persamaan berikut; SAIDI= dimana :....(2) Ci = Jumlah Pelanggan Padam N = Jumlah Pelanggan ti = Durasi padam dan untuk mengetahui perbandingan tingkat keandalan berdasarkan banyaknya gangguan dan lamanya gangguan dalam suatu sistem yang berdampak pada kualitas pelayanan ke konsumen atau yang lebih dikenal dengan istilah CAIDI ( Customer Average Interruption Duration Index), dapat dihitung dengan menggunkan persamaan berikut; CAIDI= SAIDI...(3)

37 Sistem SCADAA Jaringan Distribusi PT. PLN Kota Palu Di era teknologi sekarang ini, sistem komputerisasi padaa operasi sistem tenaga listrik dituntutt untuk mampu menangani permasalahan-permasalahan yang ada baik dari segi pembangkitan tenaga listrik sampai pada prosess pendistribusian dan pengaturan beban tenaga listrik ke konsumen. Komputer yang digunakan untuk operasi sistem tenaga listrik mempunyai tugas utama menyelengarakan supervisi dan mengendalikan operasi ini, komputer mengumpulkan data dan informasi dari sistem yang kemudian diolah menurut prosedur dan protokol tertentu, prosedur ini akan diatur oleh software komputer, dan fungsi semacam ini disebut Supervisory Control and Data Aquisition (SCADA ), ( Andrian, R. C. : 2013). Gambar Arsitektur SCADA (Sumber: Andrian, R. C. : 2013) Gambar 2.27 diatas menjelaskan bahwa SCADA merupakan suatu sistem pengawasan, pengendalian dan pengolahan data sistem tenaga listrik secara real time. Komponen SCADA meliputi Master Station, media telekomunikasi, dan

38 38 Remote Station/Remote Terminal Unit (RTU). SCADA mendapatkan data secara real time baik dari Remote Terminal Unit (RTU) atau sumber komunikasi lainnya yang ada di lapangan, sehingga operator ( dispatcher) memungkinkan untuk melakukan pengawasan ( supervisory) operasi jaringan tenaga listrik dan pengendalian peralatan pemutus beban jarak jauh (remote controle operation). Sistem SCADA pada jaringan distribusi PT. PLN (Persero) Area Palu mulai terintegrasi pada akhir tahun 2010, dimana sebagian besar PMT yang ada pada unit-unit pembangkit dan Gardu Induk serta Gardu Hubung yang ada sudah terintegrasi dengan sistem SCADA, namun disisi jaringan distribusi primer 20 KV peralatan-peralatan listrik yang terintegrasi dengan sistem SCADA masih sangat minim, yakni hanya ada satu unit Load Break Switch (LBS) yang sudah bisa di operasikan secara remote control atau kontrol jarak jauh melalui sistem SCADA (LBS TMP Jln.Basuki Rahmat, Penyulang Anggrek), dan tiga unit Load Break Switch (LBS) dalam tahap pengembangan dan uji coba untuk terintegrasi dengan sistem SCADA, yakni LBS Jakarta (Jln. Kartini Atas, Penyulang Tulip), LBS Moh. Hatta (Jln. Moh Hatta, Penyulang Aster) dan LBS Hasrat ( Jln. Diponegoro, Penyulang Express 4), sedangkan LBS lainya masih beroperasi secara konvensional.

39 39 Gambar LBS Remote Control Motorized SCADA PT. PLN (Persero) Area Palu Sumber : (Sumber : PT. PLN (Persero) Area Palu, 2012) Kelebihan dari LBS yang telah terintegrasi dengan sistem SCADA via Remote Control Motorized yakni mempunyai kemampuan kontrol jarak jauh dengan prinsip kerja yaitu ketika terjadi gangguan pada jaringann distribusi maka LBS tersebut akan mengirim signal ke pusat kontrol via frekuensi radio ( MHz untuk frekuensi kerja LBS SCADA Palu), sehingga pihak dispatcher akan segera mengetahui bahwa telah terjadi gangguan dan segera melakukan tindakan recovery, yakni dengan cara mengirim perintah dari server SCADA ke penerima di LBS SCADA untuk melakukan open/close di jaringan distribusi tanpa datang langsung ketempat dimana LBS berada, sehingga waktu recovery gangguan akan lebih cepat dibandingkan dengan LBS konvensional.

40 40 Adapun konfigurasi sistem SCADA di PT. PLN (Persero) Area Pal u dapat dilihat pada gambar 2.29, dimana pada gambar tersebut menjelaskan bahwa peralatan-perlatan listrik yang terhubung dengan RTU sistem SCADA mengirim data metering (nilai frekuensi, tegangan, arus, daya) ke server SCADA melalui media komunikasi data fiber optic (FO), kemudian data tersebut diolah dan di tampilkan ke komputer-komputer dispatcher (operator SCADA), begitu pula sebaliknya komputer dispatcher dapat mengirim perintah ke RTU, yang kemudian akan di teruskan ke peralatan-peralatan listrik yang di kontrol, misalnya untuk melakukan open/close peralatan akibat trip/gangguan. Server SCADA sistem palu sendiri sudah dilengkapi dengan intergrasi perangkat seluler, dimana fungsi dari fitur ini adalah untuk mendapatkan data terkini dan tersebar ke semua operator SCADA, pripsip kerjanya yaitu, apabila peralatan listrik yang dikontrol (PMT,LBS) mengalami trip/ganggunan, maka akan ada pemberitahuan ke perangkat seluler/hand Phone (HP) masing-masing operator SCADA dalam bentuk Short Message Service (SMS), namun sebelumnya nomor perangkat seluler tersebut harus di register terlebih dahulu pada server SCADA. Selain server untuk menerima data, pada pusat kontrol sistem SCADA Palu juga dilengkapi dengan server history, yakni fungsi dari server ini adalah untuk mencatat semua kejadian yang terjadi pada perlatan listrik yang dikontrol dan disimpan secara otomatis di Hard Drive komputer HIS Server.

41 41 Gambar Konfigurasi Sistem SCADA PT. PLN (Persero) Area Palu Sumber : (Sumber : PT. PLN (Persero) Area Palu, 2012) Pada pusat kontrol sistem SCADA palu juga terdapat logger atau pencatat kejadian yang langsung tercetak oleh sebuah mesin printer otomatis yang sudah terintegrasi dengan sistem SCADA. Logger pada pusat kontrol ini pada dasarnya ada dua jenis yakni, logger pencetak manual hanya digunakan untuk keperluan-keperluan tertentu, dalam hal ini logger pencetak manual tidak bekerja secara real time, namun hanya bekerja saat dispatcher membutuhkan catatan data gangguan, dalam hal ini bisa juga dikatakan logger pencetak manual berfungsi sebagai back up dari logger pencetak otomatis. logger pencetak otomatis dan logger pencetak manual, untuk Selain terdapat logger pencetak data gangguan, pada pusat kontrol sistem SCADA palu juga dilengkapi dengan fitur voice logger, dimana fungsi dari voice

42 42 logger ini adalah untuk menyadap atau merekam semua komunikasi suara (percakapan lewat telepon resmi pusat kontrol atau radio handy talky) antar dispatcher, baik dari pusat kontrol ke gardu induk, gardu hubung, unit-unit pembangkit yang ada ataupun tempat-tempat strategis lain yang terintegrasi dengan sistem SCADA. Catatan rekaman tersebut tersimpan secara otomatis di Hard Drive komputer pusat kontrol, dan kemudian nantinya akan digunakan sebagai bahan evaluasi dalam usaha peningkatan keandalan sistem distribusi tenaga listrik di PT. PLN (Persero) Area Palu. Selain beberapa fitur diatas, pusat kontrol sistem SCADA palu juga dilengkapi dengan fitur Motorized Screen, fungsi dari fitur ini adalah menampilkan semua informasi yang berkaitan dengan sistem SCADA palu, yang ditampilkan kedalam sebuah wide screen room. Dari bererapa fitur yang ada pada pusat kontrol sistem SCADA palu, terdapat juga fitur Closed Circuit Television (CCTV), namun masih dalam tahap perencanaan dan pengembangan. Dimana nantinya akan digunakan sebagai kamera pengintai atau pengawasan terhadap semua aktivitas yang terjadi di ruang pusat kontrol sistem SCADA palu. Komunikasi data pada sistem SCADA palu dari pusat kontrol ke Gardu induk, Gardu hubung atau ke unit-unit pembangkit begitu juga sebaliknya, sudah menggunakan komunikasi data via Fiber Optic (FO). Sedangkan untuk komunikasi data dari pusat kontrol ke LBS ataupun sebaliknya masih menggunakan frekuensi radio. Adapun konfigurasi komunikasi data fiber optic sistem SCADA palu dijelaskan pada gambar di bawah ini.

43 43 Gambar Konfigurasi Fiber Optic Sistem SCADA Palu Sumber : (Sumber : PT. PLN (Persero) Area Palu, 2012) Pada sistem SCADA palu semua data-data yang di terima dari RTU yang terpasang pada perlatan listrik yang dikontrol akan dikirimkan ke pusat kontrol melalui komunikasi data FO begitu juga sebaliknya, pusat kontrol dapat mengirim perintah ke semua RTU yang ada. Adapun kelebihan menggunakan komunikasi data FO dibandingkan dengan menggunakan komunikasi data frekuensi radio yakni waktu dan tingkat transfer data menggunakan FO jauh lebih cepat dan lebih besar serta lebih akurat Pengaruh Penggunaan SCADA Pada Sistem Distribusi Gangguan yang besifat permanen pada sistem distribusi dapat menyebabkan terjadinya pemadaman tetap pada jaringan listrik dan pada titik gangguan akan terjadi kerusakan yang permanen. Untuk memperbaiki jaringan listrik agar dapat berfungsi kembali, maka perlu dilaksanakan perbaikan (recovery) dengan cara menghilangkan gangguan tersebut. Proses perbaikan ini terkadang memerlukan

44 44 waktu yang relatif lama, sehingga terpaksa melakukan pemadaman di belakang titik gangguan. Untuk sistem distribusi loop yang masih konvensional, proses manuver manual ini memerlukan waktu yang cukup lama. Hal ini menyebabkan suplai tenaga listrik ke beban di belakang titik gangguan dari sumber menjadi terhambat dan terjadi pemadaman. Proses produksi pun tidak dapat dilakukan secara optimal karena tidak tersedianya suplai tenaga listrik. Kerugian yang dialami oleh perusahaan listrik sangatlah besar karena adanya pemadaman listrik, yang mengakibatkan banyaknya energi listrik yang hilang dan tidak dapat disalurkan/dijual kepada konsumen. Penerapan sistem SCADA pada jaringan distribusi tenaga listrik diharapkan dapat mengefesiensikan waktu pengendalian dan pemulihan jaringan listrik, dapat memperkecil area pemadaman dan meningkatkan pelayanan penyaluran listrik kepada konsumen. Dengan sistem SCADA dapat dilakukan manuver beban apabila terjadi gangguan. Beban yang dibelakang titik gangguan dari arah gardu induk yang semula mensuplai kearah gangguan dapat dipindahkan ke gardu induk lainnya, sehingga suplai energi listrik ke beban yang bebas gangguan tetap dapat di distribusikan. Tanpa adanya pemadaman listrik maka kualitas pelayanan konsumen menjadi lebih baik karena suplai tenaga listrik dapat dilakukan. Konsumen tidak lagi mengalami kerugian, produksi tetap berjalan, produktivitas meningkat, quota terpenuhi dan kontinuitas pelayanan energi listrik menjadi lebih baik. Dari segi ekonomis energi listrik yang hilang akibat pemadaman dapat terselamatkan dan perusahaan listrik tidak mengalami kerugian.

45 45 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Bahan dan Alat Penelitian Adapun bahan dan alat yang dibutuhkan dalam penelitian Evaluasi Penggunaan SCADA pada Keandalan Sistem Distribusi PT.PLN (persero) Area Palu adalah sebagai berikut a. Bahan Penelitian Single line Jaringan Distribusi Kota Palu Peta jalur penyulang-penyulang prioritas jaringan distribusi kota palu Data detail penyulang-penyulang prioritas jaringan distribusi kota palu Data gangguan jaringan distribusi kota palu menggunakan SCADA. b. Alat Penelitian sebelum dan sesudah Notebook Acer intel atom CPU N GHz, OS Windows 7 Ultimate RAM 1 GB, Hard Drive 250 GB beserta software pendukung untuk kalkulasi data. 45

46 Cara Penelitian Penelitian ini dilakukan selama tiga bulan, berlokasi di jaringan distribusi PT. PLN kota palu spesifik pada penyulang-penyulang prioritas yang telah terintegrasi dengan sistem SCADA. Adapun tahapan-tahapan dalam penelitian ini yaitu: 1. Penulis melakukan studi literarur yang berkaitan dengan pengaruh penggunaan SCADA terhadap keandalan jaringan distribusi tenaga listrik dari berbagai sumber, baik dari materi kuliah dan kepustakaan maupun artikel-artikel jurnal online. 2. Setelah studi literatur dianggap cukup, penulis melakukan observasi terhadap objek yang akan penulis teliti (dalam hal ini penyulang-penyulang prioritas pada jaringan distribusi PT. PLN kota Palu yang telah terintegrasi dengan sistem SCADA). 3. Tahap selanjutnya yaitu pengambilan data, dimana data yang diambil meliputi jalur jaringan distribusi, berapa kapasitas beban yang ditanggung oleh masingmasing penyulang prioritas, jumlah Load Break Switch (LBS) yang dioperasikan, jumlah pelanggan yang dibebani pada masing-masing penyulang prioritas, jumlah trafo distribusi sepanjang jalur distribusi penyulang prioritas, dan data-data gangguan sebelum dan sesudah menggunakan SCADA serta data-data lain penunjang penelitian skripsi ini. Data-data observasi bersumber dari data primer maupun dari data sekunder. 4. Pengolahan data-data hasil observasi. Tujuan dari pengolahan data-data ini adalah untuk membandingkan indeks SAIDI (System Average Interruption

47 47 Duration Index) dan SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) serta CAIDI ( Customer Average Interruption Duration Index) Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu, sebelum dan sesudah menggunakan SCADA, sehingga bisa disimpulkan seberapa besar pengaruh penggunaan SCADA pada keandalan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Kota Palu. 5. Tahap terakhir yaitu penulisan laporan dari hasil penelitian yang telah dilakukan.

48 48 Adapun diagram alir rencana penelitian yang akan dilakukan pada penyulang-penyulang prioritas jaringan distribusi PT. PLN dilihat pada Gambar 3.1. Cabang Palu dapat Gambar 3.1 Diagram alir Rencana Penelitian

49 49 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Dari hasil penelitian yang dilakukan pada jaringan distribusi Rayon Kota Palu mengenai Evaluasi Penggunaan SCADA pada Keandalan Sistem Distribusi PT. PLN (Persero) Area Palu, maka didapat data -data yang menggambarkan kondisi sistem kelistrikan kota palu sebelum dan sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA. Adapun data-data yang dimaksud dapat dilihat pada Lampiran 1, dimana pada data tersebut memperlihatkan bahwa terdapat 6 unit penyulang prioritas yang ada pada Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu, penyulangpenyulang yang dimaksud adalah Penyulang Anggrek, Mawar, Tulip, Cempaka, Aster dan Penyulang Raflesia, penyulang-penyulang tersebut dikategorikan sebagai penyulang prioritas karena menanggung beban yang lebih besar dari penyulang-penyulang lainya, serta berada pada wilayah pusat kota dan juga melayani pusat-pusat perkantoran strategis yang ada di Kota Palu. Dari data 6 unit penyulang tersebut juga menunjukan bahwa terjadi peningkatan jumlah pelanggan dari tahun sebanyak 380 sambungan baru. Pada jaringan ini juga terdapat 10 unit LBS ( Load Break Switch), 6 Main Line (Jalur Utama), 3 unit CO (Cut Out) dan 1 unit ABS (Air Break Switch) serta 176 trafo distribusi. Sedangkan untuk intensitas pemadaman yang terjadi pada 6 unit penyulang prioritas pada Jaringan Distribusi Area Kota Palu sebelum dan sesudah 49

50 50 terintegrasi dengan sistem SCADA dapat dilihat pada Lampiran 2-7, dimana tabel tersebut memperlihatkan bahwa intensitas pemadaman yang terjadi sangat bervariasi, namun cenderung lebih mengalami penurunan pemadaman setelah diintegrasikannya sistem SCADA. Data yang penulis gunakan adalah data gangguan jaringan distribusi rayon kota palu sebelum dan sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA periode oktober 2011 september Pembahasan Indeks keandalan Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu secara garis besar ditentukan oleh banyaknya gangguan yang terjadi pada jaringan tersebut dalam kurun tempo waktu tertentu, yang meliputi lamanya gangguan terjadi, frekuensi gangguan, dan jumlah pelanggan yang mengalami gangguan, selain itu ketersediaan pasokan energi listrik yang mencukupi juga mempunyai peran dalam menjaga kontinunitas penyaluran tenaga listrik yang berimplikasi pada indeks keandalan suatu jaringan distribusi tersebut. Dengan adanya sistem SCADA yang telah terintegrasi dengan Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu maka diharapkan mampu meningkatkan indeks tingkat keandalan jaringan distribusi tersebut. Berdasarkan data-data yang telah dikumpulkan, maka indeks tingkat keandalan Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu dapat dilihat dengan cara membandingkan tingkat keandalan jaringan distribusi sebelum dan sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA, dimana parameter yang digunakan adalah indeks nilai SAIFI, SAIDI dan CAIDI.

51 51 Untuk menghitung indeks nilai SAIFI, SAIDI dan CAIDI digunakan persamaan (1), (2) dan (3) yang ada pada landasan teori BAB II skripsi ini. dari persamaan tersebut beserta data-data gangguan pada jaringan distribusi yang ada pada Lampiran 2-7, maka dapat ditentukan seberapa besar indeks keandalan Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sebelum dan sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA. Adapun perhitungan nilai SAIDI,SAIFI, dan CAIDI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu adalah sebagai berikut: Indeks nilai SAIFI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sebelum terintegrasi dengan Sistem SCADA Indeks nilai SAIFI bulan oktober 2011 SAIFI = Jumlah Pelanggan Padam = Jumlah Pelanggan = = 0, Kali Padam/Bulan oktober 2011 Dengan cara yang sama menggunakan persamaan diatas maka didapat indeks nilai SAIFI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sebelum terintegrasi dengan sistem SCADA periode bulan Oktober 2011 bulan September 2012, seperti yang dilampirkan pada tabel 4.1 dibawah ini.

52 52 No Tabel 4.1 Indeks nilai SAIFI Sebelum terintegrasi sistem SCADA (Periode Oktober 2011-September 2012) Jumlah Bulan Pelanggan padam (Ci) Jumlah pelanggan (N) SAIFI (Ci/N) Oktober , Nopember , Desember , Januari ,81916 Februari , Maret , April , Mei , Juni , Juli , Agustus , September , INDEKS TOTAL NILAI SAIFI SEBELUM SCADA 9, Berdasarkan perhitungan indeks nilai SAIFI pada tabel 4.1 diatas maka dapat dilihat bahwa Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu yang diwakili 6 unit penyulang-penyulang prioritas sebelum terintegrasi dengan sistem SCADA mengalami 9, kali padam/ tahun.

53 53 Indeks nilai SAIFI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sesudah terintegrasi dengan Sistem SCADA Indeks nilai SAIFI bulan oktober 2012 SAIFI = Jumlah Pelanggan Padam = Jumlah Pelanggan = = 0,36552 Kali Padam/Bulan oktober 2012 Dengan cara yang sama menggunakan persamaan diatas maka didapat indeks nilai SAIFI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA periode bulan Oktober 2012 bulan September 2013, seperti yang dilampirkan pada tabel 4.2 dibawah ini. No Tabel 4.2 Indeks nilai SAIFI Sesudah terintegrasi sistem SCADA (Periode Oktober 2012-September 2013) Jumlah Bulan Pelanggan padam (Ci) Jumlah pelanggan (N) SAIFI (Ci/N) Oktober , Nopember , Desember , Januari , Februari ,305263

54 Maret , April ,3974 Mei , Juni , Juli ,42657 Agustus , September , INDEKS TOTAL NILAI SAIFI SESUDAH SCADA 6, Berdasarkan perhitungan indeks nilai SAIFI pada tabel 4.2 diatas maka dapat dilihat bahwa Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu yang diwakili 6 unit penyulang-penyulang prioritas sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA mengalami 6, kali padam/tahun Indeks nilai SAIDI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sebelum terintegrasi dengan Sistem SCADA Indeks nilai SAIDI bulan oktober 2011 SAIDI = = , = 0, Jam/ Bulan Oktober 2011

55 55 Dengan cara yang sama menggunakan persamaan diatas maka didapat indeks nilai SAIDI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sebelum terintegrasi dengan sistem SCADA periode bulan Oktober 2011 bulan September 2012, seperti yang dilampirkan pada tabel 4.3 dibawah ini. No Tabel 4.3 Indeks nilai SAIDI Sebelum terintegrasi sistem SCADA (Periode Oktober 2011-September 2012) Jumlah Bulan (Pelanggan padam) x (Durasi padam) (Ci. ti) Jumlah pelanggan (N) SAIDI (Ci.ti/N) Oktober 27407, , Nopember 21357, , Desember 27697, , Januari 22914, , Februari 41118, , Maret 11894, , April 47382, , Mei 31678, , Juni , Juli 64107, , Agustus 25982, , September 19590, , INDEKS TOTAL NILAI SAIDI SEBELUM SCADA 12,37687

56 56 Berdasarkan perhitungan indeks nilai SAIDI pada tabel 4.3 diatas maka dapat dilihat bahwa Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu yang diwakili 6 unit penyulang-penyulang prioritas sebelum terintegrasi dengan sistem SCADA mengalami pemadaman selama 12,37687 jam/tahun Indeks nilai SAIDI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sesudah terintegrasi dengan Sistem SCADA Indeks nilai SAIDI bulan oktober 2012 SAIDI = ,9 = = 0,3289 Jam/ Bulan Oktober 2012 Dengan cara yang sama menggunakan persamaan diatas maka didapat indeks nilai SAIDI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA periode bulan Oktober 2012 bulan September 2013, seperti yang dilampirkan pada tabel 4.4 dibawah ini. No Tabel 4.4 Indeks nilai SAIDI Sesudah terintegrasi sistem SCADA (Periode Oktober 2012-September 2013) Jumlah 1 Bulan (Pelanggan padam) x (Durasi padam) (Ci. ti) Jumlah pelanggan (N) SAIDI (Ci.ti/N) Oktober ,3289

57 57 2 Nopember 15466, , Desember 49974, , Januari 13443, , Februari 5881, , Maret 24333, , April 15733, , Mei 14305, , Juni 5902, , Juli 11058, , Agustus , September 19705, ,65665 INDEKS TOTAL NILAI SAIDI SESUDAH SCADA 7, Berdasarkan perhitungan indeks nilai SAIDI pada tabel 4.4 diatas maka dapat dilihat bahwa Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu yang diwakili 6 unit penyulang-penyulang prioritas sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA mengalami pemadaman selama 7, jam/tahun Indeks nilai CAIDI Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu sebelum dan sesudah terintegrasi dengan Sistem SCADA CAIDI Sebelum SCADA = =,, ` = 1,335 jam/tahun

58 58 CAIDI Sesudah SCADA = =,, = 1,154 jam/tahun Tabel 4.5 perbandingan indeks nilai SAIDI,SAIFI dan CAIDI sebelum dan sesudah terintegrasi dengan sistem SCADA SAIDI SAIFI CAIDI Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah 12,376 jam/tahun 7,240 jam/tahun 9,268 kali padam/tahun 6,273 kali padam/tahun 1,335 jam/tahun 1,154 jam/tahun Dari tabel 4.5 diatas menunjukkan bahwa Jaringan Distribusi Rayon Kota Palu mengalami peningkatan indeks keandalan setelah terintegrasi dengan sistem SCADA, yakni sebesar: Untuk indeks SAIDI Untuk indeks SAIFI Untuk indeks CAIDI x 100% =,, x 100% =,, x 100% =,,,,, x 100 = 41,49 % x 100 = 32,31 % x 100 = 13,55 %