Disusun Oleh: Fauziah 2207100082
Pembimbing : Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT
Hal yang paling mendasar pada distribusi tenaga listrik adalah dengan bertambahnya penggunaan tenaga listrik didaerah yang sedang berkembang. Perbaikan keandalan jaringan distribusi dengan cara mempersempit luas area pelayanan dengan pengalihan sebagian pelanggan ke gardu induk sisipan yang dibangun
Menghitung nilai SAIDI, SAIFI, CAIDI dan MAIFI dari sistem distribusi 20 KV di Kabupaten Enrekang Sulawesi Selatan Mengetahui tingkat keandalan dari sistem distribusi 20 KV di Kabupaten Enrekang Sulawesi Selatan Memperbaiki keandalan dengan cara pemasangan GI Sisipan di Kabupaten Enrekang Sulawesi Selatan
Mengevaluasi keandalan sistem jaringan distribusi pada penyulang Bambapuang, sebelum dan sesudah pemasangan GI Sisipan Enrekang dari sisi pelanggan.
Faktor-faktor keandalan • MTTF • MTTR • Laju Kegagalan • Laju Perbaikan • Ketersediaan • Distribusi Eksponensial Indeks keandalan dari sisi pelanggan • SAIDI • SAIFI • CAIDI • MAIFI
Mean Time To Failure (MTTF) adalah waktu rata-rata kegagalan yang terjadi selama beroperasinya suatu sistem
dimana: T=waktu operasi (up time) n=jumlah kegagalan
Mean Time To Repair (MTTR) adalah waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan perbaikan terhadap terjadinya kegagalan suatu sistem
dimana: T=waktu perbaikan (down time) n=jumlah kegagalan
Laju kegagalan 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. :
Laju perbaikan adalah frekuensi lamanya suatu sistem/komponen dalam masa perbaikan (kondisi OFF).
Ketersediaan atau Availability didefinisikan sebagai proporsi waktu dimana sistem dalam keadaan siap beroperasi.
Distribusi eksponensial merupakan salah satu distribusi yang paling sering muncul dalam konteks evaluasi keandalan.
SAIDI (System Average Interruption Duration Index) adalah nilai ratarata dari lamanya kegagalan untuk setiap pelanggan selama satu tahun.
dimana: µk = laju perbaikan saluran Mk = jumlah pelanggan pada saluran k M = total pelanggan pada sistem
SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) adalah jumlah rata-rata kegagalan yang terjadi per pelanggan yang dilayani per satuan waktu (umumnya tahun).
dimana: λk = laju kegagalan saluran Mk = jumlah pelanggan pada saluran k M = total pelanggan pada sistem
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.
MAIFI (Momentary Average Interruption Frequency Index) adalah frekuensi pemadaman rata-rata untuk tiap konsumen dalam kurun waktu setahun pada suatu area yang dievaluasi, yang disebabkan momentary interruption.
dimana: λk = laju kegagalan saluran Mk = jumlah pelanggan pada saluran k M = total pelanggan pada sistem
1
• Hasil Perhitungan MTTF dan MTTR sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
2
• Hasil Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
3
• Hasil Perhitungaan Ketersediaan (availibility) sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
4
• Hasil perhitungan Keandalan Distribusi Eksponensial sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
Tahun 2010 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Bakaru
Bambapuang
5,25
1,159068627
Tahun 2011 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Bakaru
Bambapuang
3,554455446
0,629537954
Tahun 2012 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Bakaru
Bambapuang
3,594059406
0,857425743
Tahun 2012 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Bakaru
F. Bambapuang Baru
44,125
0,466666667
Tahun 2012 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Sisipan Enrekang
F. Papi
27,08333333
0,677777778
Tahun 2012 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Sisipan Enrekang
F. Cakke
7,117647059
0,69869281
Tahun 2012 GI
Penyulang
MTTF (hari)
MTTR (jam)
Sisipan Enrekang
F. Baraka
10,8125
1,255729167
1
• Hasil Perhitungan MTTF dan MTTR sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
2
• Hasil Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
3
• Hasil Perhitungaan Ketersediaan (availibility) sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
4
• Hasil perhitungan Keandalan Distribusi Eksponensial sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
GI
Penyulang
Bakaru
Bambapuang
GI
Penyulang
Bakaru
Bambapuang
GI
Penyulang
Bakaru
Bambapuang
Tahun 2010 λ (hari) 0,19047619 Tahun 2011 λ (hari) 0,281337047 Tahun 2012 λ (hari) 0,278236915
μ (jam) 0,862761683 μ (jam) 1,588466579 μ (jam) 1,166281755
Tahun 2012 GI
Penyulang
λ (hari)
μ (jam)
Bakaru
Bambapuang Baru
0,02266289
2,142857143
Tahun 2012 GI
Penyulang
λ (hari)
μ (jam)
Sisipan Enrekang
Papi
0,036923077
0,677777778
Tahun 2012 GI
Penyulang
λ (hari)
μ (jam)
Sisipan Enrekang
Cakke
0,140495868
1,431244153
Tahun 2012 GI
Penyulang
λ (hari)
μ (jam)
Sisipan Enrekang
Baraka
0,092485549
0,796350062
1
• Hasil Perhitungan MTTF dan MTTR sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
2
• Hasil Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
3
• Hasil Perhitungaan Ketersediaan (availibility) sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
4
• Hasil perhitungan Keandalan Distribusi Eksponensial sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
Tahun 2010 GI
Penyulang
Ketersediaan (Jam)
Bakaru
Bambapuang
0,819151784
Tahun 2011 GI
Penyulang
Ketersediaan (jam)
Bakaru
Bambapuang
0,849536581
GI Bakaru 0,86 0,85 0,84 0,83 0,82
Tahun 2012 GI
Penyulang
Ketersediaan (jam)
0,81
Bakaru
Bambapuang
0,807384342
0,80
Availibility
0,79 0,78 Tahun 2010 Tahun 2011 Tahun 2012
Tahun 2012 GI
Penyulang
Ketersediaan (A)
Bakaru
Bambapuang Baru
0,989534666
GI Sisipan Enrekang 1,000000 0,980000
Tahun 2012 GI
Penyulang
Ketersediaan (A)
Sisipan Enrekang
Papi
0,948337718
0,960000 0,940000 0,920000
Tahun 2012 GI
Penyulang
Ketersediaan (A)
Sisipan Enrekang
Cakke
0,910611255
Availibility
0,900000 0,880000 0,860000
Tahun 2012 GI
Penyulang
Ketersediaan (A)
Sisipan Enrekang
Baraka
0,895947521
0,840000 F. Bambapuang Baru
F. Papi
F. Cakke
F. Baraka
1
• Hasil Perhitungan MTTF dan MTTR sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
2
• Hasil Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
3
• Hasil Perhitungaan Ketersediaan (availibility) sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
4
• Hasil perhitungan Keandalan Distribusi Eksponensial sebelum dan sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang
GI Bakaru 0,900000000 0,800000000 0,700000000
Realibility
0,600000000 0,500000000
Tahun 2010
0,400000000
Tahun 2011
0,300000000
Tahun 2012
0,200000000 0,100000000 0,000000000 0
50
100
150
200
250
HAri (1 tahun)
300
350
400
GI Sisipan Enrekang 1,2 1
Realibility
0,8 F. Bambapuang Baru
0,6
F. Papi F. Cakke
0,4
F. Baraka
0,2 0 0
100
200 Hari (1 tahun)
300
400
Perhitungan Data Padam • Nilai SAIDI,SAIFI dan CAIDI sebelum dibangun GI Sisipan Enrekang • Nilai SAIDI,SAIFI dan CAIDI sesudah dibangun GI Sisipan Enrekang Metode RIA • Perfect Switching • Imperfect Switching
No.
GI
Penyulang
Tahun
SAIDI
SAIFI
CAIDI
1
Bakaru
Bambapuang
2010
0,862761683
0,19047619
4,529498837
2
Bakaru
Bambapuang
2011
1,588466579
0,281337047
5,646133683
3
Bakaru
Bambapuang
2012
1,160955148
0,276966159
4,191685912
No.
GI
Penyulang
Tahun
SAIDI
SAIFI
CAIDI
1
Bakaru
Bambapuang Baru
2012
0,271632195
0,002872786
94,55357143
2
Sisipan Enrekang
Papi
2012
0,058779095
0,003202089
18,35648148
3
Sisipan Enrekang
Cakke
2012
0,729934518
0,071652893
10,18709074
4
Sisipan Enrekang
Baraka
2012
0,220202781
0,025573647
8,610535048
FCO Taulo FCO Pekajo
FCO Landoke
FCO Rabu
FCO Duri-Duri
FCO Gandeng
FCO Pasongken FCO Banca 1 LBS Bontongan
FCO Madata
FCO Rantepadang
FCO Da'da
FCO Angin Angin
FCO Kasisi
Ke Makale
PMT Balulu
FCO Rante Limbong
FCO Bibang
FCO Bule
TVRI
LBS Pasui
LBS Banti
LBS Malua
FCO Banti
FCO Alla FCO Redak
LBS Matua
FCO Rogo
FCO Bontongan
KWH Exim
Ktj. Mata Allo LBS Kalosi
LBS Tandang Kulang
LBS Pebu (Baroko Atas) LBS Mtrz Boroko
FCO Cece
FCO Dedekan
FCO Bolang FCO Tocemba
RM. Mata Allo
LBS Kalimbua
FCO Marena
Rtg. Lakawan
F. Mt Allo LBS Lakawan
LBS Balla
R
Ktj. Boroko
FCO SMU Malua
Ktj.Baraka
FCO. Pasui
FCO Loko
FCO Kolai (Biak)
FCO Belalang
FCO Tiktok
FCO Manggugu
LBS Kantor
FCO Bolong
FCO Dulang
FCO Batu Noni
F.Baraka
Incoming R
RM. Baraka
KWH Exim
LBS Pasaran
LBS Bambapuang Kota
FCO Tangru
LBS Papi
FCO Kasambi R FCO Tokkonan
LBS Malawe Bawah
RENCANA GI SISIPAN ENREKANG
FCO Buntu Ampang
GH LAKAWAN Ktj.Bambapuang
LBS Lumbaja
FCO Bala Batu
FCO Jrs Buntu Ampang
FCO Singki FCO Londa FCO Buttu Batu
FCOSalukuse FCO Pusa
LBS Pusa
FCO Lando kadawan
LBS Jalikko
FCO Galung
FCO Baibo
FCO Orong
LBS KP. Baru Surakan
FCO Buasan
LBS Kasambi
FCO Pasa Dalle
LBS Pelali
FCO Basseang
FCO Kaban
Bambapuang
FCO Bembeng
F 2
FCO Loko/ Patekong
GI BAKARU 20 MVA
LBS Jalikko
FCO Galung
GI BAKARU 20 MVA
FCO Londa
FCO Buttu Batu
LBS Papi
GI ENREKANG
F2
LBS Malawe Bawah
F3
PAPI
F2
Bambapuang
LBS Kasambi FCO Basseang
CAKKE
F1
20 MVA
BARAKA
LBS Jalikko
Ke GI Enrekang
Penyulang Bambapuang baru
MALAWAE
Penyulang Papi’
MALAWAE BARAKA FCO Bibang
FCO Rogo
Penyulang Cakke FCO Bala Batu
LBS Bambapuang Kota LBS Kalimbua
LBS Pelali
FCO Taulo
FCO Bolang
FCO Dedekan
LBS Kalosi
Ktj. Mata Allo
FCO Kasisi
LBS Matua FCO Rante Limbong
FCO Pekajo
Ke Makale
FCO Alla
LBS Pebu (Baroko Atas)
PMT Balulu
GH LAKAWAN
KWH Exim
Ktj. Boroko
LBS Tandang Kulang
FCO Jrs Buntu Ampang FCO Redak
FCO Lando kadawan
FCO Bembeng
LBS Pusa
FCO Buasan
LBS Mtrz Boroko
FCO Cece
FCO Tocemba
FCO Buntu Ampang
FCO Marena
Rtg. Lakawan
F. Mt Allo
F.Baraka
Incoming
KWH Exim
LBS Pasaran R
FCO Rabu
20 MVA Ktj.Bambapuang
LBS Lakawan
PAPI FCO Kasambi
F 3
GI ENREKANG
FCO Duri-Duri
CAKKE FCO Tokkonan
F 2
R
RM. Mata Allo
F 1
FCO Singki FCO Baibo
FCO Kaban
FCOSalukuse
FCO Orong
FCO Loko/ Patekong
FCO Pasa Dalle
FCO Pusa LBS Lumbaja
RM. Baraka
FCO Bontongan
LBS Banti FCO Loko
FCO Landoke
FCO Pasongken
FCO Da'da
FCO Belalang
Penyulang Baraka
FCO Rantepadang
FCO Banca 1
FCO. Pasui
MALAWAE
TVRI
FCO Madata
FCO Gandeng
FCO Banti
LBS Bontongan
F 1
BARAKA
FCO Tiktok
FCO Bule
LBS Pasui
+ JUTM 17,5 kms
FCO SMU Malua
Ktj.Baraka
LBS Malua
F 2
CAKKE
20 MVA
FCO Kolai (Biak)
LBS Kantor
FCO Bolong
FCO Manggugu
LBS Balla
FCO Tangru
F 3
PAPI
FCO Dulang
FCO Batu Noni
GI ENREKANG
F.Baraka
R
F. Mt Allo
Incoming
GH LAKAWAN
FCO Angin Angin
Overhead Lines
Overhead Lines Sustained failure rate (λ/km/yr)
0,1
Sustained failure rate (λ/km/yr)
Momentary failure rate (λ/km/yr)
0,03
r (repair time) (hours)
r (repair time) (hours)
4,5
rs (switching time) (hours)
0,03
Sumber: Brown, R.E., “Distribution System Reliability Assessment: Momentary Interruptions and Storms”, IEEE Transactions on Power Delivery Vol. 12, No. 4, p.1572, October, 1997.
rs (switching time) (hours)
0,2 10 0,16
Sumber: Departemen Pertambangan dan Energi, Perusahaan Umum Listrik Negara, Lembaga Masalah Ketenaga Listrikan, SPLN 59 : 1985, Jakarta , 1985, hal.7.
Indeks kegagalan, waktu perbaikan, serta waktu switching untuk setiap peralatan
Komponen
λ (failure rate)
r (repair time) (jam)
rs (switching time) (jam)
Trafo Distribusi
0,005
10
0,16
Circuit Breaker
0,004
10
0,16
Recloser
0,005
10
0,16
Tie Switch
0,003
10
0,16
Sumber: Departemen Pertambangan dan Energi, Perusahaan Umum Listrik Negara, Lembaga Masalah Ketenaga Listrikan, SPLN 59 : 1985, Jakarta , 1985, hal.7.
1. Menghitung nilai SAIFI dan MAIFI 2. Menghitung nilai r dan U 3. Menghitung nilai SAIDI dan CAIDI
komponen
L (km)
Sustained (kali/km/thn)
momentary (kali/km/thn)
L x sustained (kali/thn)
L x momentary (kali/thn)
F. Bambapuang
331,5
0,2
0,003
66,3
0,9945
Trafo distribusi
230
0,005
-
1,15
-
CB
1
0,004
-
0,004
-
Recloser
3
0,005
-
0,015
-
SAIFI = 67,469
MAIFI = 0,9945
F. Bambapuang Baru Komponen
Sustained
L (km)
(kali/km/thn)
Momentary
L x sustained
L x momentary
(kali/km/thn)
(kali/thn)
(kali/thn)
0,003
2,12
0,0318
Line
0,2
10,6
trafo
0,005
15
0,075
-
CB
0,004
1
0,004
-
recloser
0,005
0
0
-
SAIFI = 0,0796
MAIFI = 0,0318
komponen
sustained λ
r (mttr) (jam/gangguan
U = (S λ*r) (jam/tahun)
F. Bambapuang
66,3
1,159068627
76,84625
Trafo distribusi
0,005
1,15
0,00575
CB
0,004
0,004
0,000016
Recloser
0,005
0,015
0,000075
r sistem = U / SAIFI
U=
1,138986053
76,84625
U = (S λ*r) (jam/tahun) 0,093333333
komponen
sustained λ
r (mttr) (jam/gangguan
F. Bambapuang Baru
0,2
0,466666667
Trafo distribusi
0,005
CB
0,004
0,004
0,000016
Recloser
0,005
0
0
r sistem = U / SAIFI
U
0,042621343
0,093724333
0,08
0,000375
komponen F. Bambapuang
N_LP 25839 N_LP 25839
U_LP 76,84625 r_LP 1,1590686
N_LP*U_LP 1985630,254 N_LP*r_LP 29949,17426
SAIDI = (Nj*U)/Nj 76,84625 CAIDI = (Nj*r)/Nj 1,159068627
komponen F. Bambapuang Baru F. Papi F. Cakke F. Baraka
N_LP 3275,3953 2240,8422 13177,89 7144,8725
U_LP 0,9893333 1,9248889 35,591412 17,454635
N_LP*U_LP 3240,457789 4313,372192 469019,7092 124711,1444
SAIDI = (Nj*U)/Nj 0,989333333 1,924888889 35,59141176 17,45463542
komponen F. Bambapuang Baru F. Papi F. Cakke F. Baraka
N_LP 3275,3953 2240,8422 13177,89 7144,8725
r_LP 0,4666667 0,6777778 0,6986928 1,2557292
N_LP*r_LP 1528,517825 1518,793025 9207,297 8972,02478
CAIDI = (Nj*r)/Nj 0,466666667 0,677777778 0,69869281 1,255729167
Komponen
SAIFI
MAIFI
SAIDI
CAIDI
F. Bambapuang
67,469
0,9945
76,84625
1,138986053
Komponen
SAIFI
MAIFI
SAIDI
CAIDI
F. Bambapuang Baru
0,0796
0,0318
0,093724333
1,177441374
F. Papi
2,919
0,0426
0,135946556
0,046572989
F. Cakke
0,003423
0,7461
0,142561562
41,64813383
F. Baraka
13,902332
0,2085
0,253477833
0,018232756
SAIDI No.
GI
1
SAIFI
Penyulang Durasi Padam
Bakariu Bambapuang 1,160955148
RIA
Durasi Padam
RIA
Durasi Padam
RIA
76,84625
0,276966159
67,469
4,191685912
1,1389861
SAIDI No.
GI
CAIDI
SAIFI
CAIDI
Penyulang Durasi Padam
RIA
Durasi Padam
RIA
Durasi Padam
RIA
1
Bakaru
Bambapuang baru
0,271632195
0,093724333
0,002872786
0,0796
94,55357143
1,1774414
2
Sisipan Enrekang
Papi
0,058779095
0,135946556
0,003202089
2,919
18,35648148
0,046573
3
Sisipan Enrekang
Cakke
0,729934518
0,142561562
0,071652893
0,003423
10,18709074
41,648134
4
Sisipan Enrekang
Baraka
0,220202781
0,253477833
0,025573647
13,902332
8,610535048
0,0182328
Dengan dibangunnya Gardu Induk sisipan maka tingkat keandalan pada area pelayanan Kabupaten Enrekang menjadi lebih baik dengan melihat luas area jaringan bisa di persempit sehingga jumlah kegagalan dan lama kegagalan bisa lebih cepat di perbaiki. Gardu induk sisipan yang di bangun di kabupaten Enrekang telah memenuhi standart PLN untuk nilai SAIDI yaitu 4,364 jam/tahun dan untuk nilai SAIFI yaitu 1,199 kali/tahun.
Untuk mengurangi gangguan pada SUTM yang diakibatkan oleh pohon disarankan agar dilakukan pemeliharaan berupa pemangkasan pohon secara berkala. Usaha untuk mengatasi pemutusan pelayanan sesuai dengan waktu yang dibutuhkan untuk melokalisir gangguan harus dilengkapi dengan sarana dan fasilitas yang memadai.
