EVALUASI EXPECTED ENERGY NOT SUPPLIED (EENS) TERHADAP KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20 kv KOTA PADANG

Transkripsi

1 EVALUASI EXPECTED ENERGY NOT SUPPLIED (EENS) TERHADAP KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20 kv KOTA PADANG Syarif Hidayatullah (1), Ir. Cahayahati, MT (2), Ir. Ija Darmana, MT (2) (1) Mahasiswa dan (2) Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19, Padang alepr6t@yahoo.com ABSTRAK Sistem distribusi tenaga listrik tidak lepas dari adanya gangguan, baik gangguan dari dalam sistem maupun dari luar sistem. Gangguan yang terjadi akan menyebabkan adanya energi listrik yang tidak mengalir kepada konsumen. Penelitian ini ditujukan untuk menganalisa jumlah energi yang tidak tersalurkan terhadap konsumen selama gangguan tersebut. Penelitian berlangsung selama Januari sampai dengan Desember Penelitian ini menggunakan software ETAP (Electrical Transient and Analysis Program) dengan metode Single Contigency atau Kontingensi Tunggal. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan didapatkan bahwa jumlah energi yang tidak tersalurkan selama adanya gangguan yaitu 518,054 MW/tahun.Sementara kerugian yang diterima oleh pihak PLN sebagai penyalur energi listrik yaitu Rp ,- (enam ratus dua puluh delapan juta sembilan ratus tujuh belas ribu lima ratus lima puluh enam rupiah) selama periode Januari hingga Desember PENDAHULUAN Tenaga listrik didapatkan dari pembangkit listrik berupa PLTA, PLTU, PLTG dan lain-lain. Tegangan yang dibangkitkan ini akan sampai pada Gardu Induk untuk kemudian akan didustribusikan kepada pelanggan Dari Gardu Induk, tenaga listrik akan dialirkan melalui sistem distribusi yang terbagi dua, yaitu Jaringan Tegangan Menengah (JTM) dan Jaringan Tegangan Rendah (JTR). Sistem distribusi kerap mengalami gangguan seperti tertimpa pohon, layanglayang tersangkut yang kemudian akan menyebabkan gangguan yang bisa menyebabkan pemadaman pada suatu feeder. Gangguan ini ada yang bersifat sementara maupun permanen. Gangguan ini tentunya merugikan baik dari pihak konsumen maupun dari pihak PLN. Energi listrik yang tidak tersalurkan karena adanya gangguan tersebut disebut juga dengan Energy Not Supplied (ENS). ENS berbanding lurus dengan jumlah gangguan dan lama perbaikan selama satu tahun. Jadi semakin banyak gangguan dan lama perbaikan gangguan tersebut maka jumlah energi yang terbuang akan semakin banyak. Dalam penelitian ini peneliti bertujuan untuk menghitung jumlah energi yang tidak tersalurkan tersebut dengan

2 menggunakan simulasi menggunakan software ETAP LANDASAN TEORI 2.1.Sistem Distribusi Pada sistem tenaga listrik dalam proses penyaluran tenaga listrik terdapat tiga bagian utama yaitu pembangkit, sistem transmisi dan sistem distribusi. Setelah energi listrik dibangkitkan oleh pembangkit, energi listrik kemudian akan ditransmisikan menuju gardu induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan ( step down) menjadi tegangan menengah atau tegangan distribusi primer (20 kv). Jaringan setelah keluar dari GI ini disebut jaringan distribusi. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer maka tenaga listrik kemudian diturunkan tegangannya dalam gardugardu distribusi menjadi tegangan rendah atau tegangan sekunder (380/220V). Alur proses penyaluran energi listrik dari pembangkit hingga konsumen 2.2.Tipe Jaringan Distribusi Radial Pada sistem ini terdapat beberapa feeder yang menyuplai beberapa gardu dsitribusi secara radial. Dalam feeder tersebut dipasang gardu-gardu dsitribusi untuk konsumen. Keuntungan dari sistem ini adalah tidak rumit dan lebih murah dibanding dengan sistem yang lain Tie Line Sistem ini memiliki minimal dua feeder sekaligus dengan tambahan Automatic Change Over Switch, setiap feeder terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut sehingga apabila salah satu feeder mengalamai gangguan maka pasokan listrik akan dipindah ke feeder lain Loop Jaringan distribusi Loop merupakan gabungan dari dua atau lebih tipe jaringan radial dimana ujung kedua jaringan dipasang PMT. Pada keadaan normal tipe ini bekerja secara radial dan pada saat terjadi gangguan PMT dapat beroperasi sehingga gangguan dapat terlokalisir Spindel Sistem Distribusi Jaringan Spindel merupakan pengembangan dan penyempuranaan dari sitem loop secara umum. Pada distribusi sistem spindel mempunyai saluran khusus yang tidak dibebani tapi bertegangan yang disebut dengan express feeder Mesh Struktur jaringan distribusi Mesh dibentuk dari beberapa gardu induk yang saling dihubungkan sehingga daya beban

3 disuplai lebih dari satu gardu induk. Titik beban akan memiliki banyak alternatif saluran, apabila salah satu saluran terganggu maka akan digantikan oleh saluran yang lain Kluster Konfigurasi Kluster banyak digunakan untuk kota besar yang mempunyai kerapatan beban yang tinggi. Dalam sistem ini terdapat pemutus beban dan feeder cadangan 2.3.Keandalan Sistem Distribusi Keandalan dalam sistem distribusi adalah suatu ukuran ketersediaan tingkat pelayanan penyediaan tenaga listrik dari sistem ke konsumen. Ukuran keandalan dapat dinyatakan sebagai seberapa sering sistem mengalami pemadaman, berapa lama pemadaman terjadi dan berapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi dari pemadaman yang terjadi (restoration). Sistem yang mempunyai keandalan tinggi akan mampu memberikan tenaga listrik setiap saat dibutuhkan, sedangkan sistem yang mempunyai keandalan rendah bila tingkat ketersediaan tenaganya rendah yaitu sering padam. ENS atau energi yang tidak tersalurkan termasuk kepada keandalan pada sistem distribusi. Langkah-langkah perhitungan ENS yaitu : 1. Laju kegagalan ( ) Didefinisikan sebagai sistem yang tidak dapat melaksanakan fungsinya akibat satu atau beberapa gangguan = (1) 2. Rata-Rata Waktu Kegagalan (r) Didefiniksan sebagai lama gangguan rata-rata atau waktu yang diperlukan untuk bekerja kembali suatu komponen = (2) 3. Waktu pemadaman rata-rata tahunan (U) Didefinisikan sebagai waktu kegagalan dalam satu tahun =. (3) 4. ENS (Energy Not Supplied) Didefiniskan sebagai penjumlahan energi yang tidak diberikan kepada pelanggan karena gangguan selama periode satu tahun = (4) Dimana : f =Jumlah gangguan selama selang waktu T =Jumlah lama waktu operasi (tahun) t =Lama gangguan (jam) r =Rata-rata waktu kegagalan (jam) =Laju Kegagalan (jam/tahun) L a =Beban rata-rata terkoneksi ke saluran i U =Waktu pemadaman rata-rata tahunan saluran i 3. DATA dan PERHITUNGAN 3.1. Jumlah Gangguan

4 Berikut adalah tabel untuk jumlah gangguan pada kota Padang selama periode Januari hingga Desember 2014 No Feeder Jumlah Gangguan 1 EXP.GH.Gor 5 2 Marapalam 28 3 Sutan Syahrir 21 4 Wahidin 23 5 Cokroaminoto 7 6 Jati 18 7 Matahari 4 8 RSUP 4 9 Metro 3 10 EXP.GH.Imam Bonjol Lama Gangguan Berikut adalah tabel untuk lama gangguan pada kota Padang selama periode Januari hingga Desember 2014 No Feeder Lama Gangguan 1 EXP.GOR Marapalam Sutan Syahrir Wahidin Cokroaminoto Jati Matahari RSUP 84 9 Metro EXP.Im.Bonjol Laju Kegagalan Dari persamaan (1) didapatkan nilai laju kegagalan pada tabel 1. Tabel berikut adalah tabel untuk laju kegagalan pada kota Padang selama periode Januari hingga Desember 2014 No Feeder Laju Kegagalan 1 EXP.GH.Gor 0, Marapalam 2, Sutan Syahrir 1, Wahidin 1, Cokroaminoto 0, Jati 1, Matahari 0, RSUP 0, Metro 0, EXP.GH.Imam Bonjol 0, Rata-rata Waktu Kegagalan Dari persamaan (2) didapatkan nilai laju rata-rata waktu kegagalan pada tabel dibawah. Berikut adalah tabel untuk rata-rata waktu kegagalan pada kota Padang selama periode Januari hingga Desember 2014 NO Feeder Rata-Rata Waktu Kegagalan 1 EXP.GH.Gor 2, Marapalam 0, Sutan Syahrir 0, Wahidin 0, Cokroaminoto 1, Jati 1, Matahari 1, RSUP 0, Metro 1,8833

5 10 EXP.GH.Imam Bonjol 0, Waktu rata-rata Gangguan Tahunan Dari persamaan ( 3) didapatkan nilai waktu rata-rata gangguan tahunan pada tabel dibawah. Berikut adalah tabel untuk rata-rata watku gangguan tahunan pada kota Padang selama periode Januari hingga Desember 2014 No Feeder Waktu Rata-Rata Gangguan Tahunan 1 EXP.GH.Gor 0, Marapalam 1, Sutan Syahrir 0, Wahidin 1, Cokroaminoto 0, Jati 1, Matahari 0, RSUP 0, Metro 0, EXP.GH.Imam Bonjol 0, ENS Dari persamaan (4) didapatkan nilai laju kegagalan pada tabel dibawah. Berikut adalah tabel untuk jumlah ENS pada kota Padang selama periode Januari hingga Desember 2014 No Feeder Energi Tidak Tersalur 1 EXP.GH.Gor 8129,12 2 Marapalam 17952,05 3 Sutan Syahrir 8067,62 4 Wahidin 3312,50 5 Cokroaminoto 4542,04 6 Jati 10024,83 7 Matahari 751,16 8 RSUP 583,97 9 Metro 2086,29 10 EXP.GH.Imam Bonjol 743,31 4. PERBANDINGAN SAIFI dan SAIFI Berikut tabel hasil perbandingan nilai SAIDI dan SAIFI antara PLN dan software ETAP Dari SAIDI SAIFI PLN 1,0020 0,8415 ETAP 1,6291 1,9182 Analisa Biaya Pemadaman ataupun gangguan merugikan baik dari sisi materil maupun dari sisi non materil. Melalui perhitungan jumlah energi yang tidak tersalurkan yaitu 518,054 MWh/tahun.Dengan harga TDL(Tarif Dasar Listrik) pada saat itu yaitu Rp1.214,- maka jumlah kerugian yang dialami oleh pihak PLN yaitu Rp ,- selama periode Januari hingga Desember KESIMPULAN Dari hasil penelitian didapat hasil perhitungan manual dan menggunakan program ETAP sebagai berikut :

6 1. Nilai ENS untuk perhitungan manual keseluruhan sistem adalah 518,054 MWh / tahun. 2. Dari hasil percobaan secara perhitungan manual dan simulasi ETAP , terdapat perbedaan karena nilai keandalan komponen peralatan dalam perhitungan manual tidak disertakan dalam perhitungan. 3. Kerugian yang diterima oleh PLN selama Januari sampai dengan Desember 2014 yaitu Rp ,- dengan harga TDL (Tarif Dasar Listrik) pada saat itu yaitu Rp 1214,- 4. Hasil perhitungan SAIDI dan SAIFI untuk keandalan sistem distribusi kota Padang menggunakan software ETAP yaitu 1,6291 dan 1,9182. Nilai ini lebih besar dibandingkan dengan nilai keandalan sistem distribusi kota Padang yaitu 1,0020 untuk SAIDI dan 0,8415 untuk SAIFI, hal ini menunjukkan bahwa keandalan sistem distribusi kota Padang termasuk andal. 6. DAFTAR PUSTAKA 1. Dharmawati, Putty Ika, Sjamsjul Anam, Adi Soeprijanto. Peningkatan Keandlan Sistem Distribusi Tenaga Listrik 20 kv PT.PLN (Persero) APJ Magelang Menggunakan Static Series Voltage Regulator (SSVR). Institut Teknologi Sepuluh November (ITS). Surabaya. 2. Goel, Lalit. Power System Reliability- Concepts & Techniques. Nanyang Technological University. Singapore 3. Operation Technology.Inc. User Guide ETAP Power Station 4.0. Southern California. 4. Rahmat, Gheschik Safiur, Ontoseno Penangsang, Satriyadi Hernanda. 2013, Evaluasi Indeks Keandalan Sistem Jaringan Distribusi 20 kv di Suarabaya Menggunakan Loop Restoration Scheme. Institut Teknologi Sepuluh November (ITS). Surabaya. 5. Setijasa Proses dan Sistem Penyaluran Tenaga Listrik oleh PT.PLN. Politeknik Negeri Semarang. 6. Soleh, Muhammad Desain Sistem SCADA untuk Peningkatan Pelayanan Pelanggan dan Efisiensi Operasional Sistem Tenaga Listrik d APJ Cirebon. Universitas Buana Jakarta. 7. Suswanto, Daman, Sistem Distribusi Tenaga Listrik. 8. Syukra, Veni Fiolina, Ir. Sjamsjul Anam, MT, Ir. Syariffuddin Mahmudsyah, MT [3], 2013, Peningkatan Keandalan jaringan Distribusi Primer pada PT.PLN (Persero) Cabang Padang. Institut Teknologi Sepuluh November (ITS). Surabaya.

7 9. Trisno, Bambang Perencanaan Sistem Tenaga Listrik. Unversitas Pendidikan Indonesia (UPI). Bandung. 10. Universitas Sumatera Utara, Jaringan Distribusi Tenaga Listrik. 11. Wicaksono, Henki Projo, Satriyadi Hernanda, Ontoseno Penangsang [4], 2012, Analisis Keandalan Sistem Distribusi di PT.PLN (Persero) APJ Kudus Menggunakan Software ETAP (Electrical Transient and Analysis Program) dan Metode Section Technique.