JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
1
ANALISIS KEANDALAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV DI PT PLN DISTRIBUSI JAWA TIMUR KEDIRI DENGAN METODE SIMULASI SECTION TECHNIQUE Chandra Goenadi, I.G.N Satriyadi Hernanda, S.T., M.T., Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D., Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh November Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected],
[email protected] Abstract-- Kontinuitas penyaluran tenaga listrik dipengaruhi oleh keandalan dari setiap komponen peralatan dalam sistem distribusi. Sebagian besar pemadaman dalam sistem tenaga listrik disebabkan karena permasalahan yang terjadi pada sistem distribusi, terutama dalam peralatan. Tugas akhir ini disusun dengan tujuan mengevaluasi keandalan sistem distribusi 20 kV PT. PLN (Persero) Distribusi APJ Kediri sehingga dapat digunakan sebagai parameter keandalan pada sistem tersebut. Sistem yang dianalisa adalah keandalan distribusi GI Banaran dimana GI tersebut menyuplai jaringan yang diatur oleh Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) Kediri Kota. Metode yang digunakan dalam analisa adalah metode Section Technique dan metode FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) dimana hasil indeks keandalan dibandingkan juga dengan standar PLN. Berdasarkan hasil analisa, nilai SAIFI dan SAIDI pada kedua metode memiliki nilai yang hampir sama. Nilai SAIFI yang dihasilkan keenam penyulang di UPJ Kediri Kota yang sudah memenuhi standar PLN 68-2 :1986 yaitu sebesar 3,2 kali/tahun hanya penyulang Hasanudin, Joyoboyo, Katang. Untuk nilai SAIDI dengan metode Section Technique maupun FMEA semua penyulang sudah memenuhi standar PLN yaitu dibawah 21 jam/tahun. Kata kunci: Keandalan, Sistem Distribusi, Section Technique, FMEA, SAIFI, SAIDI
D
1.
PENDAHULUAN
i dalam penggunaan daya listrik, mutlak diperlukan sistem distribusi. Sistem distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar sampai ke konsumen. Sistem distribusi merupakan sub-sistem tersendiri yang terdiri dari: Gardu Induk Distribusi , Saluran tegangan menengah (6 kV dan 20 kV, biasa disebut tegangan distribusi primer) yang merupakan saluran udara atau kabel tanah, Gardu Distribusi (GD) tegangan menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah (380V, 220V) yang menghasilkan tegangan kerja/tegangan jala-jala untuk industri dan konsumen perumahan[4]. Keandalan peralatanperalatan listrik pada sistem distribusi menentukan kontinuitas tenaga listrik sehingga berpengaruh terhadap produsen (dalam hal ini perusahaan penyedia tenaga listrik) maupun konsumen. Setiap komponen dalam sistem distribusi mempunyai nilai keandalan masing-masing, komponen-komponen distribusi tersebut akan membentuk suatu sistem distribusi dengan nilai keandalan total. Gangguan atau kerusakan dalam sistem distribusi akan mempengaruhi nilai keandalan sistem distribusi tersebut. Selain itu, gangguan atau kerusakan dalam sistem distribusi akan mengakibatkan kemungkinan terjadinya pelepasan beban sehingga terjadi pemadaman dalam sistem.
Dalam tugas akhir ini, analisa yang akan dilakukan adalah analisa keandalan sistem distribusi 20 kV di wilayah Kediri, Jawa Timur. Indeks-indeks yang digunakan untuk mengetahui tingkat keandalan suatu sistem distribusi adalah SAIFI (System Average Interruption Frequency Index), SAIDI (System Average Interruption Duration Index), dan CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index). Ukuran keandalan dan kualitas listrik secara umum ditentukan oleh beberapa parameter antara lain: frekuensi (Indonesia menggunakan frekuensi 50 Hertz), tegangan atau voltage, tegangan harmonic (voltage harmonic), ketidakseimbangan tegangan (unbalance voltage), interupsi atau pemadaman listrik. 2.
SISTEM DAN KEANDALAN JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV
2.1 Sistem Jaringan Distribusi Terdapat tiga bagian penting dalam proses penyaluran tenaga listrik yaitu pembangkitan, penyaluran (transmisi) dan distribusi[4]. Jaringan distribusi merupakan salah satu bagian sistem tenaga listrik yang digunakan untuk menyalurkan daya listrik dari sumber daya listrik besar sampai ke konsumen. Sumber daya listrik besar tersebut dapat berupa suatu stasiun pembangkit atau berupa suatu Gardu Induk (GI) yang dilayani oleh pembangkit tenaga listrik yang jauh atau dekat letaknya dari konsumen. Pada saat ini, dimana kebutuhan tenaga listrik meningkat, maka diperlukan suatu sistem pendistribusian tenaga listrik dari pembangkit sampai kepada para konsumen yang memiliki tingkat keandalan yang tinggi. 2.2 Klasifikasi Jaringan Distribusi Sistem jaringan distribusi tenaga listrik dapat diklasifikasikan dari berbagai segi, antara lain adalah[2] : 1. Berdasarkan ukuran tegangan 2. Berdasarkan ukuran arus 3. Berdasarkan sistem penyaluran 4. Berdasarkan konstruksi jaringan 5. Berdasarkan bentuk jaringan 2.3 Keandalan Sistem Distribusi Keandalan merupakan tingkat keberhasilan kinerja suatu sistem atau bagian dari sistem untuk dapat memberikan hasil yang lebih baik pada periode waktu dan dalam kondisi operasi tertentu. Untuk dapat menentukan tingkat keandalan dari suatu sistem, harus diadakan pemeriksaaan melalui perhitungan maupun analisa terhadap tingkat keberhasilan kinerja atau operasi dari sistem yang ditinjau pada periode tertentu kemudian membandingkannya dengan standar yang ditetapkan sebelumnya[1]. Ada beberapa faktor yang harus diketahui dan dihitung sebelum melakukan perhitungan analisa keandalan antara lain: MTTF, MTTR, laju kegagalan, laju perbaikan.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
2.3.1 Mean Time To Failure (MTTF) Mean Time To Failure (MTTF) adalah waktu rata-rata kegagalan yang terjadi selama beroperasinya suatu sistem dapat dirumuskan: (1) Dimana: T=waktu operasi (up time) n=jumlah kegagalan 2.3.2 Mean Time To Repair Mean Time To Repair adalah waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan perbaikan terhadap terjadinya kegagalan suatu sistem yang dapat dirumuskan:
2 telah ditentukan dengan jumlah pelanggan yang dilayani selama tahun itu. Persamaan SAIDI dapat dilihat pada persamaan berikut. (6) dimana:
µk = laju perbaikan saluran Mk = jumlah pelanggan pada saluran k M = total pelanggan pada sistem
2.4.3 Customer Average Interruption Duration Index CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index) adalah index durasi gangguan konsumen rata-rata tiap tahun, menginformasikan tentang waktu rata-rata untuk penormalan kembali gangguan tiap-tiap pelanggan dalam satu tahun.
(2) Dimana: L=waktu perbaikan (down time) n=jumlah perbaikan
(7) 3.
2.3.3 Laju Kegagalan Laju kegagalan atau hazard rate adalah frekuensi suatu sistem/komponen gagal bekerja, biasanya dilambangkan dengan λ (lambda), laju kegagalan dari suatu sistem biasanya tergantung dari waktu tertentu selama sistem tersebut bekerja. Rumus laju kegagalan: (3) 2.3.4 Laju Perbaikan Laju perbaikan atau downtime rate adalah frekuensi lamanya suatu sistem/komponen dalam masa perbaikan (kondisi OFF). Rumus laju perbaikan: (4) 2.4 Indeks Keandalan dari Sisi Pelanggan Indeks keandalan merupakan suatu metode pengevalusian terhadap parameter keandalan suatu peralatan distribusi tenaga listrik terhadap keandalan mutu pelayanan kepada pelanggan[3]. 2.4.1 System Average Interruption Frequency Index SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) adalah jumlah rata-rata kegagalan yang terjadi per pelanggan yang dilayani per satuan waktu (umumnya tahun). Indeks ini ditentukan dengan membagi jumlah semua kegagalan dalam satu tahun dengan jumlah pelanggan yang dilayani oleh sistem tersebut. (5) dimana: λk = laju kegagalan saluran Mk = jumlah pelanggan pada saluran k M = total pelanggan pada sistem 2.4.2 System Average Interruption Duration Index SAIDI (System Average Interruption Duration Index) adalah nilai rata-rata dari lamanya kegagalan untuk setiap pelanggan selama satu tahun. Indeks ini ditentukan dengan pembagian jumlah dan lamanya kegagalan secara terus menerus untuk semua pelanggan selama periode waktu yang
SISTEM DISTRIBUSI 20 KV di KEDIRI dan METODE PENELITIAN
3.1 Area Pelayanan Jaringan (APJ) Kediri Area Pelayanan Jaringan (APJ) Kediri membawahi 11 Unit Pelayanan Jaringan (UPJ). Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) tersebut terdiri atas UPJ Kediri Kota, UPJ Blitar, UPJ Srengat, UPJ Wlingi, UPJ Campur Darat, UPJ Grogol, UPJ Sutojayan, UPJ Ngadiluwih, UPJ Ngunut, UPJ Pare, UPJ Tulung Agung. Sistem distribusi 20 kV Kediri menggunakan tipe radial dan memiliki 8 buah gardu induk yaitu GI Banaran, GI Blitar Baru, GI Kediri, GI Pare, GI Tulungagung, GI Wlingi, GI Gudang Garam dan GI Surya Zig-zag. 3.2 Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) Kediri Kota
Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) Kediri Kota memiliki 6 penyulang yang terdiri dari penyulang Gurah, penyulang Hasanudin, penyulang Joyoboyo, penyulang Katang, penyulang Pagu, penyulang Papar. Penyulang Pagu, Papar, Joyoboyo disuplai oleh trafo dari Gardu Induk (GI) yang mempunyai kapasitas 150/20 kV 50 MVA. Untuk penyulang Gurah, Katang, Hasanudin disuplai oleh trafo dari Gardu Induk dengan kapasitas 150/20 kV 30 MVA 3.3 Data Gangguan Penyulang Berikut adalah gangguan masing-masing penyulang dari GI Banaran selama satu tahun yaitu Februari 2011 hingga Januari 2012. Tabel 3.1 Daftar Gangguan Penyulang GI Banaran Penyulang Gurah Hasanudin Joyoboyo Katang Pagu Papar
Jumlah Gangguan
5 4 1 3 10 3
Lama Padam (Jam) 8,6167 4,6666 0,0667 1,4367 15,9334 2,4
3.4 Data Jumlah Pelanggan Tiap Penyulang Berikut adalah data jumlah pelanggan tiap penyulang Gardu Induk Banaran.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6
3
Tabel 3.2 Jumlah Pelanggan Tiap Penyulang No. 1 2 3 4 5 6
Penyulang
Gurah Hasanudin Joyoboyo Katang Pagu Papar
Topologi Sistem
Jumlah Pelanggan 10029 6632 1714 9462 17378 23504
Laju Kegagalan Peralatan Repair Time Switching Time
Penyulang
Gurah Hasanudin Joyoboyo Katang Pagu Papar
L(km)
22.807 11.681 6.61 12.566 50.862 64.083
3.6 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam menganalisa sistem ditribusi 20 kV di Kediri adalah metode Section Technique dan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA). 3.6.1 Section Technique
Metode Section Technique adalah sebuah metode yang merupakan pengembangan dari konsep FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)[7]. Meskipun metode yang digunakan hampir mirip dengan konsep FMEA, namun terdapat beberapa perbedaan pembagian suatu topologi jaringan menjadi beberapa section yang mengurangi proses kalkulasi yang rumit pada FMEA. Pada metode Section Technique, ada 3 indeks keandalan yang dihitung yaitu: SAIFI, SAIDI, dan CAIDI. 1. System Average Interruption Frequency Index (8)
Dimana: NLP = jumlah konsumen pada load point N = jumlah konsumen pada sistem λLP = frekuensi gangguan peralatan pada load point 2.
SAIDI CAIDI
Mekanisme Pengamanan Pemulihan Sistem
3.5 Data Panjang Tiap Penyulang Berikut adalah data panjang saluran tiap penyulang pada Gardu Induk Banaran. Tabel 3.3 Panjang Saluran Tiap Penyulang No 1 2 3 4 5 6
SAIFI Section Technique
Gambar 3.1 Input dan Output dari Section Technique 3.6.2 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
FMEA adalah suatu metode terstruktur untuk menganalisa suatu sistem. Metode ini untuk mengevaluasi keandalan sistem didasarkan pada bagaimana suatu kegagalan dari suatu peralatan mempengaruhi operasi sistem[8]. Efek atau konsekuensi dari gangguan individual peralatan secara sistematis diidentifikasi dengan penganalisaan apa yang terjadi ketika terjadi gangguan. Intinya FMEA adalah pendekatan yang mempertimbangkan satu mode kegagalan pada suatu waktu. Pada metode FMEA, ada 3 indeks keandalan yang dihitung yaitu: SAIFI, SAIDI, dan CAIDI. 1. System Average Interruption Frequency Index (11) Dimana: NLP = jumlah konsumen pada load point N = jumlah konsumen pada penyulang λLP = frekuensi gangguan peralatan pada load point 2.
System Average Interruption Duration Index (12)
NLP = jumlah konsumen pada load point N = jumlah konsumen pada penyulang ULP = durasi gangguan peralatan pada load point 3.
Customer Average Interruption Duration Index (13)
System Average Interruption Duration Index (9)
Dimana:
NLP = jumlah konsumen pada load point N = jumlah konsumen pada sistem ULP = durasi gangguan peralatan pada load point 3.
Gambar 3.2 Input Output FMEA
Customer Average Interruption Duration Index (10)
4.
PERHITUNGAN dan ANALISIS KEANDALAN
4.1 Perhitungan Mean Time To Failure dan Mean Time To Repair Dalam melakukan analisis keandalan, yang pertama adalah melakukan perhitungan dasar terhadap data yang telah didapat. Didalam bagian ini yang pertama adalah menghitung MTTR dan MTTF dari 6 penyulang dari Gardu Induk Banaran. Berikut adalah nilai MTTF dan MTTR tiap penyulang selama Februari 2011 hingga Januari 2012:
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 Tabel 4.1 Nilai MTTF dan MTTF Penyulang GI Banaran Februari 2011-Januari 2012 GI
Banaran
Penyulang Gurah Hasanudin Joyoboyo Katang Pagu Papar
MTTF (hari) 73 91,25 365 121,667 36,5 121,667
MTTR (jam) 1,72334 4,663 0,067 0,489 1,59334 0,7999
4.2 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan Berikut adalah nilai laju kegagalan dan laju perbaikan dari penyulang Gardu Induk Banaran Tabel 4.2 Nilai Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan MasingMasing Penyulang Gardu induk Banaran GI
Banaran
Penyulang
λ
/Jam
μ
/Hari
Gurah
0,013698630
0.580268548
13.926445
Hasanudin
0,010958904
0.214454214
5.1469011
Joyoboyo
0,002739726
14.92537313
358.20896
Katang
0,008219155
2.044989775
49.079755
Pagu
0,027397260
0.627612437
15.062698
Papar
0,008219155
1.25015627
30.00375
4.3 Analisa Keandalan Menggunakan Metode Section Technique Dalam perhitungan indeks keandalan dari 6 penyulang yang disuplai oleh Gardu Induk Banaran, yang dijadikan model sistem adalah penyulang Joyoboyo. Berdasarkan data yang ada yaitu Gambar 4.1, Tabel 4.4, dan Tabel 4.5 dapat dilakukan analisa pada penyulang Joyoboyo untuk menentukan nilai keandalannya. Evaluasi pada sistem ini menggunakan standart dari PLN yaitu SPLN 59 ; 1985, untuk laju kegagalan (failure rate) dan waktu perbaikan (repair time) sistem jaringan 20 kV.
Gambar 4.1 Penyulang Joyoboyo
4 Tabel 4.3 SPLN 59 ; 1985 Laju Kegagalan dan Repair Time Peralatan 20 kV Peralatan Saluran Udara Circuit Breaker Sectionalizer Trafo Distribusi
Laju Kegagalan (fault/year) 0,2/km/year
Repair Time (waktu/jam) 3
Switching Time(waktu/jam) 0,15
0,004/unit/year
10
0,15
0,003/unit/year
10
0,15
0,005/unit/year
10
0,15
4.3.1 Data Jumlah Pelanggan tiap Load Point Berikut adalah jumlah pelanggan dari tiap load point dari penyulang Joyoboyo. Tabel 4.4 Jumlah Pelanggan Tiap Load Point dari Penyulang Joyoboyo. No.
Load Point
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Jumlah pelanggan 138 1 1 310 1 1 74 1 158 1 187 1 1 6 2 1 1
No.
Jumlah pelanggan 1 77 116 56 90 1 1 17 1 1 1 1 191 1 120 1 153
Load Point
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
4.3.2 Data Panjang Tiap saluran Berikut adalah data panjang tiap saluran penyulang Joyoboyo. Tabel 4.5 Panjang Tiap Saluran Penyulang Joyoboyo Saluran L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13 L14 L15 L16 L17 L18 L19 L20 L21 L22 L23 L24 L25 L26 L27 L28
L(km) 1,808 1.495 0.33 0.171 0.087 0.071 0.152 0.16 0.028 0.011 0.041 0.035 0.091 0.073 0.034 0.016 0.087 0.02 0.028 0.01 0.01 0.06 0.094 0.014 0.069 0.017 0.077 0.085
Saluran L29 L30 L31 L32 L33 L34 L35 L36 L37 L38 L39 L40 L41 L42 L43 L44 L45 L46 L47 L48 L49 L50 L51 L52 L53 L54 L55
L(km) 0.087 0.05 0.016 0.011 0.17 0.027 0.055 0.034 0.039 0.027 0.035 0.038 0.033 0.03 0.034 0.066 0.016 0.013 0.09 0.044 0.071 0.038 0.025 0.14 0.093 0.02 0.134
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 4.3.3 Indeks Keandalan Penyulang Joyoboyo Berikut adalah nilai indeks keandalan dari penyulang Joyoboyo tiap sectionnya. 1) Section 1 Dari data yang ditampilkan oleh Tabel 4.4 dan Tabel 4.5 dapat dihitung indeks keandalan dari Penyulang Joyoboyo Section 1 berdasarkan persamaan yang ada pada bab 3. Tabel 4.6 Indeks Keandalan Sistem Section 1 Load Point 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 TOTAL
Indeks Keandalan Sistem SAIFI SAIDI 0.029677246 0.092976896 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.066666278 0.208861144 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.015913886 0.049857176 0.000215053 0.000673746 0.033978296 0.106451809 0.000215053 0.000673746 0.040214819 0.125990432 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.001290315 0.004042474 0.000430105 0.001347491 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.016559043 0.051878413 0.024946091 0.078154492 0.01204294 0.037729755 0.019354726 0.060637106 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.003655893 0.011453676 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.000215053 0.000673746 0.041075029 0.128685414 0.000215053 0.000673746 0.025806301 0.080849475 0.000215053 0.000673746 0.032903034 0.103083081 0.3686 1.1548
2) Section 2 Tabel 4.7 Indeks Keandalan Sistem Section 2 Load Point 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Indeks Keandalan Sistem SAIFI SAIDI 0.051979463 0.162137923 0.000376663 0.001174912 0.000376663 0.001174912 0.116765461 0.36422287 0.000376663 0.001174912 0.000376663 0.001174912 0.027873046 0.086943524 0.000376663 0.001174912 0.059512719 0.185636173 0.000376663 0.001174912 0.070435939 0.219708635 0.000376663 0.001174912 0.000376663 0.001174912 0.002259977 0.007049475 0.00077853 0.002425438 0.000389265 0.001212719 0.000376663 0.001174912 0.000373746 0.001145741 0.028778413 0.088222054 0.043354492 0.132905951 0.020929755 0.064161494 0.033637106 0.103116686 0.000373746 0.001145741 0.000373746 0.001145741
5 Lanjutan tabel 4.7 Load Point 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 TOTAL
Indeks Keandalan Sistem SAIFI SAIDI 0.006353676 0.019477596 0.000373746 0.001145741 0.000373746 0.001145741 0.000373746 0.001145741 0.000373746 0.001145741 0.071385414 0.218836523 0.000373746 0.001145741 0.044849475 0.137488915 0.000373746 0.001145741 0.057183081 0.175298366 0.643219487 1.989730222
3) Section 3 Tabel 4.8 Indeks Keandalan Section 3 Load Point 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 TOTAL
Indeks Keandalan Sistem SAIFI SAIDI 0.024733722 0.00608923 0.00017923 4.41249E-05 0.00017923 4.41249E-05 0.05556126 0.013678705 0.00017923 4.41249E-05 0.00017923 4.41249E-05 0.013263011 0.003265239 0.00017923 4.41249E-05 0.02831832 0.006971727 0.00017923 4.41249E-05 0.033515986 0.008251348 0.00017923 4.41249E-05 0.00017923 4.41249E-05 0.001075379 0.000264749 0.00035846 8.82497E-05 0.00017923 4.41249E-05 0.00017923 4.41249E-05 0.000177013 0.000563711 0.013629988 0.043405718 0.020533489 0.065390432 0.009912719 0.031567795 0.015931155 0.050733956 0.000177013 0.000563711 0.000177013 0.000563711 0.003009218 0.009583081 0.000177013 0.000563711 0.000177013 0.000563711 0.000177013 0.000563711 0.000182147 0.000579113 0.033809452 0.107668728 0.000177013 0.000563711 0.02124154 0.067645274 0.000177013 0.000563711 0.027082964 0.086247725 0.305367211 0.506382001
Jadi nilai SAIFI dan SAIDI total dari penyulang Joyoboyo adalah: SAIFI = 1.317186698 kali/pelanggan/tahun SAIDI = 3.650912223 waktu/pelanggan/tahun 4.4 Analisa Keandalan Menggunakan Metode Failure Mode and Effect Analysis Analisa keandalan menggunakan metode Failure Mode and Effect Analysis selanjutnya diterapkan pada sistem jaringan distribusi penyulang Joyoboyo. Penerapan metode ini memperhitungkan laju kegagalan dan waktu perbaikan dari peralatan sistem distribusi 20 kV yaitu trafo, circuit breaker, saluran udara, dan sectionalizer .
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 4.4.1 Indeks Keandalan Penyulang Joyoboyo Berikut adalah nilai frekuensi kegagalan dan durasi padam dari penyulang Joyoboyo Tabel 4.9 Indeks Keandalan Sistem Penyulang Joyoboyo
Indeks Keandalan Sistem SAIFI SAIDI 0.105907351 0.256373244 0.000767445 0.001857777 0.000767445 0.001857777 0.237907818 0.57591091 0.000767445 0.001857777 0.000767445 0.001857777 0.056790898 0.137475508 0.000767445 0.001857777 0.121256243 0.293528786 0.000767445 0.001857777 0.143512135 0.347404323 0.000767445 0.001857777 0.000767445 0.001857777 0.004604667 0.011146663 0.001560093 0.003791167 0.000780047 0.001895583 0.000767445 0.001857777 0.00076231 0.002348191 0.0586979 0.180810735 0.088428005 0.272390198 0.042689382 0.131498716 0.068607935 0.211337223 0.00076231 0.002348191 0.00076231 0.002348191 0.012959277 0.039919253 0.00076231 0.002348191 0.00076231 0.002348191 0.00076231 0.002348191 0.000767445 0.002363594 0.145601284 0.448504551 0.00076231 0.002348191 0.091477246 0.281782964 0.00076231 0.002348191 0.116633489 0.359273279 1.311186698 3.590912223
Load Point
TOTAL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
4.5 Perbandingan Nilai Indeks Keandalan Antara Penyulang GI Kediri Menggunakan Metode Section Technique dan FMEA Berikut adalah nilai indeks keandalan berdasarkan metode yang digunakan. Tabel 4.10 Nilai Indeks Keandalan Metode Section Technique Penyulang
Gurah Hasanudin Joyoboyo Katang Pagu Papar
SAIFI
Indeks Keandalan Sistem SAIDI
3.634585961 2.239428619 1.317186698 2.127522511 7.499412211 6.662460415
8.632664313 3.79596565 3.650912223 5.089839474 16.27925926 15.08257618
CAIDI 2.375143801 1.6950599 2.771749995 2.392378669 2.170738026 2.263814754
Tabel 4.11 Nilai Indeks Keandalan Metode FMEA Penyulang
Gurah Hasanudin Joyoboyo Katang Pagu Papar
Indeks Keandalan Sistem
SAIFI 3.62842762 2.226963752 1.311186698 2.121522511 7.487412211 6.644460415
SAIDI 8.571080905 3.700293296 3.590912223 5.030810732 16.17200225 14.92958909
CAIDI 2.36220253 1.661586675 2.73867347 2.371320929 2.159892069 2.246922723
6
5.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang didapatkan dari perhitungan dan analisis pada penelitian ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: Nilai SAIFI untuk penyulang Hasanudin, Penyulang Joyoboyo, dan penyulang Katang sudah memenuhi nilai standar yang ditentukan oleh PLN yaitu 3.2 kali/tahun, baik menggunakan metode Section Technique maupun menggunakan metode FMEA. Tetapi nilai SAIFI penyulang Gurah, Pagu dan Papar masih belum memenuhi standar PLN. Nilai SAIDI semua penyulang telah sesuai dengan standar yang ditentukan PLN yaitu dibawah 21 jam/tahun. Jumlah peralatan yang semakin banyak didalam sistem distribusi, maka semakin besar gangguan yang ikut berkontribusi misalnya penyulang Hasanudin dengan 53 trafo distribusi, sebuah CB, dan 4 sectionalizer memiliki nilai SAIFI sebesar 2.239428619 kali/tahun dan SAIDI 3.650912223 jam/tahun dibanding penyulang Papar dengan 92 trafo distribusi, 6 sectionalizer, dan sebuah CB memiliki nilai SAIFI sebesar 6.662460415 kali/tahun dan SAIDI 15.08257618 jam/tahun. Semakin panjang saluran dari sistem distribusi, memberikan pengaruh terhadap nilai keandalannya yang semakin turun misalnya penyulang Joyoboyo dengan panjang saluran 6,61 km memiliki nilai SAIFI sebesar 1.317186698 kali/tahun dan SAIDI 3.650912223 jam/tahun dibanding penyulang Gurah dengan panjang saluran 22,807 km memiliki nilai SAIFI sebesar 3.634585961 kali/tahun dan SAIDI 8.632664313 jam/tahun.. REFERENSI [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]
[8]
Gonen, Turan, “Reliability Electric Power Distribution System Engineering”, McGraw-Hill, United States of America, 1986 Suswanto, Daman, “Diktat Kuliah: Sistem Distribusi Tenaga Listrik”, Teknik Elektro Universitas Negeri Padang, Padang. Brown, Richard E., “Electric Power Distribution Reliability Second Edition”, CRC Press Taylor & Francis Group, United States of America, 2009. Kadir, Abdul, “Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik”, UI-Press, Jakarta, 2000. SPLN No.59 : 1985, “Keandalan Pada Sistem Distribusi 20 kV dan 6 kV”, Perusahaan Umum Listrik Negara, Jakarta, 1985. SPLN No.68-2 : 1986, “Tingkat Jaminan Sistem Tenaga Listrik Bagian dua: Sistem Distribusi”, Perusahaan Umum Listrik Negara, Jakarta, 1985. Xie K., Zhou J., dan Billinton R., “Fast algorithm for the reliability evaluation of large scale electrical distribution networks using the section technique”, IET Gener. Transm. Distrib., Vol. 2, No.5, pp. 701-707, 2008. Sirajuddin, Hasbi. “Evaluasi Keandalan Jaringan Distribusi 20 kV Menggunakan Metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)”, Institut Teknologi Sepuluh November, 2006.
