PEMBUATAN PURWARUPA APLIKASI PENGELOLAAN SISTEM JARINGAN SUTM 20KV UNTUK MENENTUKAN SUSUT TEKNIK MENGGUNAKAN GIS 3D-ANALYST DI PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI JAWA TIMUR APJ MALANG Ahmad Helmi, Joko Lianto Buliali Program Studi Magister Manajemen Teknologi, Bidang Keahlian Manajemen Teknologi Informasi, Program Pascasarjana, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. ABSTRAK PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Timur APJ Malang memiliki panjang jaringan SUTM 20KV yang tersebar dan sebagian besar melewati daerah pegunungan serta perbukitan. Data tentang panjang jaringan SUTM 20KV tersebut disimpan didalam database spatial berformat Geographic Information System (GIS) tanpa memperhitungkan faktor kontur/elevasi, serta digunakan sebagai dasar perhitungan susut teknik setiap bulan dengan menggunakan rumus I 2 R, dimana R = ρ l/a, ρ hambatan jenis konduktor, l panjang jaringan, dan A diameter konduktor. Proses koreksi geometrik untuk memvalidasi data spatial existing panjang jaringan digunakan metode pengukuran differensial GPS Geodetic, karena metode ini tidak memerlukan survey ulang, sedangkan untuk analisis faktor kontur/elevasi digunakan GIS 3D- Analyst, karena teknologi ini mampu menganalisis dan menghitung panjang data spatial yang berkoordinat z ketinggian (kontur/elevasi). Data yang telah divalidasi dijalankan oleh sebuah purwarupa aplikasi untuk menghitung nilai susut teknik akibat panjang jaringan, dan hasil ujicoba kasus pertama dengan menggunakan purwarupa aplikasi membuktikan bahwa ada perbedaan panjang jaringan sekitar 708,3 meter akibat faktor kontur/elevasi pada sampel penelitian, dan pada kasus kedua terdapat penyulang yang kurang efisien panjangnya sehingga berpotensi meningkatkan angka susut teknik, serta pada kasus ketiga purwarupa mampu menghitung kebutuhan material jaringan untuk lokasi yang akan dialiri listrik. Kata kunci: Data spatial existing panjang jaringan SUTM 20KV, faktor kontur/elevasi, GIS 3D Analyst, dan perhitungan susut teknik. PENDAHULUAN PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Timur APJ Malang memiliki aset jaringan SUTM 20KV yang membentang dan menelusuri daerah pegunungan dan perbukitan, sesuai dengan kondisi geografis daerah Kabupaten/Kodya Malang, dan Kabupaten Batu yang memang 60% adalah daerah pegunungan dan perbukitan (Data Peta Topografi Bakosutanal Th. 2002). Kondisi geografis tersebut menjadikan masalah bagi PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Timur APJ Malang didalam menentukan perhitungan susut teknik khususnya pada jaringan SUTM 20KV, hal ini karena data panjang jaringan diambilkan dari database yang berupa data spatial, dimana data spatial tersebut dibangun tanpa memperhitungkan faktor kontur/elevasi, sehingga kurang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai dasar perhitungan susut teknik.
Berdasarkan SPLN 18 tahun 1989, disebutkan bahwa rumus perhitungan susut teknik adalah I 2 R, dimana R = ρ l/a, oleh karenanya pengaruh data panjang jaringan (l) SUTM 20KV sangat besar terhadap perhitungan susut teknik, disamping faktor lain seperti diameter konduktor (A), bahan/jenis konduktor yang digunakan (ρ), serta besarnya kuat arus yang mengalir (I) pada jaringan tersebut. Saat ini angka susut total yang terjadi adalah sekitar 10.37% (www.datacenter.pln-jatim.co.id). Artinya dalam sebulan PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Timur APJ Malang kehilangan energi listrik (KWh) sebesar 10.37% dari total energi yang dibeli dari P3B ( Pusat Pembangkitan dan Penyaluran Beban) dibanding dengan jumlah pemakaian energi yang digunakan oleh pelanggannya. Angka 10.37% ini adalah relatif cukup besar, sehingga upaya untuk menurunkan angka susut tersebut menjadi hal yang mendesak supaya bisa menaikkan kinerja perusahaan Salah satu upaya yang harus dilakukan adalah keberadaan data yang valid, yang bisa memberi informasi sebenarnya sesuai dengan kondisi lapangan, sehingga angka susut yang terjadi adalah angka yang mendekati riil. Agar keberadaan data spatial panjang jaringan SUTM 20KV yang sudah ada tersebut lebih memenuhi syarat untuk digunakan sebagai dasar perhitungan susut teknik, maka dibutuhkan sebuah penelitian dan metode kerja yang mampu memvalidasi ketelitiannya tanpa harus melakukan survey ulang semuanya, dengan didukung oleh sebuah perangkat lunak yang mampu menganalisis faktor kontur/elevasi sebagai komponen dalam validasi data spatial yang ada, sehingga menghasilkan data spatial panjang jaringan SUTM 20KV yang lebih memenuhi syarat untuk digunakan sebagai dasar perhitungan susut teknik METODA Metoda kerja yang dilakukan adalah diawali dengan melakukan analisis terhadap system yang sedang berjalan saat ini, diantaranya adalah ketersediaan SDM dan struktur organisasi yang ada, bisnis proses yang terkait dengan perhitungan susut teknik, sistem aplikasi dan database existing yang telah dimiliki, serta ketersediaan infra struktur jaringan komunikasi dan perangkat keras computer. Hasil dari analisis sistem yang saat ini berjalan tersebut, menghasilkan kebutuhan-kebutuhan yang dikaitkan dengan upaya untuk meningkatkan kinerja perusahaan, yang diantaranya adalah dengan cara mengurangi angka susut teknik yang terjadi. Dan untuk mengurangi angka susut berarti harus tahu informasi yang benar tentang angka susut sesungguhnya yang saat ini terjadi. Untuk itu salah satu jalan adalah database asset panjang jaringan yang dimiliki harus mampu memberi informasi yang lebih benar dalam perhitungan angka susut. Untuk itu diperlukan sebuah purwarupa aplikasi pengelolaan jaringan SUTM 20KV yang mampu memberikan informasi nilai susut teknik, akibat pengaruh panjang jaringan dengan didukung oleh data spatial panjang jaringan SUTM 20KV yang lebih valid dengan memperhatikan faktor kontur/elevasi. Tahapan yang dilakukan adalah sebagai berikut : Pembuatan Ground Control Point (GCP) Panjang jaringan SUTM 20KV diukur berdasarkan letak tiang JTM yang menyangga jaringan tersebut, sehingga ketelitian posisi koordinat geografis tiang JTM menentukan panjang jaringan SUTMnya C-4-2
GCP berfungsi sebagai referensi/kontrol/pengikat dalam proses validasi koordinat geografis tiang JTM. Penentuan lokasi GCP, dipasang merata pada daerahdaerah yang dilalui tiang JTM 20KV dan ditentukan sedemikian rupa sehingga membentuk segitiga-segitiga, dimana jarak sisi-sisinya ditentukan tidak melebihi 10 Km (ZA, Hasanuddin, 2001), selain itu yang perlu diperhatikan dalam menentukan lokasi GCP adalah daerahnya harus terbuka dan mudah dijangkau, sehingga memungkinkan signal satelit diterima oleh GPS dengan kuat, dan memudahkan dilakukan pengamatan GPS. Hal harus ini dilakukan agar ketelitian akhir peta dapat memenuhi kriteria ketelitian peta skala 1:2500. Sample yang digunakan dalam penelitian ini adalah Penyulang Pujon dan Penyulang Ngantang, sehingga jumlah dan lokasi GCP yang digunakan adalah seperti tertera dalam Tabel 1. Tabel 1 : Nama dan Lokasi GCP No NAMA GCP LOKASI GCP 1. S-1230 Desa Randuagung, Kec. Singosari, Kab.Malang 2. S-2299 Desa Sidorahayu, Kec. Wagir, Kodya Malang 3. TTG-1289 Desa Genengan, Kec. Kebonagung, Kodya Malang 4. DI-0341-001 Desa Terongrejo, Kec. Junrejo, Kab. Malang 5. DI-0341-002 Desa Sumberejo, Kec. Batu, Kab. Batu 6. DI-0341-003 Desa Sukomulyo, Kec. Pujon, Kab. Malang 7. DI-0341-004 Desa Waturejo, Kec. Ngantang, Kab. Malang GCP S-1230, S-2299, dan TTG-1289 adalah GCP yang dibuat oleh Badan Pertanahan Nasional (BPN), GCP ini adalah GCP orde -1 yang mempunyai ketelitian centimeter, sedangkan GCP DI-0341-001 sampai dengan 004 adalah GCP turunan orde- 1 yang dibuat dengan metode pengukuran differensial menggunakan GPS Geodetik. Hasil pembuatan GCP setelah di-download ke perangkat lunak ArcMap 9.x seperti terlihat pada gambar 1. Gambar 1 Jaring Segitiga Lokasi GCP C-4-3
Analisis dan Koreksi Geometrik Tiang JTM Sesuai dengan fungsinya sebagai referensi/kontrol/pengikat, maka GCP yang telah terbentuk digunakan sebagai referensi/kontrol/pengikat terhadap tiang-tiang JTM disekitar area jaring segitiga GCP. Proses penurunan dan perataan koordinat tiang JTM dalam rangka koreksi geometrik untuk memvalidasi posisi geometriknya, digunakan tools spatial adjustment yang ada pada perangkat lunak ArcMap 9.x. Gambar 2 adalah memperlihatkan hasil proses spatial adjustment yang dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ArcMap 9.x, dimana ada pergeseran lokasi data spatial tiang JTM existing (warna biru) dibandingkan dengan data data spatial tiang JTM yan telah dikoreksi geometrik (warna merah). Sehingga dengan demikian jaringan SUTM 20KV yang melewati tiang-tiang JTM tersebut secara otomatis terkoreksi juga panjangnya. Gambar 2 : Posisi Tiang JTM 20kv Sebelum Dan Sesudah Dilakukan Analisis Spatial Adjusment Pembuatan Purwarupa dengan Menggunakan GIS 3D-ANALYST GIS 3-D Analyst adalah merupakan extenstion dari software ArcScane 9.x yaitu sebuah produk dari produsen perangkat lunak terkemuka ESRI yang mempunyai kemampuan analisis dan visualisasi data-data bereferensi geografis secara tiga dimensi (Kennedy, Heater, 2004 : 21) Kemampuan ArcScene 9.x dalam menganalisis dan mevisualisasikan data spatial secara 3D adalah menjadi salah satu keunggulan perangkat lunak ini, khususnya tentang model analisis kontur permukaan bumi (Bratt Steve, 2004), sehingga sesuai dengan analisis perhitungan panjang jaringan SUTM 20KV yang melewati daerah pegunungan dan perbukitan. Gambar 3 adalah mempelihatkan kemampuan GIS 3-D Analyst dalam menganalisis data kontur/elevasi ke koordinat geografis tiang-tiang JTM yang dilalui oleh SUTM 20KV. Agar didapatkan purwarupa aplikasi yang sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan, maka dilakukan desain sistem, yang terdiri atas desain fungsional pungguna dan fungsional aplikasi, desain arsitektur sistem, desain antar muka pengguna, dan C-4-4
desain infra struktur jaringan komunikasi serta perangkat keras komputer. HASIL PENELITIAN Gambar 3 : Kemampuan GIS 3-D Analyst Purwarupa aplikasi dan data spatial panjang jaringan SUTM 20KV yang dihasilkan dalam penelitian ini, perlu diujicoba kebenarannya. Ada 3 (tiga) contoh kasus yang mungkin akan terjadi pada saat purwarupa ini dipakai didalam bisnis proses yang ada di PLN APJ Malang, ketiga contoh kasus itu adalah sebagai berikut: Menguji kebenaran purwarupa dalam menghitung panjang jaringan SUTM 20KV untuk perhitungan susut teknik SUTM 20KV Bagaimana pengguna dapat melakukan efisiensi panjang terhadap 2 (dua penyulang yang berdekatan Bagaimana pengguna dapat mengetahui kebutuhan panjang jaringan SUTM 20KV untuk pengembangan jaringan kelistrikan. Analisis Hasil Uji Coba Kasus Pertama Contoh kasus pertama adalah bagian dasar dari purwarupa ini, yaitu menghitung panjang jaringan SUTM 20KV akibat faktor kontur/elevasi untuk menentukan angka susut teknik SUTM dimana hasilnya dibandingkan dengan hasil pengukuran panjang jaringan secara manual. Berdasarkan perhitungan purwarupa didapatkan data sebagai berikut : Panjang data existing jaringan SUTM Penyulang Pujon tanpa memperhitungkan kontur/elevasi adalah 23.700,02 meter Panjang data jaringan SUTM Penyulang Pujon dengan memperhitungkan kontur/elevasi adalah 24.408,32 meter C-4-5
Sedangkan berdasarkan data hasil pengukuran walkmeter didapatkan data sebagai berikut : Data panjang jalan raya mulai dari GI Sengkaling dan berakhir di tiang akhir penyulang Pujon, sesuai dengan permukaan jalan dan sejajar dengan tiang JTM penyulang Pujon adalah 24.395,23 meter Bila dimasukkan faktor lendutan 1/100 x bentangan kawat konduktor untuk sejumlah 532 tiang JTM penyulang Pujon, didapatkan angka panjang jaringan sebesar 24.419,63 meter Berdasarkan data yang diperoleh diatas, maka kemiripan antara hasil perhitungan purwarupa panjang jaringan 3D dengan hasil pengukuran secara manual, yaitu 24.408,32 meter dan 24.419,63 meter, dibandingkan dengan hasil perhitungan purwarupa dengan menggunakan data existing tanpa memperhitungkan faktor kontur/elevasi yaitu 23.700,02 meter, selisih panjang sebasar 708,3 meter cukup signifikan terhadap nilai susut tekniknya yaitu : Susut panjang 2D = 1.31347 VA atau setara dengan 1.31347 Watt per detik Susut panjang 3D = 1.35338 VA atau setara dengan 1.35338 Watt per detik Hal ini membuktikan bahwa, perhitungan susut teknik jaringan SUTM dengan menggunakan data panjang jaringan existing yang dipakai selama ini menimbulkan adanya perbedaan, karena diabaikannya faktor kontur/elevasi dalam perhitungan panjangnya. Analisis Hasil Uji Coba Kasus Kedua Contoh kasus kedua adalah fungsi purwarupa sebagai tools untuk pengelolaan jaringan SUTM yang diharapkan mampu mengelola secara efisien jaringan SUTM 20KV sehingga dapat mengurangi faktor drop valtage atau tegangan turun akibat terlalu panjangnya jaringan SUTM suatu penyulang. Hal ini diperlihatkan dari hasil uji coba contoh kasus kedua, yaitu sebagai berikut : Data existing panjang jaringan Penyulang R adalah 2.872,62 meter Data existing panjang jaringan penyulang S adalah 2.980,56 meter Bila diperhatikan kedua data existing tersebut, penyulang R memiliki panjang yang lebih pendek dibandingkan dengan penyulang S, tetapi bila dihitung dengan memasukan faktor elevasi/kontur maka data yang diperoleh adalah sebagai berikut : Data hasil perhitungan purwarupa panjang jaringan Penyulang R adalah 3.697,45meter Data hasil perhitungan purwarupa panjang jaringan Penyulang S adalah 3.126,4meter Berdasarkan data tersebut, maka penyulang R memiliki panjang yang lebih besar, dibandingkan dengan penyulang S, sehingga akan lebih efisien bila pemukiman X disuplai listriknya dari penyulang S, bukan penyulang R. Dengan demikian, maka keluhan Asmendist yang selama ini terjadi didalam mengelola jaringan SUTM guna menurunkan angka susut teknik bisa dilakukan dengan lebih valid, karena penyulang-penyulang yang semula dianggap belum melampaui batas panjang, ternyata setelah diperhitungkan faktor kontur/elevasi maka panjangnya menjadi lebih, sehingga berakibat pada susut teknik yang lebih besar pula. Analisis Hasil Uji Coba Kasus Ketiga Contoh kasus ketiga adalah fungsi purwarupa sebagai tools untuk perencanaan pengembangan jaringan SUTM guna mendapatkan informasi kebutuhan material listrik C-4-6
yang lebih mendekati riil. Selama ini data yang diperoleh Asmendist adalah dengan melakukan pengukuran secara manual ke lapangan dan sering terhambat karena daerah yang akan diukur panjangnya, dipisahkan oleh tebing/jurang, petugas survey kesulitan untuk melewati, yang pada akhirnya data lapangan menggunakan perkiraan-perkiraan. Berdasarkan contoh kasus ketiga ini, purwarupa dapat menghitung kebutuhan panjang konduktor yang dibutuhkan untuk pengembangan jaringan kelistrikan dengan memperhitungkan faktor elevasi/kontur, sehingga didapatkan panjang yang lebih riil yaitu sebesar 557,33 meter. Dengan menggunakan purwarupa ini maka, biaya survey lapangan menjadi tidak ada, analisis panjang jaringan cukup dilakukan dengan menggunakan purwarupa dan hasil yang diperolehpun lebih mendekati riil karena memperhitungkan faktor elevasi/kontur untuk menghitung panjang yang melewati permukaan. KESIMPULAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh sejumlah kesimpulan sebagai berikut : Untuk mendapatkan data spatial panjang jaringan SUTM 20KV yang lebih valid, agar dapat dipergunakan sebagai dasar perhitungan susut teknik yang lebih teliti, maka diperlukan data posisi koordinat tiang JTM 20KV yang lebih presisi dan akurat, terutama karena faktor kontur/elevasi permukaan tanah yang dilalui oleh tiang JTM 20KV. Data posisi koordinat tiang JTM 20KV yang lebih presisi dan akurat, dengan memperhatikan faktor kontur/elevasi, dapat diperoleh dengan cara dilakukan koreksi geometrik pada data existing dengan membuat beberapa titik Ground Control Point (GCP) membentuk jaring segitiga sedemikian rupa, pada daerahdaerah yang dilalui jaringan SUTM 20KV. Proses perhitungan dan analisis data koordinat posisi tiang JTM 20KV dengan titik-titik GCP untuk mendapatkan data spatial panjang jaringan SUTM 20KV yang lebih valid dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ArcMap ArcEditor 9.1 dan 3D Analyst Penyajian hasil analisis dan perhitungan panjang jaringan SUTM 20KV untuk menentukan susut teknik disajikan dalam sebuah purwarupa, yang dibuat dengan cara customise perangkat lunak ArcScene 9.1 sesuai dengan desain kebutuhan pengguna dan ketersediaan infra struktur perangkat keras serta jaringan komunikasi yang ada. Hasil uji coba terhadap contoh kasus satu membuktikan bahwa perhitungan panjang jaringan yang dilakukan oleh purwarupa bila dibandingkan dengan pengukuran secara manual adalah mendekati angka yang sama yaitu 24.408,32 meter dan 24.419,63. Sedangkan bila dibandingkan dengan menggunakan data existing tanpa memperhitungkan faktor kontur/elevasi adalah 23.700,02 meter, jadi ada selisih panjang sebasar 708,3 meter Hasil uji coba terhadap contoh kasus ketiga, membuktikan bahwa purwarupa ini mampu memberikan salah satu solusi didalam menentukan perencanaan kebutuhan material jaringan pada daerah-daerah yang medan lapangannya sulit dijangkau, dikarenakan faktor pegunungan atau perbukitan. Dengan demikian maka penggunaan purwarupa ini selain untuk menentukan angka susut teknik yang lebih riil, juga bisa digunakan sebagai sumber informasi C-4-7
didalam pengelolaan jaringan SUTM 20KV sehingga mampu mendukung keandalan sistem distribusi dan perencanaan pengembangan jaringannya. DAFTAR PUSTAKA Kennedy, Heater, Data in Three Dimensions : A Guide to ArcGIS 3D Analyst, Thomson OnWord Press, 2004 LMK-SPLN, SNI, 2000 : 17, Standarisasi Material/Peralatan Kelistrikan Nasional, 2000 Majalah Infokus PLN : Edisi 52 Th.2005 Ormby, Tim, Getting to Know ArcGIS Desktop, ESRI Press California, 2004 SPLN.18 : 1989, Standarisasi Konstruksi Kelistrikan Nasional, 2000 Whitten, Jeffery L, Metode Desain dan Analisa Sistem, Edisi 6, 2004 www.bakosurtanal.go.id : Data Peta Topografi Indonesia, Bakosutanal, 2002 www.datacenter.pln-jatim.co.id : Data Jaringan dan Losses per APJ, 2006 www.geodesy.gd.itb.ac.id : teknologi_gps.html, 2006 ZA, Hasanuddin, Pengukuran Posisi Geografis dengan Metode Real Time Kinematik (RTK), Pustaka Utama Grafiti, 2001 C-4-8