Level keandalan sistem tenaga listrik

Levels Keandalan Sistem Tenaga Listrik

Oleh : Suparman

1

Department Of Elektrical Engineering

Brawijaya University

2013

INDUSTRI

BISNIS

SISTEM PEMBANGKIT

GARDU

STEP-UP

SISTEM TRANSMISI SISTEM DISTRIBUSI

GARDU

STEP DOWN

RUMAH

SOSIAL/

PUBLIK

PLTA PLTG

PLTD PLTU

PLTP PLTGU

KONSUMEN

TRAFO

STEP DOWN

Elemen Pokok Sistem Tenaga Listrik yang akan dibahas

adalah masalah level keandalan dari : 1. Pembangkit

2. Transmisi

3. distribusi

Level Keandalan Oleh : Suparman 2

Level Keandalan

Keandalan Suatu sistem (reliability) didefenisikan sebagai Sebuah peluang suatu komponen atau sistem memenuhi fungsi yang dibutuhkan dalam periode waktu yang diberikan selama digunakan dalam kondisi beroperasi.Dengan kata lain keandalan adalah peluang tidak terjadi kegagalan selama beroperasi.

→ Pembangkit


PLTA / PLTGU

GARDU INDUK

STEP UP

SALURAN

TRANSMISI INDUSTRI

BESAR

PERUMAHAN

PLTG

UNIT

PENGATUR

DISTRIBUSI

KANTOR / PERTOKOAN

SALURAN

TRANSMISI

JARINGAN

TM / TR INDUSTRI

MENENGAH /

KECIL SEKOLAH /

PERGURUAN TINGGI

PLTD GARDU

INDUK 150 kV

GARDU

INDUK 70 kV


Syn

A

51 47 12 45 51

V KWH KVAR F COS

27

G

REL / BUS BAR

PEMISAH

SINKROSKOP

PEMISAH

PT

CT

SISTEMPENGUATMEDAN

DIESEL SET

SISTEMPEMBUMIAN

SISTEMPENGUATMEDAN

RELAYPROTEKSI

SISTEMPENGUKURAN

PMT / CIRCUIT BREAKER

PENGHANTARPROTEKSI

Pengaman Pembangkit

Pemutus Gas SF6

Gambar jenis-jenis PMT berdasarkan pemadaman busur api

Gambar Switchgear

/serendang hubung


Lanjutan Pengaman

Pembumian bagian-bagian instalasi tersebut di atas dilakukan dengan cara

menghubungkan bagian-bagian ini dengan titik-titik pembumian dalam pusat

listrik bersangkutan.Titik-titik pembumian ini dapat berupa batang besi, pelat

tembaga, atau anyaman tembaga yang ditanam dalam tanah. Dengan

melakukan pembumian bagian-bagian instalasi tersebut di atas, maka

tegangan bagian-bagian instalasi ini akan selalu sama dengan potensial

bumi sehingga apabila disentuh manusia tidak berbahaya.

~

Ikatan Penyama Potensial

Elektroda Pentanahan


Pentanahan


Proses Penyedian Sistem Tenaga Listrik

Dalam pusat listrik, energi primer

dikonversikan menjadi energi listrik,

Kemudian energi listrik ini dinaikkan

tegangannya untuk disalurkan

melalui saluran transmisi. Tegangan

transmisi yang digunakan PLN: 70

kV, 150kV, 275 kV, dan 500 kV.

Saluran transmisi dapat berupa

saluran kabel udara. atau saluran

kabel tanah. PLN menggunakan

frekuensi 50 Hz. Di gardu induk

(GI),tegangan diturunkan menjadi

tegangan distribusi primer.

Tegangan distribusi primer yang

digunakan PLN adalah 20 kV.

Gambar diatas menunjukan penyaluran tenaga listrik bagi konsumen.

Dari Gardu Induk (GI), tenaga listrik didistribusikan melalui penyulang-

penyulang distribusi yang berupa saluran udara atau melalui saluran kabel

tanah.

Pada penyulang-penyulang distribusi terdapat gardu-gardu distribusi yang

berfungsi untuk menurunkan tegangan distribusi primer menjadi tegangan

rendah 380/220 Volt yang didistribusikan melalui jaringan tegangan

rendah (JTR).

Konsumen tenaga listrik mendapat tenaga listrik dari JTR dengan

menggunakan sambungan rumah (SR).

Dari sambungan, tenaga listrik masuk ke alat pembatas dan pencatat

tenaga listrik berupa KWH meter sebelum memasuki instalasi rumah milik

konsumen. KWH meter berfungsi membatasi daya dan mencatat besarnya

pemakaian energi listrik oleh konsumen.


Lanjutan penyediaan tenaga listrik

Dalam pembangunan pusat tenaga listrik perlu mempertimbangkan :

Kebutuhan (demand) beban rata-rata harian, yaitu mempertimbangkan

besar daya yang dibangkitkan pada hari tersebut.

Diagram contoh beban listrik harian

Beban rata-rata harian adalah luas diagram beban harian dibagi 24 jam

faktor beban adalah perbandingan antara beban rata-rata dan beban

maksimum (puncak) selama periode tersebut


Lanjutan penyediaan tenaga listrik

Dari Gambar ini tampak bahwa

beban listrik paling tinggi (puncak)

terjadi sekitar jam 8-12 pagi untuk

musim panas (summer) sebesar 11,5

GW dan 15 GigaWatt untuk musim

hujan (winter) terjadi antara pukul

16.00- 20.00.

MATA UJI LAIK OPERASI

PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

( SK, Dirjen LPE No. 200-12/44/600.4/2003 tgl 1 Agustus 2003)

A. Review Dokument

1. Spesifikasi teknis

2. Spesifikasi material

3. Dokumen AMDAL atau UKL/UDL

B. Review Desain

1. Sistem pembumian titik netral

2. Short circuit level sistem

3. Sistem pengaman elektrikal

4. Sistem pengukuran

5. Setting relai koordinasi dengan grid.


UJI KELAYAKAN GENERATOR

Lanjutan Uji Layak Generator

C. Evaluasi hasil uji

1. Pengukuran tahanan pembumian

2. Pengujian individual utama

• Elektrikal

• Mekanikal

3. Pengujian fungsi peralatan proteksi

dan kontrol

• Elektrikal

• Mekanikal

4. Pengujian unjuk kerja

• Pengaturan tegangan

• Pengaturan frekwensi

D. Pemeriksaan dan Pengujian

1. Pemeriksaan visual/fisik

• Data name plate (generator)

• Perlengkapan K3

• Perlengkapan pelindung

terhadap benda bertegangan


• Perlengkapan perlindungan terhadap benda berputar

• Perlengkapan/peralatan sistem k-2 (keselamatan ketenagalistrikan)

• Pemeriksaan pembumian peralatan

• Pemeriksaan fisik instalasi listrik

• Pemeriksaan clearance dan crepage distance

• Pemeriksaan kebocoran minyak trafo

2. Pengujian unjuk kerja

• Uji sinkronisasi

• Uji kapasitas pembangkit

• Uji pengaturan frekwensi

• Uji keandalan pembangkit (72 jam; 80 % -100%)

3. Pemeriksaan dampak lingkungan

• Uji tingkat kebisingan

• Uji emisi gas buang

• Uji limbah


Lanjutan Uji Layak Generator

Sistem Transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban melalui saluran transmisi. saluran transmisi akan mengalami rugi-rugi tenaga, maka untuk mengatasi hal tersebut tenaga yang akan dikirim dari pusat pembangkit ke pusat beban harus ditransmisikan dengan tegangan tinggi maupun tegangan ekstra tinggi.

2.1.1 Fungsi Transmisi Tegangan Tinggi

Berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya.

Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang (tower) melalui isolator-isolator, dengan sistem tegangan tinggi.

Standar tegangan tinggi yang berlaku di Indonesia adalah : 30 KV, 70 KV dan 150 KV.

2.1. Saluran Transmisi


2. SALURAN TRANMISI

2.1.2 Kosntruksi Jaringan Transmisi terdiri dari : Menggunakan kabel udara dan kabel tanah, untuk tegangan rendah,

tegangan menengah dan tegangan tinggi. Menggunakan kabel udara untuktegangan tingg dan tegangan ekstra

tinggi. Klasifikasi Saluran Transmisi: 2.2. Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi 2.2.1. SUTET 200 KV-500KV 2.2.2. SUTET 30 KV-150 KV 2.3. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT 30KV-150KV 2.4. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 6 KV – 30 KV. 2.5. Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) 6 KV – 20 KV 2.6. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) 40 VOLT – 1000 VOLT 2.7. Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR) 40 VOLT – 1000 VOLT


Keandalan dalam sistim distribusi adalah suatu ukuran ketersediaan / tingkat pelayanan penyediaan tenaga listrik dari sistem ke pemakai / pelanggan.

Ukuran keandalan dapat dinyatakan sebagai seberapa sering sistem mengalami pemadaman, berapa lama pemadaman terjadi dan berapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi dari pemadaman yang terjadi.

Sistem Distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen yang berupa pabrik, industri, perumahan dan sebagainya.

Transmisi tenaga dengan tegangan tinggi maupun ekstra tinggi pada saluran transmisi di rubah pada gardu induk menjadi tegangan menengah atau tegangan distribusi primer, yang selanjutnya diturunkan lagi menjadi tegangan untuk konsumen


Sekilas Tentang Saluran Distribusi

3.1. Saluran Distribusi

Secara umum, saluran tenaga

Listrik atau saluran distribusi dapat

diklasifikasikan sebagai berikut:

menurut nilai tegangannya

Saluran distribusi Primer,

Terletak pada sisi primer trafo

distribusi, yaitu antara titik

Sekunder trafo substation

(Gardu Induk) dengan titik primer

trafo distribusi. Saluran ini

bertegangan menengah 20 kV.

Jaringan listrik 70 kV atau 150

kV, jika langsung melayani

pelanggan, bisa disebut jaringan

distribusi

Saluran Distribusi Sekunder,

Terletak pada sisi sekunder trafo

distribusi, yaitu antara titik

sekunder dengan titik cabang

menuju beban (Lihat Gambar 2-2)

Menurut bentuk tegangannya:

Saluran Distribusi DC (Direct

Current) menggunakan sistem

tegangan searah

Saluran Distribusi AC (Alternating

Current) menggunakan sistem

tegangan bolak-balik

3.1. Klasifikasi Saluran Distribusi

3.1.1. Menurut nilai tegangannya:

Saluran distribusi Primer

Saluran Distribusi Sekunder

3.1.2 Menurut bentuk tegangannya:

Saluran Distribusi DC (Direct Current)

Saluran Distribusi AC (Alternating Current)

3.1.3 Menurut jenis/tipe konduktornya:

Saluran udara,

Saluran Bawah Tanah

Saluran Bawah Laut

3.1.4. Menurut susunan konfigurasi) salurannya:

Saluran Konfigurasi horizontal,

Saluran Konfigurasi Vertikal,

Saluran konfigurasi Delta

3.1.5. Menurut Susunan Rangkaiannya

Jaringan Sistem Distribusi Primer,

Jaringan Distribusi Radial,

Jaringan distribusi ring (loop),

Jaringan Sistem Distribusi Sekunder


3. SALURAN DISTRIBUSI

3.2. Klasifikasi system distribusi berdasarkan

pengawatan yaitu:

1. Sistem satu fasa dua kawat 120 Volt

2. Sistem satu fasa tiga kawat 120/240 Volt

3. Sistem tiga fasa empat kawat 120/208 Volt


5. Sistem tiga fasa tiga kawat 240 Volt

6. Sistem tiga fasa tiga kawat 480 Volt





Di Indonesia PT. PLN

menggunakan sistem

tegangan 220/380 Volt.

Sedang pemakai listrik yang

tidak menggunakan tenaga

listrik dari PT. PLN,

menggunakan salah satu

sistem diatas sesuai dengan

standar yang ada.

Sebagai anggota IEC (International Electrotechnical Comission)

Indonesia telah mulai menyesuaikan sistem tegangan menjadi 220/380

Volt saja, karena IEC sejak tahun 1967 sudah tidak mencantumkan lagi

tegangan 127 Volt. (IEC Standard Voltage pada Publikasi nomor 38 tahun

1967 halaman 7 seri 1 tabel 1).

PLTA / PLTGU

GARDU INDUK

STEP UP

SALURAN

TRANSMISI

INDUSTRI

BESAR

PERUMAHAN

PLTG

UNIT

PENGATUR

DISTRIBUSI

KANTOR / PERTOKOAN

SALURAN

TRANSMISI

JARINGAN

TM / TR INDUSTRI

MENENGAH /

KECIL

SEKOLAH /

PERGURUAN TINGGI

PLTD

GARDU

INDUK 150 kV

GARDU

INDUK 70 kV


4. PEMBEBANAN

INDUSTRI

BISNIS

SISTEM PEMBANGKIT

GARDU

STEP-UP


GARDU

STEP DOWN

RUMAH

SOSIAL/

PUBLIK

PLTA

PLTD

PLTP

PLTG

PLTU

PLTGU

KONSUMEN

TRAFO

STEP DOWN


4.1. ALUR DISTRIBUSI DAYA DARI PEMBANGKIT -BEBAN

Mulai dari pembangkitan, penyaluran, pendistribusian sampai dengan

pemanfaatan :

Terkait, terikat dan harus memenuhi regulasi dan kebijakan

Pemerintah.

Melibatkan banyak pihak (pemerintah, PLN, komunitas masyarakat

ketenagalistrikan, masyarakat umum dan pelanggan).

Timbul kompleksitas permasalahan.

INDUSTRI

BISNIS

SISTEM PEMBANGKIT

GARDU

STEP-UP


GARDU

STEP DOWN

RUMAH

SOSIAL/

PUBLIK

PLTA

PLTD

PLTP

PLTG

PLTU

PLTGU

KONSUMEN

TRAFO

STEP DOWN

Pada proses penyaluran & pendistribusian sampai ke

instalasi pemanfaatan, terjadi kerugian (losses) daya

listrik, yang disebabkan oleh :

• Losses teknik.

• Losses administrasi.

• Listrik ilegal

Losses Nasional tahun 2013, sebesar 11,3 % Level Keandalan Oleh : Suparman 20

4.1. ALUR DISTRIBUSI DAYA DARI PEMBANGKIT -BEBAN

Parameter Tingkat Mutu Layanan Distribusi : • Kualitas tegangan layanan, minimum -10 % dan maksimum +5 % dari

tegangan nominal. • Tingkat durasi/lamanya pemadaman atau System Average Interruption

Duration Index (SAIDI). • Tingkat Frequensi/banyaknya kali padam atau System Average Interuption

Frequency Index (SAIFI). • Tingkat efisiensi distribusi/susut distribusi. • Dan lain sebagainya.

Harapan 5 tahun ke depan : • Tegangan sesuai standar. • SAIDI dalam orde 100 s/d 150 menit/pelanggan/tahun. • SAIFI dalam orde 5 s/d 6 kali/pelanggan/tahun. • Susut Distribusi di bawah 10 % (Single digit).



Thank you

for the nine STL friend for your

cooperation……!!!!!!

And Compact Always

Level keandalan sistem tenaga listrik

Education

Transcript of Level keandalan sistem tenaga listrik