BAB IV ANALISA DATA
Dalam melakukan evaluasi nilai indeks keandalan pada sebuah sistem distribusi 20 KV di PT.ADM ini menggunakan software ETAP7, kemudian nilai keandalan yang didapat dari ETAP dibandingkan dengan perhitungan dengan metode RIA. Untuk mendapatkan nilai keandalan dengan software ETAP, dibutuhkan beberapa data sebagai berikut :
1. Single line diagram 2. Kapasitas transformator 3. Panjang line 4. Jumlah pelanggan
4.1 Perhitungan Indeks Keandalan Menggunakan pada ETAP Pada simulasi dengan menggunakan ETAP dengan sistem radialini kita harus memasukkan beberapa parameter sehingga bisa didapatkan hasil running reliability pada sistem distribusi ini. Dimana sistem distribusi 20 KV yang digunakan yaitu satu sumber.
33
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
Berikut ini adalah beberapa parameter yang dimasukkan pada ETAP sehingga bisa didapatkan nilai indeks keandalan pada di Sistem Distribusi 20 KV : a.
Data Topologi sistem dari distribusi ke pelanggan yang digunakan yaitu berupa Sistem Distribusi Radial
b.
Data indeks kegagalan peralatan sistem distibusi dengan mengacu pada standard PLN 58 tahun 1985 yaitu sesuai dengan Tabel 4.1.
c.
Standard indeks keandalan SAIFI sesuai SPLN 68 – 2 tahun sebesar 3.2 kali/tahun, dan nilai indeks SAIDI adalah 21 jam/tahun.
Tabel 4.1 Tabel Indeks Kegagalan Peralatan
Laju Peralatan
Repair Time
Switching Time
(hour)
(hour)
kegagalan (fault/yr/km)
Saluran udara
0.2
3
0.15
CB
0.004
10
0.15
Sectionalizer
0.003
10
0.15
Trafo distribusi
0.005
10
0.15
Recloser
0.005
10
0.15
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
4.2
Hasil Running Indeks Keandalan pada ETAP Berikut ini adalah hasil running sistem distribusi pada ETAP. Berdasarkan
hasil report dari simulasi sistem ini pada ETAP didapatkan hasil sebagai berikut : Tabel 4.2 Konfigurasi PLN menggunakan simulasi ETAP SAIFI
SAIDI
CAIDI
ITEM (f/cost.year) (h/cost.year) (h/cost.interruption) Zona 1
0.0315
0.1032
3.3239
Zona 2
0.0331
0.0878
3.6654
Zona 3
0.0134
0.0423
3.6684
Zona 4
0.0363
0.0865
3.1231
Zona 5
0.0118
0.0322
3.0322
Zona 6
0.0298
0.0911
3.0123
Dari table 4.2 diatas diperoleh hasil untuk nilai SAIFI terbesar terjadi di Zona 4 dan nilai terkecil di Zona 5.Sementara untuk nilai SAIDI terbesar terdapat di Zona 1, dan terkecil terdapat di Zona 5. Sementara nilai CAIDI terbesar terdapat di Zona 3, tetapi nilai ini tidak berbeda jauh dengan nilai di Zona 2.
4.3 Perhitungan Indeks Keandalan Menggunakan Metode RIA Metode RIA ini digunakan untuk melakukan perhitungan indeks keandalan saat terjadi gangguan, yang mana serangkaian langkah diterapkan pada sistem distribusi ini untuk membandingan setiap kondisi sehingga nantinya dapat
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
dibandingkan antara nilai-nilai indeks keandalan pada kondisi-kondisi tertentu yang telah diterapkan pada simulasi ETAP dan metode RIA.
Dalam metode RIA untuk mendapatkan nilai indeks keandalan seperti SAIDI, SAIFI, dan CAIDI harus mencari nilai dari beberapa parameter penunjang yaitu sebagai berikut : 1. Perhitungan Indeks kegagalan Pada perhitungan Indeks keandalan seperti terlihat pada Tabel 4.3, sebelumnya harus dilakukan langkah seperti di bawah ini.
- Saluran udara maupun kabel bawah tanah dengan cara panjang
per km
(sustained failures rate) dikalikan panjang dari masing-masing. - Indeks keandalan tiap peralatan juga dikalikan dengan jumlah peralatan tersebut.
Tabel 4.3 Perhitungan Indeks Keandalan
Component
Sustained λ
L * Sustained
(fault/yr/km)
(fault/yr)
L (km)
Zona 1
0.96
0.2
0.192
Zona 2
0.845
0.2
0.169
Zona 3
0.33
0.2
0.066
Zona 4
0.852
0.2
0.1704
Zona 5
0.345
0.2
0.069
Zona 6
0.877
0.2
0.1754
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
Component
Sustained λ
L * Sustained
(fault/yr/km)
(fault/yr)
L (km)
CB
5
0.004
0.02
Recloser
9
0.005
0.045
Switch
11
0.003
0.033
2. Mencari r dan U sistem Pada perhitungan r dan U sistem, sebelumnya harus dilakukan langkah seperti di bawah ini.
-
r (jam/gangguan) menyatakan waktu perbaikan atau switching time, yakni ketika terjadi gangguan pada salah satu section, maka komponen-komponen pada section yang terganggu akan dikenakan repair time sedangkan untuk komponen-komponen yang tidak terganggu akan dikenakan switching time.
-
U (jam/tahun) merupakan hasil perkalian antara λ (gangguan/tahun) dengan r (jam/gangguan), menyatakan durasi/lama pemadaman rata-rata dalam kurun waktu satu tahun akibat gangguan pada tiap komponen sistem distribusi.
3. Perhitungan SAIFI, SAIDI dan CAIDI - Untuk memperoleh nilai SAIFI, nilai λ peralatan baik saluran bawah tanah, circuit breaker, trafo, recloser, switch pada setiap peralatandikalikan jumlah pelanggan pada load point bersangkutan, kemudian hasil perkalian dibagi dengan jumlah dari semua pelanggan dari sistem. Sehingga akan diperoleh
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
nilai SAIFI per peralatan yang nantinya akan dijumlahkan untuk mendapatkan nilai SAIFI kesuluruhan dari sistem distribusi
- Untuk memperoleh nilai SAIDI, nilai U pada setiap peralatan dikalikan jumlah pelanggan pada load point bersangkutan, kemudian hasil perkalian dibagi dengan jumlah dari semua pelanggan dari sistem. Sehingga akan diperoleh nilai SAIDI per peralatan yang nantinya akan dijumlahkan untuk mendapatkan nilai SAIDI kesuluruhan dari sistem distribusi
- Untuk memperoleh nilai CAIDI, dengan cara nilai SAIDI dibagi nilai SAIFI.
4.4
Hasil Perhitungan Indeks Keandalan dengan Metode RIA Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode RIA diperileh hasil sesuai
Tabel 4.4 dibawah ini : Tabel 4.4 Hasil perhitungan dengan metode RIA SAIFI
SAIDI
CAIDI
ITEM (f/cost.year) (h/cost.year) (h/cost.interruption) Zona 1
0.0275
0.0905
3.2909
Zona 2
0.0231
0.0798
3.4564
Zona 3
0.0094
0.0325
3.4574
Zona 4
0.0243
0.0730
3.0041
Zona 5
0.0098
0.0295
3.0102
Zona 6
0.0250
0.0751
3.0040
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
Pada Gambar 4.1 di bawah ini merupakan nilai SAIFI dengan menggunakan Metode RIA, terlihat bahwa nilai dari Zona 1 – Zona 6 mengalami nilai yang berbeda beda hal ini dapat disebabkan karena pengaruh panjang kabel dari masing masing zona.
SAIFI 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Zona 5
Zona 6
Gambar 4.1 Bagan perbandingan nilai SAIFI menggunakan perhitungan RIA
Pada Gambar 4.2 di bawah ini merupakan hasil perhitungan RIA dengan sebuah grafik tabung. Seperti yang terjadi pada nilai SAIFI, terlihat bahwa zona 1, zona 2, dan zona 3 terjadi perbaikan nilai SAIDI. Namun terjadi kenaikan nilai SAIDI pada zona 4. Hal ini dapat disebabkan oleh panjang saluran udara antara sumber ke pelanggan (beban). Dimana semakin panjang saluran maka nilai dari SAIDI akan semakin besar, begitu pula sebaliknya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
SAIDI 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Zona 5
Zona 6
Gambar 4.2 Bagan perbandingan nilai SAIDI menggunakan perhitungan RIA.
CAIDI 3.5 3.4 3.3 3.2 3.1 3 2.9 2.8 2.7 Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Zona 5
Zona 6
Gambar 4.3 Bagan perbandingan nilai CAIDI menggunakan perhitungan RIA.
Pada Gambar 4.3 seperti terlihat di atas merupakan perbandingan nilai CAIDI pada sebuah grafik tabung dari hasil perhitungan RIA, terlihat bahwa pada zona 1, zona 2, dan zona 3 perbedaan nilainya sangat kecil sekali, namun pada skenario 4 terjadi perbaikan nilai yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
skenario yang lain. Hal ini disebabkan oleh jumlah pelanggan pada setiap zona, dimana semakin banyak pelanggan maka nila CAIDI akan semakin besar, begitu juga jika semakin sedikit pelanggan maka nilai CAIDI akan semakin kecil.
4.5 Perbandingan Indeks Keandalan Menggunakan ETAP dan Metode RIA Seperti terlihat pada Tabel 4.5 berikut adalah tabel perbandingan nilai SAIFI, SAIDI, dan CAIDI menggunakan ETAP dan metode RIA.
Tabel 4.5 Perbandingan nilai SAIFI, SAIDI , dan CAIDI menggunakan ETAP dan metode RIA.
SAIFI
SAIDI
CAIDI
ITEM ETAP
RIA
ETAP
RIA
ETAP
RIA
Zona 1
0.0315 0.0275 0.1032 0.0905 3.3239 3.2909
Zona 2
0.0331 0.0231 0.0878 0.0798 3.6654 3.4564
Zona 3
0.0134 0.0094 0.0423 0.0325 3.6684 3.4574
Zona 4
0.0363 0.0243 0.0865 0.0730 3.1231 3.0041
Zona 5
0.0118 0.0098 0.0322 0.0295 3.0322 3.0102
Zona 6
0.0298 0.0250 0.0911 0.0751 3.0123 3.0040
Pada tabel 4.5 di atas terlihat bahwa tidak terjadi perbedaaan yang cukup signifikan ketika perhitungan indeks keandalan mengunakan simulasi pada ETAP dan perhitungan dengan metode RIA. Berdasarkan data tersebut juga, dapat diperoleh margin error nilai indeks keandalan menggunakan simulasi ETAP dan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
42
perhitungan metode RIA. Besarnya margin error dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
%
=
|
|
100%
(4.1)
Tabel 4.6 Error antara metode RIA dan ETAP
ITEM Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6
SAIFI SAIDI CAIDI %Error %Error %Error 14.55% 14.03% 1.00% 43.29% 10.03% 6.05% 42.55% 30.15% 6.10% 49.38% 18.49% 3.96% 20.41% 9.15% 0.73% 19.20% 21.30% 0.28%
Dari error yang didapatkan, terlihat jelas perbedaan perhitungan antara metode RIA dan ETAP.Error SAIFI terbesar didapatkan pada zona 4, sedangkan error terkecil didapatkan pada zona 1. Error SAIDI terbesar didapatkan pada zona 3, sedangkan error SAIDI terkecil didapatkan pada zona 4. Error CAIDI terbesar didapatkan pada skenario 3, sedangkan eror terkecil didapatkan pada skenario 6. Selain itu juga bisa terlihat jelas adanya error seperti terlihat pada Gambar 4.14 di bawah ini.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
43
60.00%
Grafik %Error ETAP vs RIA
50.00%
40.00% %Error SAIFI 30.00% %Error SAIDI %Error CAIDI 20.00%
10.00%
0.00% Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Zona 5
Zona 6
Gambar 4.4 Grafik perbandingan error
4.6 Analisa Indeks Keandalan MAIFI dengan Menggunakan Metode RIA Metode RIA disini
digunakan
untuk melakukan perhitungan indeks
keandalan saat terjadi gangguan temporer, yang mana serangkaian langkah diterapkan pada sistem distribusi ini untuk mendapatkan nilai indeks keandalan MAIFI Beberapa hal yang harus dilakukan untuk mendapatkan nilai MAIFI : 1.
indeks kegagalan per km dikalikan panjang dari masing-masing saluran udara, setelah itu dikalikan dengan jumlah pelanggan yang mengalami gangguan temporer, lalu dibagi dengan jumlah pelanggan dari keseleruhan sistem sehingga nantinya akan didapatkan nilai MAIFI setiap komponen dalam hal ini pada saluran udara karena peralatan switching tidak memberikan kontribusi gangguan sesaat dalam perhitungan nilai MAIFI.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
44
2. Nilai MAIFI pada saluran di jumlah menjadi satu, sehingga akan didapatkan nilai MAIFI dari keseluruhan sistem.
Berikut ini Tabel 4.7 adalah hasil dari perhitungan nilai MAIFI pada setiap skenario dari penerapan.
Tabel 4.7 Nilai MAIFI pada perhitungan metode RIA ZONA
MAIFI (fault/yr)
Zona 1
0.0640
Zona 2
0.0405
Zona 3
0.0165
Zona 4
0.1704
Zona 5
0.0690
Zona 6
0.1754
Pada perhitugan momentary failure dari Tabel 4.7 di atas terlihat bahwa nilai failure terbesar terjadi di zona 6, dan nilai failure terkecil terdapat di zona 3.Hal ini dipengaruhi oleh panjang saluran dan jumlah pelanggan. Sebagai contoh pada zona 2 panjang saluran 0.845 km dengan jumlah pelanggan sebanyak 4 maka diperoleh nilai failure sebesar 0.0405, Sedangkan pada Zona 4, dimana panjang saluran 0.852 km dengan jumlah pelanggan hanya 1 maka diperoleh nilai failure sebesar 1.704.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
45
4.7
Analisa Nilai Indeks Keandalan Simulasi ETAP, metode RIA dan Standard PLN Dari hasil perhitungan dengan simulasi ETAP diperoleh nilai indeks SAIFI
tertinggi terdapat di Zona 4 yaitu 0.0363 kali / tahun, dan nilai terbesar indeks SAIFI dengan metode RIA terdapat di Zona 1 yaitu 0.0275 kali / tahun. Jika kedua nilai ini dibandingkan dengan Standard PLN ( SPLN ) 68-2 Tahun 1986, maka nilai tersebut lebih kecil. Sedangkan untuk nilai indeks SAIDI tertinggi terdapat di Zona 1 yaitu 0.1032 jam / tahun, dan nilai terbesar indeks SAIDI dengan metode RIA terdapat di Zona 1 yaitu 0.0905 kali / tahun, nilai kedua indeks SAIDI tersebut masih di bawah nilai SPLN untuk SAIDI yaitu 21 jam / tahun. Sehingga dapat diketahui bahwa sistem yang ada di PT. ADM dapat dikatakan handal, akan tetapi hasil perhitungan ini belum dipengaruhi oleh faktorfaktor lain.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
