BAB IV PEMBAHASAN. dan 1997, serta SPLN D : 2007)

Transkripsi

1 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Transformator Distribusi Umum Pada sistem distribusi, Transformator digunakan untuk menurunkan tegangan penyaluran 20 kv ke tegangan pelayanan 400 / 231 V. Untuk fungsi tersebut, Transformator dapat berupa Transformator satu fase (Gambar 4.1) atau tiga fase (Gambar 4.2) dengan berbagai Kelompok Vektor. Berikut ini merupakan Gambaran dari kedua penjelasan Trafo tersebut. Gambar 4.1 Trafo satu Fase Gambar 4.2 Trafo tiga Fase Secara umum untuk Transformator fasa tiga dengan kapasitas 160 kva memiliki hubungan vektor Yzn5 sedangkan untuk Kapasitas > 160 KVA memiliki hubungan vektor Dyn5 (berdasarkan SPLN 50 tahun 1982 dan 1997, serta SPLN D : 2007) Umur Transformator Distribusi Umur Transformator merupakan fungsi dari umur sistem insulasinya. Umur insulasi didefinisikan berakhir bila kekuatan mekanikalnya telah menurun hingga 50% kekuatan awal. Pada batas ini Transformator masih dapat beroperasi namun rentan terhadap berbagai gangguan. Untuk kelas suhu insulasi A, seperti halnya Transformator distribusi yang umum digunakan di PLN, penurunan ini dicapai pada jam (20,55 tahun) 49

2 bila Transformator dioperasikan pada kapasitas beban penuh secara berkelanjutan. Sistem insulasi didesain untuk beroperasi pada suhu belitan rata-rata 65 C dan suhu belitan hottest-spot 80 C di atas suhu ambien ratarata 30 C. Dengan kondisi ini, suhu operasi Transformator adalah: - 65 C kenaikan suhu rata-rata + 30 C suhu ambien = 95 C suhu ratarata belitan - 80 C kenaikan hottest-spot + 30 C suhu ambien = 110 C suhu hottestspot Secara operasional, umur Transformator akan ditentukan oleh suhu pada konduktor belitannya yang disebabkan oleh pembebanan pada Trafo itu sendiri. Suhu yang melebihi batas kemampuannya akan mempercepat umur Transformator dan sebaliknya. Gambar 4.3 berikut ini merupakan kurva umur operasi Trafo vs suhu belitan Umur trafo [jam] ,60 tahun ,17 tahun ,55 tahun Suhu [ C] Gambar 4.3 Kurva umur Transformator vs suhu belitan Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa untuk variasi suhu 7 C dari batas suhu operasi akan terjadi faktor kelipatan dua. Pada suhu 117 C, umur Transformator akan berkurang separuhnya akibat penuaan progresif oleh suhu tinggi terhadap sistem insulasi, sedangkan pada suhu belitan 107 C umur akan lebih panjang dua kalinya. 50

3 Pembebanan yang berlebihan pada Trafo (Overload), akan mengakibatkan panas berlebih pada transformator dimana akan mempercepat proses oksidasi pada minyak. Hasil oksidasi inilah sebagai pemicu pengikisan unsur logam hingga pada akhirnya penurunan kemampuan isolasi yang berujung pada kerusakkan Trafo. Selain itu pula, dengan adanya thermal stress yang sangat tinggi tersebut akan merusak kertas isolasi pada Trafo itu sendiri. Gambar 4.4 berikut ini merupakan contoh figur kerusakan isolasi Trafo (kraft paper) pada suhu 150 o C yang terendam dalam mineral oil (minyak Trafo) dengan variabel waktu: Gambar 4.4 Figur penuaan kertas isolasi Trafo Dari contoh figur diatas bisa dilihat bahwa ketika isolasi menerima suhu berlebih (150 o C), akan mengalami penurunan kualitas yang sangat signifikan yaitu dalam waktu kurang dari 6 bulan. 4.2 Gangguan Transformator Distribusi Tahun Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Kapasitas Tabel 4.1 dan Gambar 4.5 berikut ini merupakan data jumlah gangguan Trafo distribusi yang terjadi selama periode tahun 2013 berdasarkan kapasitas Trafo (KVA). Tabel 4.1 Data Jumlah Gangguan Trafo Tahun 2013 Berdasarkan Kapasitas NO KAPASITAS TRAFO JUMLAH GANGGUAN (UNIT) KVA KVA 4 TOTAL GANGGUAN 5 51

4 Gambar 4.5 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Kapasitas Dari data-data di atas terlihat bahwa Trafo distribusi yang paling sering terganggu adalah Trafo dengan kapasitas 400 kva yaitu sebanyak 4 Unit dengan persentase sebesar 80 % dan Trafo 315 KVA sebanyak 1 unit dengan persentase 20 %. Dengan demikian diperlukan perhatian Khusus pada Trafo dengan Kapasitas tersebut Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Usia Trafo Tabel 4.2 dan Gambar 4.6 berikut ini merupakan data jumlah gangguan Trafo distribusi yang terjadi selama periode tahun 2013 berdasarkan Usia Trafo. Tabel 4.2 Data jumlah gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Usia Trafo NO GARDU TAHUN PEMBUATAN USIA (TAHUN) 1 PM 165 A PM CGR PM 139 B PM 161 DD

5 < 5 Tahun 5-10 Tahun Tahun > 20 Tahun Gambar 4.6 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Usia Trafo Berdasarkan Usianya, dapat dilihat bahwa Trafo distribusi yang paling sering terganggu adalah Trafo dengan usia diantara 11 hingga 20 tahun yaitu sebanyak 3 unit atau dengan persentase sebesar 60 %. Trafo tersebut berarti sudah beroperasi ± setengah dari Konsep Umur Normal Trafo distribusi (20,55 tahun). Dengan demikian diperlukan strategi pengelolaan khusus pada Trafo dengan Usia tersebut Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Tipe Bushing Tabel 4.3 dan Gambar 4.7 berikut ini merupakan data jumlah gangguan Trafo distribusi berdasarkan tipe Bushing yang terganggu yaitu Tipe Indoor atau Outdoor. Tabel 4.3 Data jumlah gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan tipe bushing NO GARDU Tipe Bushing 1 PM 165 A Outdoor 2 PM 305 Outdoor 3 CGR 16 Outdoor 4 PM 139 B Oudoor 5 PM 161 DD Outdoor 53

6 5 0 0 Indoor 5 Outdoor Gambar 4.7 Persentase gangguan trafo tahun 2013 berdasarkan tipe bushing Dari data-data diatas terlihat bahwa keseluruhan gangguan Trafo terjadi pada Trafo pasangan luar (Outdoor) yaitu sebanyak 5 Unit atau dengan persentase sebesar 100 % dari total gangguan. Hal ini menunjukkan bahwa Trafo yang sering terganggu adalah Trafo Distribusi yang dipasang pada Gardu pasangan luar sehingga perlu perhatian khusus dalam pengelolaan dan kegiatan pemeliharaannya Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Penyebab Berdasarkan Penyebabnya, Gangguan Trafo distribusi Area Ciputat Posko Cinere secara keseluruhan diakibatkan oleh Kondisi Pembebanan yang tidak baik yaitu Beban berlebih (Overload) maupun beban tidak seimbang (Unbalance) seperti yang terdapat pada Tabel 4.4 dan Gambar 4.8 dibawah ini. Tabel 4.4 Data Jumlah gangguan Trafo berdasarkan Kondisi beban NO GARDU prosentase pembebanan (%) Unbalance (%) 1 PM 165 A PM CGR PM 139 B PM 161 DD

7 PM 165 A PM 305 CGR 16 PM 139 B PM 161 DD Pembebanan Unbalance Gambar 4.8 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan kondisi beban Dari Tabel 4.4 dan Gambar 4.8 diatas dapat dilihat bahwa 4 unit atau sebesar 80 % Trafo terganggu disebabkan oleh beban berlebih (Overload) dan 1 unit oleh beban tidak seimbang (Unbalance). Dengan demikian diperlukan perhatian khusus terhadap Trafo Overload di Area Ciputat Posko Cinere, mengingat berdasarkan Ketetapan PLN dibatasi Maksimum sebesar 80 % untuk pembebanan Trafo dan 25 % untuk beban tidak seimbang Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Akibat Kerusakkan Tabel 4.5 dan Gambar 4.9 berikut ini merupakan data jumlah gangguan Trafo distribusi berdasarkan akibat kerusakan (fisik). Tabel 4.5 Data jumlah gangguan Trafo berdasarkan akibat kerusakan (fisik) NO GARDU Akibat 1 PM 165 A Hubung Singkat TM Body 2 PM 305 Hubung Singkat TM Body 3 CGR 16 Hubung Singkat TM Body 4 PM 139 B TM TR Zero 5 PM 161 DD Hubung Singkat TM Body 55

8 4; 80% 1; 20% Hubung Singkat TM-TR Hubung Singkat TM-Body Hubung Singkat TR-Body Hubung Singkat TM-TR-Body Kumparan Putus Oli Bocor/Rembes Acessoris (Bushing, tap changer dll) Overheat (Body gembung,meledak) Kegagalan Proteksi Lain-Lain Gambar 4.9 Grafik Persentase gangguan Trafo berdasarkan akibat kerusakan (fisik) Berdasarkan Kerusakkan Fisik, secara keseluruhan gangguan Trafo tahun 2013 mengakibatkan terjadinya hubung singkat antar belitan Trafo baik sisi Primer dengan sekunder maupun Body. Dengan demikian dapat diketahui bahwa komponen yang mengalami kerusakkan adalah isolasi trafo (Kertas Isolasi maupun Minyak Trafo) yang tidak lain disebabkan oleh Pembebanan berlebih. 4.3 Analisa Penyelesaian Masalah Gangguan Trafo dengan metode RCPS (Route Cause Problem Solving) Berdasarkan Data dan Evaluasi seputar Gangguan Trafo yang terjadi selama tahun 2013 yang terdapat pada bagian hingga maka dapat dicari akar permasalahannya untuk dibuatkan inisiatif perbaikannya seperti gamabr dibawah ini : RCPS 1 Gambar 4.10 RCPS 1 Gangguan Trafo Distribusi 56

9 RCPS 2 Gambar 4.11 RCPS 2 Gangguan Trafo Distribusi RCPS 3 Gambar 4.12 RCPS 3 Gangguan Trafo Distribusi 57

10 RCPS 4 Gambar 4.13 RCPS 4 Gangguan Trafo Distribusi 4.4 Inisiatif Perbaikan dan Prioritasisasi Berdasarkan analisa akar masalah yang terdapat pada bagian hingga maka didapatkan Inisiatif perbaikan untuk menyelesaikan masalah sebagai berikut : a. Melakukan Pecah Beban Gardu, Uprating kapasitas Trafo, pembangunan Gardu dan Trafo Sisip b. Membentuk Tim Reksis antar bidang c. Melakukan Pemerataan beban d. Melakukan in house training kepada Yantek (Petugas Inspeksi) e. Memberi denda dan peringatan kepada Vendor Yantek untuk melengkapi kebutuhan material dan peralatan revisi dan inspeksi sesuai kontrak f. Membentuk tim dan melaksanakan inspeksi oleh pegawai g. Melakukan Assessment Trafo Distribusi (Penilaian Kondisi Trafo) h. Memperkuat Kontrak dan SLA Pekerjaan Yantek i. Membuat monitoring usulan temuan inspeksi dan tindak lanjutnya 58

11 j. Membuat perencanaan dan permintaan kebutuhan material Trafo pengganti secara optimal Dari inisiatif-inisiatif perbaikan tersebut, diperlukan prioritasi inisiatif berdasarkan tingkat kemudahan (Easy) dan hasil (Impact) yang akan didapatkan apabila inisiatif tersebut dilakukan. Tabel 4.6 dan Gambar berikut ini merupakan Prioritasi inisiatif penurunan gangguan Trafo berdasarkan hasil analisa. Tabel 4.6 Hasil FGD Prioritasisasi inisiatif penurunan gangguan trafo 59

12 Gambar 4.14 Matrix Prioritasisasi inisiatif penurunan gangguan trafo 4.5 Trafo Overload Jika dilihat dari Konsep umur trafo pada bagian 4.1.2, trafo yang dibebani secara overload akan berhubungan langsung terhadap kenaikan suhu (belitan dan isolasi) yang berdampak pada kerusakan belitan dan kertas isolasi trafo. Selain itu juga Pembebanan yang berlebihan (Overload) akan mengakibatkan panas berlebih pada transformator dimana akan mempercepat proses oksidasi pada minyak yang memicu pengikisan unsur logam hingga pada akhirnya penurunan kemampuan isolasi yang berujung pada kerusakkan Trafo. Berdasarkan Analisa dan Evaluasi penyebab gangguan Trafo tahun 2013 dapat diketahui bahwa 80 % gangguan Trafo yang terjadi diakibatkan oleh pembebanan yang berlebih (Overload) sehingga harus dilakukan Pemeliharaan Trafo dengan Fokus perbaikan pada Trafo Overload. 60

13 4.5.1 Data Trafo Overload Tahun 2013 Tabel 4.7 dan Gambar 4.15 berikut ini merupakan data jumlah Trafo Overload di Area Ciputat Posko Cinere berdasarkan Kapasitas Trafo. Tabel 4.7 Data jumlah Trafo Overload berdasarkan Kapasitas Trafo NO KAPASITAS (KVA) JUMLAH (UNIT) PERSENTASE (%) % % % % TOTAL % Gambar 4.15 Grafik Persentase Trafo Overload berdasarkan Kapasitas Trafo Dari data-data di atas terlihat bahwa Trafo Overload di Area Ciputat Posko Cinere didominasi oleh Trafo dengan kapasitas 630 kva yaitu sebanyak 32 Unit atau dengan persentase sebesar 41,03 % dan Trafo 400 KVA sebanyak 31 unit dengan persentase 39,74. Hal ini adalah wajar, mengingat berdasarkan data aset Trafo distribusi yang dimiliki kedua kapasitas Trafo ini memang memiliki populasi dalam jumlah yang paling banyak bila dibandingkan dengan kapasitas Trafo yang lain. Jika dilihat Dari Tipe Gardu (Trafo pasangan dalam atau luar) Trafo Overload didominasi oleh Trafo pasangan dalam yang terpasang pada Gardu Beton seperti yang terdaapat pada Tabel 4.8 dan Gambar 4.16 dibawah ini. Tabel 4.8 Data jumlah Trafo Overload berdasarkan Tipe gardu 61

14 NO TIPE GARDU JUMLAH (UNIT) PERSENTASE (%) 1 PORTAL & RMU % 2 BETON % TOTAL % Gambar 4.16 Grafik Persentase Trafo Overload berdasarkan Tipe Gardu Dari data-data diatas dapat diketahui besarnya Persentase Trafo Overload di Area Ciputat Posko Cinere pada persamaan 2.9 yaitu sebagai berikut : 78 % Trafo Overload terhadap Asset = 100% 518 = 15,06 % Mengingat Kondisi Tersebut Maka Pada tahun 2014 ini Area Ciputat Posko Cinere menargetkan Penurunan Jumlah Trafo Overload dari persentase 15,06 % menjadi 10 % Asset Strategi Penyelesaian Program Penurunan Jumlah Trafo Overload Dalam kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload, diperlukan Strategi pemeliharaan yang diklasifikasikan kedalam tiga kategori pekerjaan 62

15 sehingga proses tindaklanjut penyelesaian dapat terlaksana dan termonitor dengan baik. Adapun ketiga kategori pekerjaan tersebut antara lain : 1. Uprating Trafo Merupakan kegiatan peningkatan Kapasitas (Daya) Trafo ke Kapasitas yang lebih besar. 2. Pecah Beban Trafo Merupakan kegiatan pemecahan sebagian beban Trafo ke Gardu terdekat yang kondisi beban Trafonya tidak Overload. 3. Pembangunan Gardu dan Trafo sisip Merupakan kegiatan pembangunan Gardu atau Trafo baru dikarenakan tidak dapat memenuhi kegiatan Uprating maupun pecah beban Trafo. Dalam Pelaksanaannya agar Kegiatan dapat terlaksana dilakukan Koordinasi dengan bidang Perencanaan. Tabel 4.9 dan Gambar 4.17 berikut ini merupakan Rekapitulasi rencana tindak lanjut penyelesaian Trafo overload berdasarkan kategori pekerjaan. Tabel 4.9 Rekapitulasi Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload NO KLASIFIKASI PEKERJAAN JUMLAH TRAFO (UNIT) PERSENTASE (%) 1 UPRATING % 2 PECAH BEBAN TRAFO % 3 GARDU & TRAFO SISIP % TOTAL % Gambar 4.17 Grafik Persentase Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload 63

16 4.5.3 Workplan Program Penurunan Jumlah Trafo Overload Agar Program Penyelesaian Trafo Overload dapat terlaksana dengan baik maka diperlukan Monitoring kegiatan yang dituangkan dalam bentuk Workplan seperti yang terdapat pada Tabel 4.10 dibawah ini Tabel 4.10 Rekapitulasi Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload INITIATIVE DETAIL INITIATIVE Team Members PENURUNAN GANGGUAN TRAFO DISTRIBUSI Madayun Romodona SA Mentor Heddy R Udy PROJECT PROGRESS TRACKING (TEAM LEADER) TIMELINE (WEEKLY) 2014 Activities Deadline PIC Status AGUST SEPT OKT NOV Status DEVELOPMENT PENGUMPULAN DATA 1 4-Aug-14 GANGGUAN TRAFO 2 PENYUSUNAN STRATEGI PENURUNAN GANGGUAN TRFAO 18-Aug-14 Madayun Romodona SA & TIM Madayun Romodona SA & TIM Plan Actual Plan Actual DEPLOYMENT 3 PEMBUATAN SPK 15-Sep-14 4 PELAKSANAAN PEKERJAAN 1-Oct-14 Madayun Romodona SA & TIM Madayun Romodona SA & TIM Plan Actual Plan Actual ACADEMY MONITORING DAN 5 1-Dec-14 EVALUASI Madayun Romodona SA & TIM Plan Actual Aktifitas Sesuai Jadwal Langkah di dalam aktifitas proyek tertunda Deadline aktifitas proyek tidak tercapai Aktifitas belum dimulai Aktifitas proyek selesai 64

17 4.5.4 Realisasi dan Progress Penurunan Jumlah Trafo Overload Tabel 4.11 dan Gambar 4.18 berikut ini merupakan Progress Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo Overload hingga periode Desember Tabel 4.11 Progress dan realisasi Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo Overload NO JENIS PEKERJAAN RENCANA (UNIT) REALISASI (UNIT) (%) 1 UPRATING % 2 PECAH BEBAN TRAFO % 3 GARDU & TRAFO SISIP % TOTAL % Gambar 4.18 Progress dan Realisasi Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo Overload Berdasarkan data diatas dapat dilihat bahwa besarnya Trafo Overload yang telah diperbaiki sebanyak 21 unit trafo dengan persentase sebesar 26,92 % terhadap Total Trafo Overload. Selain itu dapat pula dihitung besarnya persentase jumlah Trafo Overload terhadap keseluruhan Asset di Area Ciputat Posko Cinere hingga Periode November 2014 pada persamaan 2.9 yaitu sebagai berikut : 65

18 (78 21) % Trafo Overload terhadap Asset = 100% 518 (57) = 100% 518 = 11, 003 % 4.6 Manfaat Adapun Manfaat tidak langsung yang didapat dari Program Penurunan Jumlah Trafo Overload adalah pada periode yang sama (Juli - November) tahun 2013 dan 2014, terjadi penurunan Gangguan Trafo Distribusi yang hingga saat ini realisasinya masih nol seperti yang terdapat pada Tabel 4.12 dan Gambar 4.19 berikut ini. Tabel 4.12 Perbandingan Realisasi Gangguan Trafo Tahun 2013 dan 2014 NO TAHUN JUMLAH GANGGUAN JUL AGT SEPT OKT NOV TOTAL Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Realisasi Gangguan Trafo Tahun 2013 dan 2014 Berdasarkan Realisasi Gangguan tersebut maka dapat dihitung estimasi Efisensi biaya langsung dari kerusakkan Trafo dan Rupiah hilang akibat KWH yang tidak terjual berdasarkan persamaan 2.10 sampai dengan persamaan 2.13, sebagai berikut : 66

19 - Kondisi Trafo 400 KVA Pada beban 100 % pada persamaan 2.10 : 400kva Ampere yang hilang ( beban trafo 80 % ) pada persamaan 2.11: = (Beban 100 %) x (80 %) = 578,03 Ampere x 0,8 = 462, 43 Ampere ( pada kondisi beban 80 % ) - Beban yang Hilang pada persamaa 2.12 : = Ampere yang hilang x Jumlah Gangguan Trafo = 462,43 Ampere x 3 kali gangguan = 1.387,28 Ampere - Energi yang Hilang pada persamaan 2.13 : = ( 3 x 380 x Beban yang Hilang x Cos Ø x Durasi Padam) 1000 = ( 3 x 380 x 1.387,28 A x 0.9 x 3 Jam) ` = 2,462, = 2.462,40 KWH Rupiah yang Hilang pada persamaan 2.14 : = Energi yang Hilang x Harga 1 KWH = 2.462,40 KWH x Rp ,- = Rp. 3,329, ,03Ampere 67

20 Total Efesiensi Biaya yang diakibatkan oleh gangguan trafo yang benar benar rusak tidak dapat diperbaiki lagi dan rupiah yang hilang akibat KWH tidak terjual ( Tabel 4.13 ) Tabel 4.13 Efisiensi Biaya akibat penurunan gangguan Trafo NO Uraian Jml Satuan DETAIL Harga Satuan (Rp) Total 1 Material Trafo 400 KVA 3 unit Rp 347,853,000 2 Biaya Ganti Trafo 400 KVA 3 unit Rp Rupiah hilang (Kwh hilang) 2.462,40 Kwh Rp Total Saving rupiah dalam Periode yang sama (Juli - November) Rp Selain itu. secara non finansial akan memberikan manfaat meningkatnya Citra PLN di masyarakat sebagai dampak dari tidak adanya Gangguan yang disebabkan oleh kerusakkan Trafo. 68