Analisis Keandalan Transformator Daya Menggunakan Metode Distribusi Weibull Di Gardu Induk Garuda Sakti Pekanbaru

Transkripsi

1 Aalisis Keadala Trasformator Daya Megguaka Metode Distribusi Weibull Di Gardu Iduk Garuda Sakti Pekabaru Suryadi*,Firdaus** *Tekik Elektro Uiversitas Riau **Jurusa Tekik Elektro Uiversitas Riau Kampus Biawidya Km 2,5 Simpag Baru Paam, Pekabaru Jurusa Tekik Elektro Uiversitas Riau ABSTRACT To provide a reliable service, the power system must remai itact ad able to cope with various problems that may occur. I this study discussed o Power Trasformer Reliability Aalysis Method Usig Weibull distributio based o the value of the MTTF. Weibull statistics have bee widely used as a mathematical method for calculatig failure rate, reliability, ad predict the remaiig life time of equipmet. From the calculatio, the parameter value is.8402 shape ad scale parameter value is.7. MTTF value of years, the uptime value of years, reliability value of Keywords: Reliability, Distributio Weibull.. PENDAHULUAN Sistem teaga listrik merupaka jariga kompleks yag terdiri dari bayak kompoe seperti geerator sikro, trasformator daya, jariga trasmisi, jariga distribusi da beba. Ketersediaa operasioal trasformator daya adalah suatu kepetiga strategis bagi perusahaa utilitas listrik. Keadala trasformator daya dipegaruhi oleh gaggua da pemeliharaa trasformator daya tersebut. Gaggua yag serius pada trasformator daya meyebabka kotiuitas pelayaa listrik tergaggu da berakibat kerugia secara ekoomi. Pemeliharaa yag terjadwal da teratur dapat meigkatka keadala trasformator daya, aka tetapi pemeliharaa yag tidak tutas da tidak terjadwal dega baik aka membuat trasformator daya lebih serig tidak beroperasi atau melayai. Dega megguaka data gaggua da pemeliharaa trasformator daya, dapat dilihat peyebab PMT trasformator daya trip/lepas, da dapat dihitug ideks keadala trasformator daya. Ideks keadala trasformator daya adalah laju kegagala atau fugsi Hazardous λ(t) da MTTF (Mea Time To Failure), adapu metode statistik yag diguaka utuk megolah da megaalisis data adalah metode Distribusi Weibull. 2. TRANSFORMATOR DAYA Trasformator daya adalah suatu peralata teaga listrik yag berfugsi utuk meyalurka teaga/daya listrik dari tegaga tiggi ke tegaga redah atau sebalikya. Dalam operasi peyalura teaga listrik trasformator dapat dikataka sebagai jatug dari trasmisi da distribusi. Dalam kodisi ii suatu trasformator diharapka dapat beroperasi secara maksimal. 2. Gaggua Trasformator Daya Gaggua pada trasformator daya tidak dapat dihidari, amu akibat dari gaggua tersebut harus diupayaka semiimal mugki dampakya.. Gaggua Eksteral Gaggua eksteral sumber gagguaya berasal dari luar pegamaa trasformator, tetapi dampakya dirasaka oleh trasformator tersebut, diataraya : Jom FTEKNIK Volume 4 No. Februari 207

2 a. Gaggua hubug sigkat pada jariga. Gaggua hubug sigkat diluar trasformator ii biasaya dapat segera dideteksi karea timbulya arus yag sagat besar, dapat mecapai beberapa kali arus omialya. b. Beba lebih Trasformator daya dapat beroperasi secara terus meerus pada arus beba omialya. Apabila beba yag dilayai lebih besar dari 00%, maka aka terjadi pembebaa lebih. Hal ii dapat meimbulka pemaasa yag berlebih. Kodisi ii mugki tidak aka meimbulka kerusaka, tetapi apabila berlagsug secara terus meerus aka memperpedek umur isolasi. c. Surja petir Gelombag surja dapat terjadi karea cuaca, yaitu petir yag meyambar jariga trasmisi da kemudia aka merambat ke gardu terdekat dimaa trasformator teaga terpasag. 2. Gaggua Iteral Gaggua iteral adalah gaggua yag bersumber dari daerah pegamaa trasformator, diataraya: a. Gaggua Hubug Sigkat Atar belita da Iti Traformator Daya b. Gaggua Hubug Sigkat Belita dega Tagki Trasformator Daya c. Gaggua Pada Isolasi (Miyak) Trasformator Daya. 3. DEFENISI KEANDALAN Keadala adalah suatu kemugkia dari sebuah barag yag bekerja pada suatu kodisi tertetu dega memuaska dalam suatu periode tertetu. Meurut IEEE, keadala adalah kemampua sistem atau kompoe utuk memeuhi fugsi yag dibutuhka dalam kodisi tertetu selama retag waktu yag spesifik. Dari sisi padag kualitas, keadala dapat didefisika sebagai kemampua sebuah barag utuk dapat tetap berfugsi. Sedagka dari sisi padag kuatitatif, keadala ditujukka sebagai kemugkia bahwa tidak ada gaggua operasioal yag aka mucul dalam suatu retag waktu tertetu. Hal-hal yag mejadi idikasi keadala adalah :. Probabilitas / kemugkia Hal ii merupaka cara utuk meujukka sesuatu itu aka terjadi atau tidak terjadi. Besar ilaiya diatara 0 da 2. Bekerja sesuai dega fugsiya Meujukka tugas dari suatu kompoe atau sistem 3. Periode waktu Faktor yag meujukka pegukura waktu dalam peetua kemugkia 4. Kodisi kerja Kodisi kerja memiliki pegaruh petig terhadap keadala 4. DISTRIBUSI WEIBULL Dalam teori probabilitas da statistik, distribusi Weibull adalah salah satu distribusi kotiu. Distribusi ii diamai oleh Waloddi Weibull pada tahu 95. Suatu peubah acak x berdistribusi Weibull. Parameter-parameter yag diperguaka dalam evaluasi keadala adalah parameter-parameter distribusi peluag. Nilai dari parameter-parameter ii sagat tergatug pada waktu kegagala, waktu perawata dsb. Dega kata lai, kompoe-kompoe di dalam sistem aka gagal tidak pada waktu yag sama, da juga aka diperbaiki tidak pada waktu yag sama pula. 4. Parameter Distribusi Weibull Setiap pola distribusi statistika memiliki parameter tersediri, distribusi weibull mempuyai 2 parameter yaitu Shape Parameter (Parameter Betuk), Scale Parameter (Parameter Skala). Jom FTEKNIK Volume 4 No. Februari 207 2

3 . Shape Parameter (Parameter Betuk) Parameter betuk, seperti amaya membatu meetuka betuk distribusi. Beberapa distribusi, seperti ekspoesial atau ormal, tidak memiliki parameter betuk karea mereka memiliki betuk stadar yag tidak berubah. 2. Scale Parameter (Parameter Skala) Parameter skala adalah jeis yag palig umum dari parameter. Mayoritas distribusi dalam keadala atau bidag aalisis survival memiliki parameter skala. Skala parameter medefiisika di maa sebagia besar distribusi terletak, atau bagaimaa megulurka distribusiya. Distribusi weibull memiliki beberapa ideks keadala seperti laju kegagala, da MTTF (mea time to failure).. Laju kegagala atau fugsi hazard (λ) adalah frekuesi suatu sistem atau kompoe gagal bekerja, biasa disimbolka dega λ (lambda). Fugsi laju kegagala atau fugsi hazard adalah : Dimaa : λ(t) = ( )... () Fugsi Laju Kegagala atau Fugsi Hazardous α = Scale Parameter θ = Shape Parameter t = waktu / tahu 2. MTTF ( Mea Time To failure ) adalah waktu rata-rata terjadi kegagala dalam suatu sistem atau kompoe. Persamaa umum MTTF (Mea Time to Failure) adalah : λ = Fugsi Laju Sebelum meghitug ideks keadala terlebih dahulu dihitug ilai fugsi peluag kumulatif kegagala da parameter distribusi weibull. persamaa sebagai berikut : Fugsi peluag kumulatif kegagala : F(t) = i/(n+)... (3) F(t) : Fugsi peluag kumulatif kegagala i : Jumlah kumulatif gaggua N : Total jumlah gaggua Parameter distribusi weibull : ( ) ( )... (4) ( ) Misalka : ( ) Y... (5) ( ) ( ) X... (6) [ y x F( t) l(l ) F( ) i t i l t( i) (l t( i).(l(l ))] [ l(l ). i i i 2 2 [ (l t( i)) ] [ i i y e x F( t) (l t( i)) ]... (7)... (8) l t( i)]... (0)... () dimaa : F(t) = Fugsi Peluag Kumulatif θ = Shape Parameter α = Scale Parameter = Tahu... (2) Dimaa : MTTF = Waktu Rata-rata Terjadi Kegagala Jom FTEKNIK Volume 4 No. Februari 207 3

4 4.2 Metode Pelaksaaa Mulai Pegumpula Data Gaggua Iteral/Eksteral Peyebab PMT (Time To Failure) dari trasformator daya Gardu Iduk Garuda Sakti dapat dilihat pada Tabel. Tabel. Tabel Gaggua Peyebab Kegagala, Jumlah Trip/Lepas da TTF Pegelompokka Data Gaggua Iteral/Eksteral Peyebab PMT Trasformator Daya Trip/Lepas Peghituga Parameter Distribusi (Shape Parameter da Scale Parameter) Perhituga da aalisis Ideks Keadala ( Nilai Laju kegagala, MTTF) Karakterisasi Keadala Trafo Daya Selesai Gambar. Diagram alir peelitia Kemudia dilajutka dega spesifikasi relai-relai (OCR da GFR) serta peyetela kodisi existig dari relai tersebut serta data-data tambaha yag medukug utuk skripsi ii seperti data beba haria da lai-lai. 5. Aalisa Data Parameter Distribusi Weibull Utuk medapatka ilai fugsi laju kegagala, ilai MTTF (Mea Time To Failure) da ilai Reliability atau keadala, terlebih dahulu dihitug ilai parameter distribusi weibull. Dari table dapat diperoleh ilai fugsi kumulatif gaggua. Nilai fugsi kumulatif gaggua dihitug megguaka Microsoft Excel dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Fugsi Kumulatif Gaggua 5. ANALISA KEANDALAN TRANSFORMATOR DAYA GARDU INDUK GARUDA SAKTI Metode pegambila data trasformator daya dega cara megumpulka data bulaa pegusahaa gardu iduk garuda sakti, tepatya data trip/lepas PMT trasformator daya 50/20 KV. Data bulaa trip/lepas PMT trasformator daya 50/20 KV dikelompokka kedalam retag waktu pertahu kerja, da dikelompokka ke dalam peyebab terjadiya trip/lepas PMT trasformator daya 50/20 KV. Data pegusahaa mulai dari tahu 203 sampai tahu 205. Trip/lepas trasformator daya dikelompokka berdasarka jeis gaggua yag dialami trasformator daya. Nilai TTF Dalam meyelesaika perhituga parameter distribusi Weibull, maka perlu dilakuka pemisala X da Y. Nilai ii berpegaruh terhadap ilai dari parameter betuk da parameter skala. Nilai X da Y dihitug megguaka Microsoft Excel dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 3. Nilai X da Y Jom FTEKNIK Volume 4 No. Februari 207 4

5 Utuk medapatka ilai shape parameter da scale parameter, megguaaka rumus 0 da. Hasilya dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4. Nilai parameter distribusi weibull 5.2 Aalisa Perhituga Fugsi Laju Kegagala atau Fugsi Hazardous Perhituga Fugsi laju kegagala diperoleh dari persamaa. Nilai laju kegagala dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Nilai fugsi laju kegagala 5.3 Perhituga Nilai MTTF (Mea Time To Failure) Utuk medapatka ilai MTTF diguaka persamaa 2. Nilai MTTF dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 6. Nilai MTTF 6. KESIMPULAN Berdasarka hasil aalisa da pembahasa diatas maka kesimpulaya adalah sebagai berikut:. Gaggua trasformator daya yag serig terjadi gaggua da palig lama durasi terjadi adalah gaggua iteral. 2. Trasformator yag palig serig terjadi gaggua dalam kuru waktu 3 tahu terakhir adalah trasformator, da trasformator yag palig lama durasi tripya adalah trasformator. 3. Nilai MTTF (Mea Time To Failure) trasformator daya Gardu Iduk Garuda Sakti adalah Nilai uptime dari Trasformator Gardu Iduk Garuda Sakit adalah tahu. Jadi dapat di jelaska bahwa trasformator tersebut bekerja selama tahu dari waktu 3 tahu kerjaya. 5. Nilai Reliability (keadala) Trasformator Gardu Iduk Garuda sakti adalah Dapat dijelaska bahwa ilai tersebut medekati ilai probabilitas sebesar. Jadi terdapat ilai tidak adal sebesar Sesuai dega stadar keadala Croabach Alpha, maka dapat disimpulka bahwa keadala trasformator daya di gardu iduk garuda sakti adalah sagat baik (sagat adal) karea medekati ilai. 7. SARAN. Skripsi ii dapat dilajutka dega melakuka aalisa perhituga ekoomi seperti cost aalisis, maajeme aalisis, maupu maiteace aalisis. Utuk pegembaga lebih lajut, dapat dilakuka peelitia di perusahaa laiya dega metode yag sama maupu berbeda. 2. Pemeliharaa yag lebih terjadwal dega baik, memberika ilai keadala yag lebih baik. Jom FTEKNIK Volume 4 No. Februari 207 5

6 Daftar Pustaka Agug Yauar Wirapraja, I Gusti Ngurah Satriyadi Herada, Adi Soeprijato. (202). Studi Aalisis Keadala Sistem Distribusi Teaga Listrik Surabaya Megguaka Metode Lati Hypercube Samplig. Tekik Elektro, Fakultas Tekik Idustri, Istitut Tekologi Surabaya (ITS). Jho Cristia Napitupulu, Pausur S.M.L. Tobig. (203). Aalisi Keadala Trasformator Daya Megguaka Metode Weibull. Kosetrasi Tekik Eergi Listrik, Departeme Tekik Elektro Fakultas Tekik Uiversitas Sumatra Utara (USU). Joseph & Rosemary. (2003). Calculatig, Iterpreti, ad Reportig Croabach s Alpha Reliability Coefficiet for Likert- Type Scales. Mohammad A. Al-Fawza. (2000). Methods for Estimatig the Parameters of the Weibull Distributio. Kig Abdulaziz City for Sciece ad Techology Saudi Arabia. Sopyadi, Edi. 20. Gaggua Pada Trasformator. /27/gaggua-gaggua-padatrasformator/, diakses pada 0 November 205, Pkl WIB. Jom FTEKNIK Volume 4 No. Februari 207 6