Daftar Isi
i
ii
Operasi Sistem Tenaga Listrik
Daftar Isi
iii
OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK Oleh: Djiteng Marsudi
Edisi Kedua Cetakan Pertama, 2006
Hak Cipta Ó 2006 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Candi Gebang Permai Blok R/6 Yogyakarta 55511 Telp.. : 0274-882262; 0274-4462135 Fax. : 0274-4462136 E-mail :
[email protected]
Marsudi, Djiteng OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK/ Djiteng Marsudi - Edisi Pertama – Yogyakarta; Penerbit Graha Ilmu, 2006 xii + 576 hlm, 1 Jil. : 26 cm. ISBN: 979-7561. Listrik
iv
I. Judul
Operasi Sistem Tenaga Listrik
KA TA PENGANT AR KAT PENGANTAR
E
disi Pertama buku ini diterbitkan oleh Penerbit ISTN jakarta pada tahun 1990. Buku ini yang merupakan Edisi kedua dan terbit pada tahun 2006 mengandung banyak tambahan dibandingkan Edisi pertama, seirama dengan tambahnya pengetahuan dan pengalaman penulis.
Mengingat bahwa penyediaan tenaga listrik yang ekonomis dengan tetap memperhatikan mutu dan keandalan sangat diperlukan oleh masyarakat, maka Penulis berharap semoga buku ini memberikan sumbangan pikiran bagi keperluan tersebut. Biaya untuk penyediaan tenaga listrik banyak dipengaruhi oleh bagaimana Sistem Tenaga Listrik dioperasikan. Buku ini terutama mengemukakan hal-hal yang menyangkut bagaimana sebaiknya Sistem Tenaga Listrik dioperasikan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pengetahuan Penulis mengenai Operasi Sistem Tenaga Listrik sangat terbatas, tetapi Penulis memberanikan diri menulis buku ini demi pengembangan pengetahuan mengenai Operasi Sistem Tenaga Listrik di Indonesia khususnya bagi para teknisi tenaga listrik. Selama Penulis menulis buku ini banyak perkembangan baru dalam bahasa Indonesia, khususnya mengenai istilah-istilah teknis. Hal ini mungkin tampak berupa hal yang tidak konsisten dalam buku ini, dimana dalam pasal-pasal tertentu dipakai istilah dalam bahasa Inggris, sedangkan dalam pasal-pasal lain dipakai bahasa Indonesia untuk kata yang sama. Penulis masih banyak menggunakan istilah bahasa Inggris, karena Penulis tidak berani menterjemahkannya secara kira-kira sebelum ada kata yang baku dalam bahasa Indonesia, agar tidak timbul salah penafsiran mengenai masalah yang dipersoalkan. Penulis sangat berterimakasih kepada penerbit Graha Ilmu yang bersedia menerbitkan buku ini serta melakukan edit sebelumnya.
Daftar Isi
v
Akhirnya Penulis mengharapkan bantuan semua pihak untuk memungkinkan pemanfaatan buku ini secara maksimal serta memberikan koreksi-koreksi sebagai umpan balik bagi Penulis untuk melakukan penyempurnaanpenyempurnaan di kemudian hari.
Jakarta, Maret 2006
Djiteng Marsudi
vi
Operasi Sistem Tenaga Listrik
DAFT AR ISI DAFTAR KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB 1 I.1 I.2 1.3 I.4 I.5 I.6 I.7 I.8 I.9 1.10 BAB II II.1 II.2 II.3 II.4 II.5 II.6 II.7 II.8 II.9 II.10
Daftar Isi
PENDAHULUAN
v vii 1
Proses Penyampaian Tenaga Listrik ke Pelanggan Sistem Tenaga Listrik Perkembangan Sistem Tenaga Listrik Persoalan-persoalan Operasi Sistem Tenaga Listrik Manajemen Operasi Tenaga Listrik Pengembangan Sistem Tenaga Listrik Pemeliharaan Instalasi Sistem Distribusi Penggunaan Komputer Perkembangan Operasi Sistem Tenaga Listrik
1 7 8 9 10 13 13 14 14 15
JADWAL PEMELIHARAAN DAN KEANDALAN
21
Pendahuluan Rencana Operasi Analisa Beban Sistem Cara-cara Memperkirakan Beban Jadwal Pemeliharaan Peralatan Dalam Sistem Daya Tersedia dalam Sistem Kemungkinan Kehilangan Beban (Loss of Load Probability) Menentukan Keandalan Sistem Cara menghitung keandalan Sistem Tenaga Listrik Perhitungan Pengaruh Penambahan Unit Pembangkit terhadap Keandalan Sistem
21 22 24 32 36 39 44 46 49 56
vii
II.11 II.12 II.13 II.14 II.15 II.16 II.17 II.18 II.19 II.20 II.21 II.22 II.21 BAB III III.1 III.2 III.3 III.4 III.5 III.6 III.7 III.8 III.9 III.10 III.11 III.12 III.13 III.14 III.15 III.16 III.17 III.18 BAB IV IV.1 IV.2 IV.3 IV.4 IV.5 IV.6
viii
Kemungkinan Kumulatif Perhitungan Pengaruh Pengurangan Unit Pembangkit terhadap Keandalan Sistem Menghitung LOLP Jadwal Pemeliharaan Unit Pembangkit LOLP dan Sekuriti (n-1) Menghitung Biaya Bahan Bakar dalam Sistem Konvolusi dengan Metode Segmentasi Presentasi Keadaan Majemuk Sebuah Unit Pembangkit Pembebanan dengan Blok Majemuk dari Unit Pembangkit Metode Segmentasi untuk Menghitung LOLP dua sisem yang diinterkoneksikan Konsumsi Energi dalam Sistem Jam Nyala Unit Pembangkit Neraca Energi dalam Sistem Contoh Aplikasi Perhitungan LOLP
58 60 62 67 69 76 89 91 94 101 103 104 106
PEMBEBANAN UNIT PEMBANGKIT
115
Optimisasi Hidro-Termis dengan menggunakan metoda La Grange multiplier Optimisasi Hidro-Termis dengan menggunakan metoda Gradien Langkah-langkah pelaksanaan optimisasi hidro – termis Contoh Soal Optimisasi Hidro & Termis Optimisasi Hidro-Termis dengan metoda Dynamis Programming PLTA Pompa (Pumped Stroge Hydro Power Station) P L T A Pasang-surut P L T A – P L T A dalam Kaskade Jadwal Operasi Unit Pembangkit Menghitung Jadwal Operasi Unit Pembangkit dengan metoda Dynamic Programming Pembebanan yang Ekonomis Unit-unit Pembangkit Termis Rencana Operasi Jangka Menengah dan Rencana Operasi Jangka Pendek Contoh Hasil Perhitungan dengan Komputer Contoh soal Peranan Subsistem Hidro Pembagian beban yang ekonomis antara unit-unit termis dengan memperhatikan rugi-rugi transmisi Bisnis energi listrik dalam pasar bebas Soal - soal
115 128 137 142 152 155 158 160 168 171 179 182 187 209 214
PENGATURAN FREKWENSI
225
Daya Aktif dan Frekwensi Prinsip Kerja Governor Penyetelan Speed Droop Prinsip Kerja Governor Woodward Hubungan antara Speed Droop dan Pembagian Beban Tinjuan Matematis Terhadap Pengaturan Primer Dalam Keadaan Statis
225 227 234 237 242 244
218 220 221
Operasi Sistem Tenaga Listrik
IV.7 IV.8 IV.9 IV.10 IV.11 IV.12 IV.14 IV.15 IV.16 IV.16 IV.17 BAB V V.1 V.2 V.3 V.4 V.6 V.6 V.7 V.8 V.9 V.10 V.11 V.12 V.13 V.14 V.15 V.16 V.17 V.18 V.19 V.20 V.21 V.22 V.23 V.24 V.25 V.26 V.27 V.28 V.29
Daftar Isi
Tinjauan Matematis Respon waktu dari Governor terhadap Frekwensi (Keadaan Dinamis) Pengaturan Sekunder pada Governor Pengaturan Frekwensi dan Beban (Load Frequency Control) Pelepasan Beban (Load Shedding) Macam-macam Cadangan Pembangkitan Contoh-contoh soal untuk keadaan statis Perhitungan Penurunan Frekwensi karena gangguan Unit Pembangkit Pelepasan Beban untuk menghindarkan Gangguan Berat dalam Sistem Flow Chart untuk menghitung Frekwensi sebagai fungsi waktu Soal- soal Hubungan antara speed droop dan kf
246 262 264 267 268 269 277 284 286 290 291
KENDALA DAN GANGGUAN DALAM OPERASI
295
Gambaran umum mengenai Kendala Kendala-kendala Operasi pada PLTU Kendala-kendala Operasi pada PLTA Kendala-kendala Operasi pada PLTG Kendala-kendala Operasi pada PLTD Kendala-kendala Operasu yang bersifat Listrik Kendala-kendala Operasi pada saat beban rendah Kendala-kendala Operasi yang bersifat Non Teknis Kendala-kendala Operasi pada PLTP Kendala Karena Soal Lingkungan Proses Konversi Energi Pada PLTU Definisi dan Macam Gangguan Sebab sebab Gangguan pada Saluran saluran Listrik Angka angka Pelepasan SUTT 150 KV dan 70 KV Jumlah Gangguan karena petir pada SUTT Gangguan pada SUTT Sirkit Ganda Saat saat terjadinya Gangguan karena petir Persentase jumlah Gangguan karena petir Jumlah Gangguan dalam sistem Sebab sebab Gangguan pada Pusat pusat Listrik Gangguan dalam Gardu Induk Gangguan Karena Beban Lebih Usaha-usaha Mengurangi Jumlah Gangguan Akibat akibat Gangguan Proses terjadinya Gangguan karena Petir Gangguan dalam Jaringan Distribusi Gangguan gangguan yang besar Distorsi Tegangan Tinggi dan Arus Soal soal
295 296 303 306 310 311 312 312 312 313 314 317 319 319 320 322 322 323 323 324 330 332 333 338 338 341 345 346 347
ix
BAB 6 V1.1 VI.2 VI.3 VI.4 VI.5 VI.6 V1.7 VI.8 VI.9 VI.10 VI.11 V1.12 VI.13 VI.14 V1.15 VI.16 VI.17 VI.18 VI.19 VI.20 VI.21 V1.22 VI.23 VI.25 VI.24 VI.25 BAB VII VII.1 VII.2 VII.3 VII.4 VII.5 VII.6 VII.7 VII.8 VII.9 VII.10 VII.11 VII.12
x
PENGAMANAN SISTEM TENAGA LISTRIK Fungsi Alat Pengaman Konstruksi Relay Elektro Mekanik Konstruksi Relay Solid State (Static Relay) Pengaman Generator Standarisasi Pengamanan Pengaman Transformator Pengamanan SUTT Relay Impedansi Pengaruh tahanan busur tapi gangguan Intertripping Sistem dengan kumparan Petersen Sistem dengan titik netral yang ditanahkan Penggunaan Penutup Balik (Auto Reclosers) Pengamanan Kabel Tanah Pengaman Cadangan pada Saluran Transmisi Relay Gangguan Hubung Tanah yang selektif Pengaman Rel Relay Kegagalan PMT (Breaker Failure Relay) Pentanahan Sistem Distribusi Pengaman Jaringan Distribusi Koordinasi Penutup Balik dengan Sekering Lebur Pengunaan Pemutus Beban Tingkat Arus Gangguan Contoh contoh Relai Digital (numerik) Soal - soal
349 350 351 353 360 360 363 365 373 374 376 379 380 382 384 386 388 390 391 394 399 402 403 403 406 408
PELAKSANAAN DAN PENGENDALIAN OPERASI
411
Persiapan persiapan sebelum pelaksaan Operasi Pelaksanaan Operasi Pengendalian Operasi Pedoman pedoman Operasi Konfigurasi Jaringan Pedoman umum untuk mengatasi gangguan Prosedur Pembebasan Tegangan Identifikasi Peralatan Identifikasi Petugas dan Pejabat Operasi Sistem Tenaga Litrik Pengoperasian Instalasi Baru Kondisi Operasi Sistem Operasi dari Penutup Balik (Auto Recloser)
411 412 413 414 415 421 424 427 429 430 431 431
Operasi Sistem Tenaga Listrik
