BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu ....

17
6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Proses penyebaran tenaga listrik di Indonesia dibagi menjadi tiga, yaitu pembangkitan, transmisi sertadistribusi seperti pada gambar berikut: Gambar 2.1 Gambar ilustrasi penyaluran daya listrik [17] Tegangan listrik yang dihasilkan dari pembangkit umumnya relatif kecil, sehingga dibutuhkan transformator step up untuk menaikkan tegangan hingga mencapai 150-500 kV. Sebelum mencapai konsumen, tegangan mengalami 2 kali penurunan. Yang pertama pada Gardu Induk (GI), tegangan 500 KV diturunkan ke 150 KV atau 70 KV. Kedua pada gardu distribusi, tegangan 150 KV atau 70 KV diturunkan lagi menjadi 20 KV[4]. Saluran distribusi sendiri dibagi menjadi 2, yaitu: 1. Saluran Distribusi Primer Saluran distribusi primer atau jaringan distribusi 20 kV adalah saluran penghubung gardu induk dengan gardu distribusi. 2. Saluran Distribusi Sekunder Saluran distribusi sekunder disebut juga jaringan tegangan rendah (JTR) adalah saluran penghubung gardu distribusi ke konsumen.

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu ....

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

Proses penyebaran tenaga listrik di Indonesia dibagi menjadi tiga, yaitu

pembangkitan, transmisi sertadistribusi seperti pada gambar berikut:

Gambar 2.1 Gambar ilustrasi penyaluran daya listrik [17]

Tegangan listrik yang dihasilkan dari pembangkit umumnya relatif kecil,

sehingga dibutuhkan transformator step up untuk menaikkan tegangan hingga

mencapai 150-500 kV. Sebelum mencapai konsumen, tegangan mengalami 2 kali

penurunan. Yang pertama pada Gardu Induk (GI), tegangan 500 KV diturunkan

ke 150 KV atau 70 KV. Kedua pada gardu distribusi, tegangan 150 KV atau 70

KV diturunkan lagi menjadi 20 KV[4]. Saluran distribusi sendiri dibagi menjadi

2, yaitu:

1. Saluran Distribusi Primer

Saluran distribusi primer atau jaringan distribusi 20 kV adalah

saluran penghubung gardu induk dengan gardu distribusi.

2. Saluran Distribusi Sekunder

Saluran distribusi sekunder disebut juga jaringan tegangan

rendah (JTR) adalah saluran penghubung gardu distribusi ke

konsumen.

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

7

Untuk menjamin ketersediaan tenaga listrik secara efisien dan konsisten,

diharuskan memilih sistem distribusi yang sesuai. Faktor yang harus

dipertimbangkan dalam memilih sistem distribusi diantaranya:

a) Faktor biaya

b) Faktor lokasi

c) Faktor kelayakan

Penentuan sistem distribusi harus memenuhi kriteria persyaratan yaitu :

a. Keandalan yang tinggi

b. Kontinuitas pelayanan

c. Biaya investasi yang rendah

d. Instabilitas frekuensi dan tegangan rendah

2.2 Tipe Jaringan Distribusi Listrik

2.2.1 Konfigurasi Jaringan Radial

Konfigurasi jaringan jenis radial adalah konfigurasi paling

sederhana, oleh karena itu konfigurasi ini banyak digunakan dalam

sistem distribusi listrik. Selain itu biaya investasinya juga murah.

Kelemahannya adalah arus listrik tidak merata dan tidak ada back up

dari penyulang lain bila terjadi masalah.

Gambar 2.2 Jaringan Radial [18]

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

8

2.2.2 Konfigurasi Jaringan Loop

Konfigurasi ini adalah gabungan beberapa konfigurasi radial. Pada

konfigurasi loop, penyulang satu terhubung dengan penyulang lain

dan dibatasi oleh PMT.

Gambar 2.3 Jaringan Loop [18]

2.2.3 Konfigurasi Jaringan Spindle

Konfigurasi jaringan spindle sama dengan konfigurasi radial, tetapi

pada ujung penyulang terdapat penyulang express yang berfungsi

sebagai back up jika terjadi gangguan pada penyulang tersebut.

Gambar 2.4 Jaringan Spindle (18)

2.2.4 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)

Konfigurasi tie line digunakan untuk konsumen dengan prioritas

harus selalu menyala seperti rumah sakit, bandara, dll. Konfigurasi ini

mempunyai 2 penyulang atau lebih dengan tambahan Automatic

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

9

Change Over Switch / Automatic Transfer Switch. Gardu pada

pelanggan tersebut terkoneksi kesetiap penyulang untuk menjamin

ketersediaan tenaga listriknya.

Gambar 2.5 Jaringan Hantaran Penghubung [18]

2.2.5 Konfigurasi Sistem Gugus atau Sistem Kluster

Konfigurasi gugus/kluster memiliki komponen paling banyak

dibanding konfigurasi lain. Oleh karena itu biaya investasinya paling

mahal. Konfigurasi ini sangat cocok digunakan pada daerah dengan

tingkat beban yang sangat tinggi.

Gambar 2.6 Jaringan Sistem Gugus atau Kluster [18]

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

10

2.3 Komponen Sistem Distribusi

Sebuah sistem jaringan distribusi pada dasarnya memiliki berbagai

komponen, diantaranya :

2.3.1 Tiang Listrik

Tiang listrik merupakan salah satu komponen utama sistem

distribusi tenaga listrik. Tiang listrik memiliki 2 jenis yaitu tiang

listrik beton dan tiang listrik besi. Tiang listrik haruslah kuat karena

selain sebagai penopang kabel listrik juga berfungsi menopang

berbagai pengaman serta komponen lain.

2.3.2 Isolator

Fungsi utama isolatordalah untuk memisahkan kabel dengan

kabel, kabel dengan tiang listrik, serta kabel dengan tanah pada

jaringan bawah tanah. Sedangkan fungsi lain isolator adalah

menahan beban kabel, mengatur sudut dan jarak antar kabel, serta

mencegah pemuaian kbel akibat cuaca.

2.3.3 Kabel Penghantar

Kabel penghantar adalah komponen terpenting dalam sebuah

sistem distribusi. Fungsi utama kabel penghantar adalah sebagai

media atau penyuplai daya listrik dari trafo ke konsumen.

2.3.4 Transformator

Transformator atau trafo berguna untuk menaikkan/menurunkan

tegangan sesuai kebutuhan.

2.3.5 AVR (Auto Voltage Regulator)

AVR (Auto Voltage Regulator) ialah regulator trafo yang

berguna sebagai stabilizer naik/turunnya tegangan secara otomatis

2.3.6 Meter Ekspor-Impor

Meter ekspor-impor berguna untuk mengetahui berapa kWH

yang dikirim dan diterima antar UPJ. Pada Meter Ekspor-Impor

terdapat CT dan PT yang berfungsi untuk mentransformasikan

tegangan dan arus dari yang lebih tinggi ke yang lebih rendah untuk

proses pengukuran.

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

11

2.4 Sistem Pengaman Jaringan Distribusi

Sistem pengaman berfungsi untuk mencegah, membatasi atau melindungi

jaringan dan peralatan sistem distribusi dari berbagai macam gangguan.

Berdasarkan pemakaian dan prinsip kerja, pengaman jaringan distribusi

dibagi menjadi :

2.4.1 Rele arus lebih

Rele ini bekerja dengan menggunakan arus sebagai besaran

ukur. Rele ini akan bekerja jika arus mengalir melampaui batas

tertentu yang telah diteetapkan. Batas tersebut disebut juga setting

rele.[9]

2.4.2 Directional Ground Relay

Directional Ground Relay merupakan pengaman jaringan dari

gangguan pentanahan/grounding yang memiliki arah. Arah atau

polaritas tersebut menjadi pedoman untuk menetukan setting DGR

[9].

2.4.3 Fuse Cut Out

Pelebur (Fuse Cut Out) adalah suatu komponen pemutus daya

listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika

dialiri arus lebih pada jaringan. Alat ini berfungsi untuk

memutuskan aliran listrik bila terjadi gangguan arus lebih.[9]

2.4.4 Sakelar Sesi Otomatis

Saklar Sesi Otomatis/Sectionalizer merupankan suatu saklar

otomatis yang bekerja berdasarkan waktu dan perhitungan arus

gangguan yang mengalir pada jaringan. Alat ini dilengkapi dengan

pendeteki gangguan, jadi jika jumlah arus gangguan yang mengalir

telah sesuai dengan yang telah ditentukan, maka alat ini akan

otomatis terbuka alias memutuskan jaringan listrik. Alat ini dapat

digunakan pada saat jaringan dalam keadaan berbeban.[7]

2.4.5 Pemutus Tenaga (CB)

Pemutus Tenaga(PMT) atau disebut juga Circuit Braker (CB)

adalah suatu sebuah saklar otomatis yang berfungsi untuk

memutuskan hubungan listrik pada jaringan dalam keadaan

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

12

berbeban pada saat terjadi gangguan. Alat ini juga dilengkapi Over

Current Relay (OCR)/relay arus lebih yang berfungsi sebagai

pengaman jaringan saat terjadi arus lebih.[7]

2.4.6 Penutup Balik Otomatis (Recloser)

Recloser berfungsi untuk memisahkan daerah yang terkena

gangguan dengan cepat. Pada gangguan temporer, recloser akan

membuka dan menutup secara otomatis berdasarkan setting waktu

yang ditentukan. Sedangkan pada gangguan permanen, recloser

akan tetap membuka setelah nila lock out terpenuhi.[7]

2.4.7 Sakelar Beban /Load Break Switch (LBS)

Sakelar Beban/Load Break Switch (LBS) merupakan sebuah

saklar yang berfungsi untuk menghubungkan antara satu penyulang

dengan penyulang lainnya dalam keadaan berbeban pada jaringan

distribusi bertipe lingkar terbuka (Open Ring). Umumnya alat ini

dipasang diletakkan diatas tiang jaringan dengan tuas berada

dibawah dan berfungsi sebagai pembatas lokasi gangguan.[7]

2.4.8 Pemisah (PMS)/Disconeccting Switch (DS)

Pemisah (PMS)/Disconeccting Switch (DS) adalah suatu saklar

yang berfungsi utuk memutuskan atau menghubungkan jaringan

listrik dalam keadaan tidak berbeban atau tidak bertegangan. Alat

ini biaasanya digunakan untuk pemeliharaan jaringan listrik yang

dilakukan PLN.[7]

2.4.9 Arrester

Arrester adalah pengaman peralatan listrik dari gangguan arus

lebih yang disebabkan oleh sambaran petir. Alat ini berfungsi

sebagai konduktor yang mempunyai tahanan rendah, sehingga arus

tinggi akan dialirkan ke tanah untuk dinetralisir, setelah gangguan

hilang arrester kembali berfungsi sebagai isolator.[7]

2.5 Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Pengertian keandalan atau reliability adalah kemampuan dari sebuah sistem

untuk menjalankan fungsinya secara normal dalam kurun waktu dan kondisi kerja

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

13

tertentu. Dalam sistem distribusi tingkat keandalan suatu sistem ditakar dari

kemampuan distribusi tenaga listrik secara konsisten tanpa adanya pemadaman.[2]

Semakin tinggi tingkat pemutusan beban yang terjadi, maka keandalan akan

semakin berkurang. Begitu pula sebaliknya.[7]

Tingkatan pemadaman terbagi menjadi beberapa tingkat, yaitu:

Tingkat 1: Dimungkinkan pada berjam-jam, yaitu waktu yang

diperlukan untuk mencari dan memperbaiki bagian yang rusak karena

gangguan.

Tingkat 2 : Padam beberapa jam, yaitu yang diperlukan untuk

mengirim petugas ke lapangan, melokalisir kerusakan dan melakukan

manipulasi untuk menghidupkan sementara kembali dari arah atau

saluran yang lain.

Tingkat 3 : Pada beberapa menit, yaitu manipulasi oleh petugas yang

stand by di gardu atau dilakukan deteksi/pengukuran dan pelaksanaan

manipulasi jarak jauh dengan bantuan DCC (Distribution Control

Centre).

Tingkat 4 : Padam beberapa detik, yaitu pengamanan dan manipulasi

secara otomatis dari DCC.

Tingkat 5 : Tanpa padam yaitu jaringan dilengkapi instalasi cadangan

terpisah dan otomatis secara penuh dari DCC.

Keandalan sebuah sistem dipengaruhi oleh berbagai faktor, berikut ini

adalah faktor yang dapat mempengaruhi keandalan suatu sistem :

Probabilitas

Probabilitas atau peluang yang digunakan sebagai penentu besaran

kuantitas dari suatu keandalan. Baik atau buruknya kualitas suatu

peralatan dapat ditentukan dari historinya dimasa lampau. Begitu pula

beban sistem tersebut, dapat diperkirakan melalui histori dimasa lalu

ditambah perkiraan pertumbuhan bban dimasa depan.

Unjuk Kerja

Kinerja (performance) dari suatu peralatan merupakan suatu

parameter keberhasilan atau kegagalan dari suatu peralatan dalam

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

14

menjalankan fungsinya. Hal ini ditentukan dari standar-standar

tertentu yang telah ditentukan.

Selang Waktu Pengamatan

Selang waktu pengamatan adalah akumulasi jumlah waku yang

diperlukan untuk memantau kinerja suatu peralatan. Umumnya waktu

yang dibutuhkan untuk pengamatan adalah setahun.

Kondisi Operasi

Kondisi oprasi merupakan kondisi diaman sebuah peralatan

beroperasi. Kondisi operasi sebuah peralatan sangat mempengaruhi

keberhasilan kerja peralatan tersebut..

Gangguan adalah kedaan komponen/sistem/peralatan jika tidak dapat

melaksanakan fungsi sebenarnya akibat dari suatu atau beberapa kejadian yang

berhubungan lengsung dengan komponen/sistem/peralatan tersebut. [9] Gangguan

pada sistem tenaga dibedakan menjadi dua, yaitu :

Gangguan Paksa

Gangguan paksa adalah gangguan yang disebabkan oleh kondisi

darurat yang berhubungan langsung dengan peralatan yang

mengakibatkan komponen/peralatan harus dipisahkan dari sistem oleh

suatu sistem proteksi otomatis atau manual oleh manusia.

Ganguan Terencana

Gangguan terencana adalah gangguan yang menyebabkan

komponen/peralatan dikeluarkan dari sistem, hal ini biasanya untuk

perawatan komponen/sistem/peralatan tersebut yang telah

direncanakan.

2.6 Istilah Dalan Keandalan Distribusi

Ada beberapa istilah yang penting berkaitan dengan keandalan sistem

distribusi :

Pemadaman (outage)

Kondisi dimana peralatan gagal menjalankan fungsinya karena

berbagai faktor yang mempengaruhi peralatan secara langsung.

Pemadaman Paksa (forced outage)

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

15

Pemadaman yang dilakukan karena faktor manusia. Baik keslahan

yang disengaja ataupun tidak disngaja

Pemadaman Terjadwal (scheduled outage)

Pemadaman yang disengaja atau dengan kata lain fungsi peralatan

sengaja dimatikan, biasanya saat terjadi perawatan berkala.

Gangguan (interruption)

Pemutusan daya listrik pada satu atau lebih pelanggan dikarenakan

gangguan (outage).

Gangguan Paksa (forced interruption/λ)

Gangguan paksa adalah gangguan yang disebabkan oleh kondisi

darurat yang berhubungan langsung dengan peralatan yang

mengakibatkan komponen/peralatan harus dipisahkan dari sistem oleh

suatu sistem proteksi otomatis atau manual oleh manusia. Biasanya

dihitung dalam kurun waktu setahun dan dinyatakan dengan

failure/year.

Waktu Pemadaman (outage time/r)

Periode waktu yang dibutuhkan untuk mengganti/memperbaiki

peralatan yang mengalami failure. Dinyatakan dalam satuan

hours/failure.

Waktu Pemadaman Tahunan (annualoutage time/ U)

Rentang waktu padamnya aliran listrik selama setahun. Umumnya

dinyatakan dalam hours/year.

2.7 Indeks Keandalan Sistem Distribusi 20 KV

Indeks keandalan sistem distribusi digunakan untuk menakar keandalan

masing-masing titik beban/load point. Brikut ini merupakan indeks-indeks yang

digunakan untuk mengetahui tingkat keandalan :

1. λi = laju kegagalan rata-rata (fault/year)

i = Σ * N (2.1)

Keterangan : λ = laju kegagalan peralatan

N= banyaknya peralatan

2. r = lama terputusnya pasokan listrik rata-rata (hours/fault)

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

16

3. Ui = lama/durasi terputusnya pasokan listrik tahunan rata-rata (hours/year).

Ui = Σλ * r (2.2)

Keterangan : λ= laju kegagalan peralatan

r = waktu perbaikan

2.7.1 Indeks Frekuensi Pemadaman Rata - Rata

Frekuensi pemadaman rata-rata adalah indeks frekuensi gangguan

system rata-rata setiap tahun tahun. Menunjukkan info mengenai

frekuensi gangguan permanen rata-rata tiap konsumen dalam suatu

area yang dievaluasi.

∑ pemadaman/tahun (2.3)

Keterangan :

Ci = Besaran customer per unit yang mengalami pemadaman.

Xi = Panjang penyulang atau unit komponen.

λi = Angka keluar pralatan yang menyebabkan pemadaman

(indeks dari komponen)

n = Jumlah komponen yang mengalami kegagalan yang

menyebabkan pemadaman.

2.7.2 Indeks Lama Pemadaman Rata - Rata

Lama pemadaman rata-rata adalah indikator lamanya gangguan

system rata-rata tiap tahun. Menginfokan mengenai frekuensi

gangguan permanen rata-rata setiap pelanggan dalam suatu area yang

diteliti.

∑ (∑

) jam/tahun (2.4)

Keterangan :

λi = Angka keluar peralatan yang berakibat pemadaman.

Xi = Panjang penyulang atau jumlah unit komponen.

n = Total peralatan yang mengalami kegagalan yang

menyebabkan pemadaman.

m =Total dari fungsi kerja yang terlibat dalam pemulihan

pelayanan.

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

17

Cij= Total pelanggan per unit yang mengalami pemadaman

untuk mencapai operasi kerja ( j = indeks dari operasi kerja

).

Tij= Selang wktu yang dibutuhkan dalam mencapai operasi kerja

pemulihan pelayanan.

2.7.3 Tingkat Jaminan Pada Sistem Distribusi

Standar tingkat jaminan menurut konfigurasi jaringan pada system

distribusi ditetapkan sebagai berikut :

PLN Distribusi DKI & Tangerang

1. SUTM radial

SAIFI (f) = 27 faults/year

SAIDI (d) = 117 hours/year

2. SUTM dengan PBO

SAIFI (f) = 11 faults/year

SAIDI (d) = 58 hours/year

PLN Distribusi dan wilayah lain dikalikan suatu faktor sebagai berikut :

2.1 Tabel Faktor Pengali

Daerah Faktor

Jawa dan Bali 1,1

Sumatera 1,2

Kalimantan dan Sulawesi 1,3

Maluku, NTB, NTT 1,4

Irian Jaya dan Timor Timur 1,5

Sumber : (SPLN No. 68-2 1986, 1986)

2.8 Reliability Index Assessment

Reliability Index Assessment (RIA) adalah sebuah metode yang digunakan

untuk meperkirakan gangguan pada system distribusi berdasarkan tipe jaringan

distribusi dan data perihal component reliability [13]. Sebelum analisa keandalan

dilakukan pada sebuah sistem, harus ditentukan terlebih dahulu komponen dari

reliability data yang akan dipakai, yaitu adalah :

1. λM : Momentary failure rate merupakan akumulai dari gangguan

temporer.

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

18

2. λS : Sustained failure rate merupakan akumulai dari gangguan

permanen.

3. MTTR : Mean Time To Repair ini adalah lama waktu yang dibutuhkan untuk

memperbaiki gangguan permanen hingga kembali beroperasi normal.

4. MTTS : Mean Time To Switch; adalah lama waktu yang akan dipakai setelah

terjadi failure untuk sectionalizing switch.

Pada metode RIA terdapat 2 indikator keandalan yang dihitung yaitu:

SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)

Indeks ini diartikan sebagai jumlah rata-rata gangguan yang terjadi

perpelanggan yang dilayani oleh sistem per satuan waktu (umumnya

per tahun). Indeks ini ditentukan dengan membagi jumlah semua

gangguan pelanggan dalamsatu tahun dengan jumlah pelanggan yang

dilayani oleh sistem tersebut

Persamaannya adalah :

∑ (2.5)

Dimana : = jumlah konsumen pada titik beban (load point)

Ni = jumlah konsumen pada penyulang

SAIDI (System Average Interruption Duration Index)

Indeks ini didefinisikan sebagai nilai rata-rata dari lamanya

gangguan untuk setiap konsumen selama satu tahun. Indeks ini

ditentukan dengan pembagian jumlah dari lamanya gangguan secara

terus menerus untuk semua pelanggan selama periode waktu yang

telah ditentukan dengan jumlah pelanggan yang dilayani selama

tahun itu.

Persamaannya adalah :

∑ (2.6)

Dimana : Ui = lama/durasi terputusnya pasokan listrik tahunan rata-

rata (hours/year).

Ni = jumlah konsumen pada penyulang.

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

19

2.9 Section Technique

Metode section technique di dalam perhitungannya membagi suatu topologi

jaringan menjadi beberapa section dan lebih mudah dikerjakan. Dengan

menggunakan metode ini maka dapat diketahui area mana pada jaringan yang

perlu diperbaiki keandalannya [16].

2.10 Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)

Untuk menjaga kandalan sistem distribusi maka dibutuhkan skala prioritas

perbaikan untuk meminimalisir waktu perbaikan. Untuk mencari skala prioritas

perbaikan dapat menggunakan metode FMEA. Metode FMEA (Failure Modes

and Effect Analysis) digunakan untuk mengidentifikasi efek kegagalan terhadap

keseluruhan sistem. Dengan kata lain FMEA mengasumsikan sebuah kegagalan,

kemudian menganalisa bagaimana efeknya terhadap sistem serta langkah

penanganannya [2].

2.10.1 Langkah Analisis FMEA

Tahapan dalam melakukan analisis FMEA dalah sebagai berikut :

1. Memahami kegagalan pada sistem. Kegagalan pada sistem terjadi

apabila suatu komponen gagal menjalankan fungsinya secara normal.

2. Mengidentifikasi penyebab kegagalan pada sistem. Hal ini penting

dilakukan untuk menentukan solusi yg harus dilakukan.

3. Mencari akibat atau efek terjadinya kegagalan pada sistem. Hal ini

dilakukan untuk mengetahui seberapa parah dampak yang

ditimbulkan akibat kegagalan pada sistem.

4. Mengidentifikasi metode atau langkah pengendalian terhadap

kemungkinan kegagalan sistem. Ini dilakukan sebagai langkah

antisipasi terhadap kegagalan sistem.

5. Menentukan tingkat severity terjadinya kerusakan pada sistem.

Tingkat severity kerusakan pada sistem digunakan sebagai

rekomendasi dalam menentukan tingkat keseriusan efek kegagalan

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

20

yang terjadi pada sistem. Tingkat severity didapatkan dari indeks

repair time SPLN No. 59 1985 dan dapat dilihat pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Skala Severity

Skala Severity Tingkat Kerusakan Repair Time (jam)

1 Aman < 3

2 Tidak Parah 3

3 Cukup Parah 4

4 Parah 5

5 Sangat Parah > 5

6. Menentukan frekuensi terjadinya kegagalan dalam satu periode

waktu(occurance). Frekuensi terjadinya kerusakan dapat ditentukan

berdasarkan satu periode waktu. Frekuensi gangguan didapatkan dari

angka keluar komponen dan dapat dilihat pada tabel 2.3

Tabel 2.3 Skala Occurance

Angka Keluar

(/km/tahun atau

kali/unit/tahun)

Frekuensi Skala

Occurance

< 0,002 Hampir Tidak Pernah

Terjadi 1

0,003 Jarang Terjadi 2

0,004 Sering Terjadi 3

0,005 Sangat Sering Terjadi 4

>0,005 Hampir Pasti Terjadi 5

7. Menentukan detection suatu kerusakan . Detection dapat ditentukan

berdasarkan waktu perbaikan dan tingkat kesulitan untuk

memperbaiki kerusakan. Waktu perbaikannya mengacu pada operasi

kerja SPLN 59-1985. Tujuannya adalah untuk mengetahui tingkat

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

21

kesulitan perbaikan kerusakan. Skala detection dapat dilihat pada tabel

2.4

Tabel 2.4 Skala Detection

Waktu Perbaikan (jam) Tingkat Kesulitan Skala Detection

<0,5 Sangat Mudah 1

0,5-0,9 Mudah 2

1-5 Sedang 3

6-10 Sulit 4

>10 Sangat Sulit 5

8. Menentukan nilai RPN. Nilai RPN digunakan untuk mengetahui

prioritas yang harus dilakukan berdasarkan pada dampak, frekuensi,

dan tingkat kontrol dalam memperbaiki kerusakan jaringan. Berikut

rumus mencari nilai RPN :

RPN = severity*occurance*detection (2.7)

2.11 ETAP (Electrical Transient Analisys Program)

ETAP atau Electrical Transient Analisys Program adalah aplikasi

yang digunakan untuk melakukan analisis dan pengujian pada sistem tenaga

listrik. Dalam sistem tenaga listrik yang diuji meliputi sistem pembangkitan,

sistem transmisi, dan sistem distribusi. ETAP mampu memodelkan single

line diagram untuk melakukan berbagai analisis, seperti aliran daya, hubung

singkat, keandalan jaringan, koordinasi proteksi dll. Standar yang digunakan

pada ETAP ada 2, yaitu standar IEC (International Electrotechnical

Commission) dan standar ANSI (American National Standards Institute)[3].

ETAP memugkinkan pengguna untuk bekerja dengan tampilan

diagram satu garis (single line diagram/on-line diagram). Software ini

dirancang berdasarkan tiga ide utama, yaitu:

A. Virtual realy operation

Komponen-komponen tenaga listrik yang digunakan untuk

membangun model sistem tenaga listrik memiliki karakteristik yang

sama dengan kondisi dilapangan, dari segi produsen komponen tersebut

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/54454/3/BAB II.pdf · (Fuse Cut Out) adalah suatu . komponen. pemutus daya listrik yang dilengkapi elemen pemutus yang akan melebur jika ...

22

(Mis: ABB, ALSTOM, SIEMENS dsb), spesifikasi komponen, cara pen-

settingan sampai pada pengoperasian yang menyerupai kondisi real

dilapangan. Ini sangat membantu seorang engineer dalam menganalisis

berbagai sistem tenaga listrik.

B. Total integration data

ETAP mengabungkan informasi sistem kelistrikan, sistem logika,

sistem mekanik, dan data fisik dari komponen tenaga listrik yang

dimasukan dalam sistem database yang sama. Misalnya, untuk

komponen sebuah transformator, tidak hanya berisikan data kelistrikan

dan dimensi fisik, tetapi juga info tentang frekuensi, Rms, Vrms, dll.

C. Simplicity in Data Entry (Kesedarhanaan dalam memasukan data)

ETAP mempunya data yang detail untuk setiap komponen tenaga

listrik yang digunakan. Data-data yang terdapat dalam ETAP telah di

masukan sesuai data-data yang ada dilapangan untuk bermacam

keperluan analisis. Sebagai contoh, masing-maisng komponen listrik

dapat dirubah tampilan posisi, ukuran, dan simbol-simbol berdasarkan

standar (IEC atau ANSI).