KEANDALAN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL DI KABUPATEN MERAUKE-PAPUA

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

KEANDALAN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL DI KABUPATEN MERAUKE-PAPUA

Johan Karim Email: [email protected], [email protected] Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Musamus

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan (1) mengetahui nilai indeks Ketersediaan (avaibility), (2) mengetahui nilai indeks Ketidaktersediaan (unavaibility) untuk pembangkit PLTD Kelapa Lima Merauke. Penelitian dilakukan pada Kabupaten Merauke dan mengunakan data yang diperoleh dari PT. PLN cab. Merauke pada unit Distribusi, data yang diambil merupakan data sekunder yang selanjutnya di hitung berdasarkan metode frekuensi dan lamanya gangguan. Hasil perhitungan indeks keandalan menurut data operasi adalah sebagai frekwensi pemadaman f =43.97 pemadamanl tahun, lama pemadaman d = 24.14 jam/ tahun, avaibility A= 99,7% dan unavaibility U= 0,3%. Kata kunci: avaibility, unavability, distribusi, frekwensi, pemadaman

permintaan

PENDAHULUAN Dengan

kebutuhan

listrik

besarnya

namun sering juga mengalami pemadaman.

pemanfaatan teknologi maju, maka tenaga

Sejalan dengan kenyataan itu kebutuhan

listrik yang dibutuhkan juga semakin besar.

akan fasilitas yang menunjang kegiatan

Bahkan

suatu

perekonomian semakin mutlak diperlukan.

bangsa ditunjang oleh tenaga listrik yang

Salah satu fasilitas yang cukup vital adalah

merupakan salah satu faktor yang sangat

adanya ketersediaan suplai listrik yang

penting.

semakin

kemajuan

semakin

terutama

pembangunan

meningkat

permintaannya.

Dewasa ini pertumbuhan ekonorni

Banyaknya gangguan dari alam maupun

masyarakat Indonesia dan khususnya di

kesalahan operasi dan jaringan. Sehingga

Kabupaten Merauke dimana peningkatan

frekwensi pemadaman sering terjadi dan

pertumbuhan juga sejalan dengan tingginya

berdampak pada pemakai atau pelanggan

223

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

dan selalu merasa dirugikan jika terjadi

kualitas yang tinggi sehingga mempunyai

pemadaman.

fungsi kerja yang memuaskan. Untuk memenuhi hal tersebut diatas ,

1. Rumusan Masalah a. Menghitung nilai Indek ketersediaan (A).

maka konsep dari keandalan sebagai salah satu tolok ukur dari kualitas peralatan/sistem

b. Menghitung

nilai

indeks

ketaktersediaan (U)

mempunyai peranan yang sangat penting. Hal ini disebabkan karena suatu sistem yang andal mempunyai peluang yang besar untuk

2. Tujuan Penulisan a. Diketahui nilai Indek ketersediaan (A)

memenuhi fungsi kerja sebagaimana yang

b. Diketahui nilai indeks ketaktersediaan

diharapkan.

(U)

Keandalan

suatu

peralatan

sistem secara umum dapat didefenisikan

3. Metode Penulisan Adapun metode penulisan pada makalah

sebagai berikut : “Keandalan adalah probabilitas suatu alat

ini adalah : a. Studi literature yaitu, melakukan studi

atau

sistem

untuk

menyelenggarakan

dari buku-buku atau perpustakaan

tujuannya secara cukup untuk periode waktu

yang berkaitan dengan masalah diatas.

tertentu dan kondisi operasi tertentu ".

b. Pengumpulan

jumlah

Dari defenisi diatas tadi, pada dewasa ini

pemadaman

telah diterima secara luas, karena itu

dalam satu waktu, data di asumsikan

dianggap sebagai defenisi standar. Dari

sesuai tabel 1 dan 2 untuk fedeer

pendefinisian diatas, maka terdapat empat

Kompi –C di Kabupaten Merauke..

unsur yang penting dalam studi keandalan

pelanggan,

data

seperti

banyaknya

yaitu : KAJIAN TEORI

a. Probabilitas

1. Konsep Dasar Keandalan Suatu Sistem

b. Kecukupan performance

Dalam era globalisasi dewasa ini., sangatlah dibutuhkan profesionalisme dalam perencanaan, desain, produksi dan operasi dari suatu peralatan /sistem. Dimana hal ini akan menghasilkan suatu sistern dengan 224

atau

c. Waktu d. Kondisi operasi

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

dahulu 2. Keandalan

Sistem

Transmisi

Dan

memahami

gangguan

a. Faktor

kegagalan.

Mempengaruhi

Keandalan Sistem Distribusi

pengertian

dasar yang berkaitan dengan keandalan yaitu

Distribusi Tenaga Listrik yang

beberapa

pemutusan

daya

dan

laju

 Gangguan

Keandalan sebuah sistem distribusi

Menggambarkan

keadaan

suatu

pada dasarnya ditentukan oleh hal-hal

komponen pada saat komponen itu tidak

sebagai berikut :

dapat melaksanakan fungsinya disebabkan

 Konfigurasi dari sistem distribusi

adanya beberapa kejadian yang berhubungan

 Keandalan

secara langsung dengan komponen itu.

yang

masing-masing

komponen

menyusun sistem distribusi

tersebut.

Suatu

gangguan

pada

sistem.

distribusi dapat menyebabkan pemutusan

 Pengaturan operasi saluran distribusi

pelayanan dalam waktu singkat maupun

Terjadinya kegagalan komponen distribusi

lama

dapat disebabkan oleh beberapa faktor yang

distribusi yang bersangkutan.

antara lain -

konfigurasi

sistem

Gangguan ini dapat dibedakan atas

Faktor dalam yaitu kegagalan yang

tiga bagian yaitu gangguan paksa transient,

terjadi karena kondisi komponen itu

gangguan paksa menetap dan gangguan

sendiri seperti sarnbungan kabel yang

terjadwal.

tidak sernpurna, isolasi buruk dan

-

tergantung

-

Gangguan paksa transient adalah

lain-lain.

gangguan

Faktor luar : yaitu kegagalan yang

penyebabnya dapat diatasi segera.

terjadi

oleh komponen itu sendiri, sehingga

diluar

seperti

tingginya

komponen

yang

kelembaban pada gardu, pencemaran

kornponen

udara, dan lain-lain.

segera berfungsi kembali. Waktu

yang

gagal

tersebut

pemutusan pelayanan terjadi relatif b. Parameter

Keandalan

Sistem

Distribusi Untuk menentukan keandalan sebuah sistem distribusi tenaga listrik, terlebih 225

singkat. -

Gangguan paksa menetap adalah gangguan

pada

komponen

yang

penyebabnya tidak dapat dengan

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

segera diatasi oleh komponen itu

keandalan suatu sistem tenaga listrik, yaitu

sendiri, tetapi harus diperbaiki atau

antara lain :

diganti

1. Metode peluang kehilangan beban (Loss

untuk

mengembalikan

fungsinya

yang

semula.

pemulihan

akibat

Waktu

gangguan

ini

cukup lama. -

of Load Probability Method) Keandalan disini dihitung dengan menggunakan probabilitas

Gangguan

terjadual

adalah

gangguan

kapasitas

unit-unit pembangkit yang melebihi

gangguan yang disebabkan oleh

jumlah

komponen

tersedia pada saat terjadi beban puncak.

sistem

yang

sengaja

dilepas dari pelayanan pada periode waktu

yang

Misalnya

telah

ditentukan.

rehabilitasi

pemasangan

atau

komponen

baru.

kapasitas

2. Metode

peluang

cadangan

kehilangan

yang

energi

(Loss of Energy Probability Method) Keandalan dihitung dengan menentukan jumlah

energi

yang

tidak

dapat

Gangguan jenis ini masih dapat

disediakan akibat gangguan selama

ditunda, diluar keadaan ini disebut

periode tertentu 3. Metode penyimpangan frekuensi dan

gangguan paksa.

tegangan terhadap nilai nominal

3. Laju Kegagalan Komponen Sistem Setiap

komponen

pada

dasarnya

4. Metode

frekuensi

dan

lamanya

mengikuti pola kecepatan/laju kegagalan

gangguan (Frequency and Duration

standar

ini

Method) Dengan metode ini keandalan

gambar

dihitung berdasarkan frekuensi dan

terhadap

waktu.

Pola

diperlihatkan lebih jelas pada

dibawah ini yang sering disebut sebagai

lamanya gangguan.

kurva bak mandi (bath-tub curve). METODOLOGI PENELITIAN Mengingat

METODE PERHITUNGAN

keterbatasan

penulis

KEANDALAN SISTEM TENAGA

dalam hal pengumpulan data dan kondisi

LISTRIK

lapangan

Ada digunakan

226

maka dalam hal

metoda

yang

perhitungan keandalan jaringan distribusi

menghitung

taraf

harus dilakukan anggapan-anggapan yang

beberapa untuk

yang ada,

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

menunjang

pemecahan

masalah

yaitu

sebagai berikut :

m

f 

1. Pembangkit sanggup mensuplay beban

C

i 1

terjadi

m  Jumlah pemadaman dalam satu

tahun

Ci  Jumlah konsumen yang

2. Semua komponen/ peralatan yang ada pada sistem distribusi primer berada masa

bergunanya

peralihan

komponen/

dari

peralatan

mengalami pemadaman N  Jumlah konsumen yang dilayani

yang

Indeks keandalan ini dapat juga dihitung

mempunyai laju kegagalan tetap 3. Keadaan

(3-1)

Dimana

kekurangan

pembangkitan.

dalam

dalam

N

sistem setiap saat, artinya tidak akan pernah

i

semua diabaikan

sehingga semua komponen/ peralatan hanya mempunyai dua keadaan yaitu bekerja atau gagal.

dari

angka

keluar

komponen

yang

menyebabkan pemadaman.

f 

n

C

i 1

i

X i i pemadaman

(3-2)

Dimana

4. Semua komponen/peralatan mempunyai laju kegagalan yang sama 5. Gangguan dari sisi tegangan rendah dan pengaruh ragam beban diabaikan

i  angka. keluar komponen yang menyebabkan pemadaman

X i  panjang

penyulang

atau

unit

komponen yang menyebabkan pemadaman INDEKS FREKUENSI PEMADAMAN

Ci  jumlah konsumen perunit yang

RATA-RATA (f)

mengalami pemadaman

Adalah besaran yang menunjukkan banyaknya dialami

pemadaman konsumen

rata-rata

selama

yang

n  banyaknya komponen yang

menyebabkan pemadaman

setahun.

Frekuensi pemadaman rata-rata ini dapat

INDEKS

dihitung berdasarkan data gangguan yang

RATA-RATA (d)

ada dan dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut :

LAMA

PEMADAMAN

Indeks lama pernadaman atau biasa juga

disebut

lama

keluar

tahunan,

menyatakan lamanya pemadaman rata-rata 227

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697  Jumlah konsumen perunit yang

yang dialami konsumen dalam suatu periode

Cij

waktu (satu tahun). Dirumuskan sebagai

mengalami pernadaman selama langkah

berikut

demi langkah dari operasi kerja (j = indeks

m

d 

C t

dari operasi kerja)

i i

i 1

N

jamltahun

(3-3)

 Waktu yang diperlukan dalam

t ij

Dimana

langkah demi langkah operasi perbaikan/

m = Jumlah pemadaman/gangguan dalam

pemulihan pelayanan.

satu tahun

INDEKS KETERSEDIAAN (A) DAN

t i = Lamanya gangguan tiap-tiap

KETIDAKTERSEDIAAN (U) Ketersediaan (avaibility) diartikan

pemadaman

C i = Jumlah konsumen yang mengalami

sebagai waktu tersedianya kebutuhan, yait

pemadaman

jumlah ketersediaan pelayanan konsumen

N = Jumlah konsumen yang dilayani

dibagi dengan jumlah jam permintaan

Indeks

ini

juga

dapat

dihitung

menurut angka keluar (Outage) komponen

konsumen selama setahun.

A

yang akan menyebabkan pemadaman waktu

N

 Jumlah konsumen

u

 Lama keluar tahunan (d)

8760

 Adalah jumlah jam dalam satu

n

(3-4)

dimana :

i

 Angka keluar komponen yang

menyebabkan pemadaman

Xi

 Panjang penyulang atau unit

komponen n

 Jumlah komponen yang

menyebabkan pemadaman m

 Jumlah dari fungsi kerja yang

terlibat dalam pemulihan pelayanan 228

(3-5)

Dimana:

perbaikan/pemulihan, dirumuskan :  m  d   X i i   Cij t ij  jam/ tahun i 1  j 1 

N .8760  u N N 8760

tahun Ketidaktersediaan

(unavaibility)

diartikan sebagai waktu tidak tersedianya kebutuhan

pelayanan,

ketidaktersediaan

jumlah

pelayanan

jam

konsumen

dibagi dengan jumlah jam permintaan konsumen

U 1 A 

u. N N 8760

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

HASIL DAN PEMBAHASAN 1.

m

C

Hasil

i 1

a. Perhitungan

berdasarkan

indeks

 C1  C 2  ...  C 78  281400

m

C t

i 1

keandalan

i

i i

 C1t1  C 2 t 2  ...  C 78t 78  154496

Feeder Kompi-C

Dari data diatas dapat dihitung hal-hal



sebagai berikut:

Indeks frekuensi pemadaman rata-rata :

f 

n

C X  i

i 1

i

 d 

 3.6907 jam/ tahun

i

m

f 

Indeks lama pemadaman rata-rata 

n

m

 X    C t i

i 1

Indeks frekuensi pemadaman rata-rata (f)

i



j 1

ij ij

   21.9918 jam/  

i 1

i

N



281400  43.97 6400

pemadaman/ tahun Indeks lama pemadaman rata-rata (d)

tahun

m



Indeks ketersediaan pelayanan

d 

U N  21.99  0.0025  N x 8760 8760 i

i

C t

i 1

i i

 N 154496.6667  24.14 6400

rata-rata

U 

C

Indeks ketersediaan (A) dan ketaktersediaan

i

(U)

 0.25 %

Dari persamaan (4.5) dan (4.6) diperoleh N .8760  u N  N 8760 6400 x 8760  154496.6667   6400 x 8760

A  1  U  1  0.0025  0.9975  99.75 %

A

0.997  99. 7 %

Feeder Kompi-C m



78 ( total gangguan dalam setahun

tabel

1

kolom

banyaknya gangguan)

N



6400 ( jumlah konsumen rata-rata)

229

Sedangkan untuk ketaktersediaan (U) diperoleh U  1  A  1  0.997  0.003  0.3 %

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 4 No. 3, Desember 2015 ISSN 2089-6697

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

1.

1. Arismunandar,Artono dan Kuwahara S,

Kesimpulan Dari analisa yang telah dilakukan

Buku pegangan teknik tenaga listrik jilid

dapat disimpulkan beberapa hal-hal sebagai

III: Gardu Induk, PT. Pradya paramita

berikut :

Jakarta, 1973

a. Ketersediaan

(avaibility)

diartikan

2. Arismunandar,Artono dan Kuwahara S,

sebagai waktu tersedianya kebutuhan,

Buku pegangan teknik tenaga listrik jilid

yaitu jumlah ketersediaan pelayanan

11: Saluran Transmisi , PT. Pradva

konsumen dibagi dengan jumlah jam

paramita Jakarta, 1973

permintaan konsumen selama setahun

3. Endrenvi J, Realibilitv Modelling in

perhitungan indeks keandalan menurut

Electrical Power System

data operasi adalah sebagai berikut : f =

and Sons, New York, 1980

43.97 pemadamanl tahun, d= 24.14 jam/ tahun, A = 99,7 %

waktu

tidak

tersedianya

kebutuhan pelayanan dipeoleh U = 0,3 %, jadi kontribusi yang diberikan pihak PLN kepada

pelanggan

memuaskan.

230

4. Pabla, AS Dan Ir. Abdul Hadi, Sistem Distribusi. Daya Listrik, Erlangga, 1988

b. Ketidaktersediaan (unavaibility) diartikan sebagai

John WileN,

masih

baik

dan

5. V.K Mehta, Principles of power system, S.Chand & Company Ltd