STUDI ANALISIS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI PT. SEMEN GRESIK-TUBAN MENGGUNAKAN METODE RELIABILITY INDEX ASSESSMENT (RIA) DAN SOFTWARE ELECTRICAL TRANSIENT ANALYSIS PROGRAM (ETAP)
Dosen Pembimbing Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D I.G.N. Satriyadi Hernanda, ST., MT
Pembangunan di Indonesia yang berkembang dan PT. Semen Gresik sangat berkontribusi besar terhadap pembangunan di Indonesia
Keandalan peralatan-peralatan listrik pada sistem distribusi menentukan kontinuitas tenaga listrik sehingga berpengaruh terhadap produsen maupun konsumen
Indeks-indeks Keandalan
1.
2.
3.
• Evaluasi Keandalan
• Perbandingan
• Rekomendasi
1.
2.
• Memperoleh nilai SAIFI, SAIDI, dan CAIDI dari sistem distribusi 20 kV di PT. Semen Gresik-T III
• Mengetahui perbandingan nilai keandalan antara software ETAP dengan Metode RIA PT. Semen Gresik-Tuban III
1.
2.
3.
• Keandalan Sistem Distribusi
• Mengevaluasi indeks keandalan SAIFI, SAIDI, CAIDI PT. Semen Gresik-Tuban III
• Metode RIA (Reliability Index Assessment)
5 1
2
3
4
Start
Identifikasi mode kegagalan
Menentukan waktu pemulihan sistem (repair time atau switching time)
Menentukan efek setiap mode kegagalan
Menghitung indeks keandalan kontribusi dari tiap peralatan
Menghitung indeks keandalan sistem (penjumlahan indeks keandalan distribusi) Stop
Perhitungan SAIFI
Perhitungan r dan U sistem
Perhitungan SAIDI dan CAIDI
•λ = Laju kegagalan konstan (kegagalan/tahun) •d = banyaknya kegagalan yang terjadi selama selang waktu •T = jumlah selang waktu pengamatan (tahun)
Repair Time
• Lama waktu mulai dari terjadinya kegagalan pada suatu peralatan sampai peralatan tersebut beroperasi kembali secara normal
Switching Time
• Lama waktu yang diperlukan operator untuk menemukan gangguan dan mengisolir gangguan, kemudian memasukkan kembali dengan menggunakan sectionalizer
• Untuk memperoleh nilai SAIDI (System Average Interruption Duration Index), nilai U pada setiapload point dikalikan jumlah pelanggan pada load point bersangkutan, kemudian hasil perkaliannya dijumlahkan. • untuk memperoleh nilai CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index), nilai r pada tiap load point dikalikan jumlah pelanggan pada load point bersangkutan, kemudian hasil perkaliannya dijumlahkan
Data jumlah pelanggan tiap load point penyulang 1 PT. Semen Gresik-Tuban III
No
Load Point
Jumlah Pelanggan
1
ER 22
1
Data panjang saluran Penyulang 1 PT. Semen Gresik-Tuban III
Komponen
L (km)
Cable HVS 11
1.1
Cable TX11
0.025
Data peralatan Penyulang 1 PT. Semen Gresik-Tuban III Peralatan
Jumlah
CB
7
DS
1
Trafo
2
Saluran Udara dan Bawah Sustained failure rate (λ/km/yr)
0.02
r (repair time) (jam)
25
rs (switching time) (jam)
30
r (repair time) (jam)
rs (switching time) (jam)
Trafo Distribusi 0.015/unit/thn
200
200
Circuit Breaker 0.003/unit/thn
50
50
50
50
Komponen
Disconecting Switch
λ (failure rate)
0.003/unit/thn
• Mengevaluasi indeks keandalan SAIDI, SAIFI dan CAIDI dengan Metode RIA • Mengevaluasi perbandingan antara software ETAP dengan Metode RIA
Penyulang
SAIFI kali/tahun
SAIDI jam/tahun
CAIDI jam/pelanggan/tahun
SGTIII 1
0.158
10.791
68.297
SGTIII 2
0.2552
11.3838
45.139
SGTIII 3
0.2438
11.75
48.194
SGTIII 4
0.1655
10.1477
61.327
SGTIII 5
0.1875
11.2383
59.939
Dilakukan analisis evaluasi keandalan berdasarkan data yang telah didapat pada pembahasan sebelumnya dengan menggunakan data panjang line dan data jumlah pelanggan per load point. Standar yang digunakan dalam perhitungan menggunakan Standar software ETAP 7.5 untuk laju kegagalan dan waktu pemulihan peralatan sistem jaringan 20 kV. Perhitungan sebagai berikut
Komponen
Cable HVS 11
L (km)
Sustained λ (fault/yr/km)
L x Sustained λ (fault/yr)
1.1
0.02
0.022
Cable TX11
0.025
0.02
0.0005
CB
7 unit
0.003
0.021
DS PLN
1 unit
0.003
0.003
Trafo
2 unit
0.015
0.03 SAIFI (Σ LX sustained λ) =0.0765
LP ER 22 LUMP 1
Komponen (Line) Sustained λ (fault/yr)
r
U
Cable HVS 11 Cable TX11
0.22 0.005
25 25
0.66 0.015
INC MSS TUBAN III FDR SS XI INC SS XI FDR TX11
0.003 0.003 0.003 0.003
50 50 50 50
0.04 0.04 0.04 0.04
FDR SS XI MVS INC ER 22 CB 9 ds PLN trafo TX11 trafo TM22
0.003 0.003 0.003 0.003 0.015 0.015
50 50 50 50 200 200
0.04 0.04 0.04 0.03 0.05 005
r sistem (ΣU/SAIFI) =101.4706
ΣU =7.7625
Load Point ER 22
N_LP 1 1
U_LP 7.7625
N_LP*U_ LP 7.725 7.7625
SAIDI = Σ(Nj*U)/ΣNj = 7.7625
N_LP 1 1
r_LP 101.4706
N_LP*r_LP 101.4706 101.4706
CAIDI = Σ(Nj*U)/ΣNj = 101.4706
Penyulang
SAIFI kali/tahun
SAIDI jam/tahun
CAIDI jam/pelanggan/tahun
SGTIII 1
0.0765
7.7625
101.4706
SGTIII 2
0.18238
9.612833
52.70772
SGTIII 3
0.17908
12.4376
69.45276
SGTIII 4
0.1446
6.371063
49.32918
SGTIII 5
0.51088
10.69621
20.93684
Penyulang
ETAP
RIA
ETAP
RIA
ETAP
RIA
SAIFI
SAIFI
SAIDI
SAIDI
CAIDI
CAIDI
SGTIII 1
0.158 0.0765
SGTIII 2
0.2522 0.18238
SGTIII 3
0.2438 0.17908
SGTIII 4 SGTIII 5
10.791
7.7625
68.297
101.4706
11.3838 9.612833
45.139
52.70772
12.4376
48.194
69.45276
0.1655 0.1446
10.1477 6.371063
61.327
49.32918
0.1875 0.51088
11.2383 10.69621
59.939
20.93684
11.75
• Indeks keandalan SAIFI dan SAIDI terbesar terdapat pada penyulang SGTIII-5 karena terdapat komponen peralatan yang paling banyak diantara penyulang lainnya. Semakin banyak komponen semakin besar pula nilai SAIFI dan SAIDI. • Indeks keandalan SAIFI dan SAIDI terendah terdapat pada penyulang SGTIII-1 karena terdapat komponen peralatan yang paling sedikit diantara penyulang lainnya. Semakin banyak komponen semakin rendah pula nilai SAIFI dan SAIDI. • Perbedaan nilai indeks keandalan tidak signifikan antara software ETAP dan metode Reliability Index Assessment.
• Perlu dilakukan pemeliharaan berkala untuk mengurangi gangguan akibat peralatan untuk mengurangi gangguan atau memperkecil gangguan. Sehingga keandalan sistem distribusi di PT. Semen-Gresik-Tuban III menjadi lebih baik. • Untuk melengkapi wacana penelitian tentang keandalan sistem, dapat dilakukan pengembangan untuk pabrik PT. Semen Gresik-Tuban I-II dan III yang rencana akan di interkoneksikan. • Untuk penelitian lebih lanjut tentang keandalan sistem, perlu lebih detail lagi berbagai analisa lainnya, seperti cost analysis, management analysis maupun maintenance analysis
