TUGAS AKHIR

STUDI KEANDALAN (RELIABILITY) PEMBANGKIT

LISTRIK TENAGA UAP (PLTU) LABUHAN ANGIN

SIBOLGA

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana

(S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi

Listrik

OLEH :

NAMA : OLONI TOGU SIMANJUNTAK

NIM : 090402019

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus

diselesaikan untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan studi pendidikan

sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

“STUDI KEANDALAN (RELIABILITY) PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA UAP (PLTU) LABUHAN ANGIN SIBOLGA”

Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya

dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak

terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir,

atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir

ini.

2. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Penasehat Akademis penulis, atas

bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi dan Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT

selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

4. Keluarga tercinta, ayahanda Jonnery Simanjuntak, ibunda Siti Raya

Siburian,Spd, abangda Hehetua Simanjuntak, S.Kom, adik-adik tersayang

Monalisa Simanjuntak, Amd dan Sarimanna Simanjuntak yang telah

memberikan banyak dukungan dengan sepenuh hati dalam penyelesaian

Tugas Akhir ini.

5. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara yang telah memberi bekal ilmu kepada

penulis.

6. Teman baik penulis yang selalu memberi masukan, nasihat, pendapat, dan

motivasi kepada penulis, Rahel Agustin Hutahaean, ST.

7. Sahabat – sahabat terbaik di Elektro: si bats Nuzul Luthfihadi, Dea Reo,

James, Kevin Pinem, Muhammad Farizi, Samuel Aland, Eko Kurniawan,

Agus Ginting (gua iaa), Nicholas Tanzil, bang Marthin (pengantin baru),

dan kepala preman esdua bang Dian.

8. Motivator terbaik sekaligus idola Teknik abangda Jannes Satria Pinem, ST

dan Lukmanul Hakim Rambe, ST yang telah banyak berpartisipasi dalam

penyelesaian tugas akhir.

9. Keluarga besar PT. PLN (Persero) Pembangkit Labuhan Angin Sibolga.

10. Rekan – rekan ‘09 lainnya yang tidak sempat penulis sebutkan satu per

satu yang selama ini menjadi teman seperjuangan dalam hari – hari kuliah,

semoga kita semua sukses di masa depan.

11. Seluruh pegawai di Departemen Teknik Elektro yang telah membantu

dalam penyelesaian semua keperluan selama perkuliahan.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak sekali

kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan

kritik dengan tujuan mendekati kesempurnaan dan mengembangkan kajian dalam

bidang ini sangat penulis harapkan.

Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat berguna untuk menambah

wawasan dan wacana bagi rekan – rekan mahasiswa.

Medan, September 2014

Penulis,

Oloni Togu Simanjuntak NIM. 090402109

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Labuhan Angin Sibolga

merupakan salah satu pembangkit yang terinterkoneksi di sumatera bagian utara

(SUMUT), yang dibuat untuk membantu meningkatkan pelayanan listrik sumut.

PLTU ini sendiri adalah salah satu pembangkit listrik yang dalam

pengoperasiaannya menggunakan peralatan (komponen-komponen) yang saling

berkaitan antara satu dan yang lainnya seperti boiler, turbin uap, generator, trafo,

dan lain sebagainya. Seringnya kegagalan atau tidak berfungsinya secara baik

pembangkit, banyak diakibatkan tidak seringnya untuk mengecek peralatan

(komponen) pembangkit dari penyaluran bahan bakar hingga penyaluran daya.

Sehingga perlu diketahui keandalan dari masing-masing peralatan (komponen)

agar pembangkit tersebut dapat beroperasi dengan baik.

Dari hasil perhitungan pada masing-masing komponen yaitu generator dan

trafo, didapatkan nilai keandalan terendah selama 17520 jam adalah Exiter yaitu

pada generator sebesar 0,0005248 (hampir mendekati 0%). Sedangkan komponen

dengan nilai Availability terbaik adalah Lube Oil pada trafo, yaitu sebesar

99,95%, Availability terburuk adalah Isolasi Slip Ring pada generator, yaitu

sebesar 99,90%. Komponen dengan nilai Preventive Maintenance terbaik yaitu

Isolasi Slip Ring pada generator yaitu 4750 jam, yang berarti komponen Isolasi

Slip Ring mempunyai waktu yang paling lama untuk dilakukan maintenance

dibandingkan komponen lainnya.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ........................................................................................................ i

KATA PENGANTAR ...................................................................................... ii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... 2

1.3 Tujuan Penulisan ............................................................................ 3

1.4 Batasan Masalah ............................................................................ 3

1.5 Metoda Penulisan ........................................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan .................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Umum ........................................................................................... 6

2.2 Prinsip Kerja ................................................................................. 7

2.3 Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Uap ..................... 8

2.3.1 Boiler ................................................................................. 8

2.3.2 Steam Turbine .................................................................... 9

2.3.3 Generator ............................................................................ 10

2.3.4 Main Transformator ........................................................... 11

Universitas Sumatera Utara

2.3.5 Ship Unloader .................................................................... 12

2.3.6 Stacker & Reclaimer .......................................................... 12

2.3.7 Coal Yard ........................................................................... 13

2.3.8 Reverse Osmosis Plant ........................................................ 14

2.4 Perawatan (Maintenance) ............................................................. 15

2.4.1 Perawatan Terencana (Planned Maintenance) .................... 16

2.4.2 Perawatan Tak Terencana (Unplanned Maintenance) ......... 17

2.5 Keandalan ..................................................................................... 18

2.6 Keandalan Kualitatif dan Kuantitatif ............................................ 18

2.6.1 Keandalan Kualitatif ............................................................ 18

2.6.2 Keandalan Kuantitatif ......................................................... 19

2.7 Laju Kegagalan .............................................................................. 20

2.8 Ketersediaan ................................................................................... 26

2.9 Penggunaan software Reliasoft Weibull++ Version 6 ...................... 27

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Umum ............................................................................................. 29

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................ 29

3.3 Metode Pengumpulan data ............................................................. 29

3.4 Langkah – langkah Penelitian ........................................................ 30

3.5 Alat dan Bahan ............................................................................... 31

Universitas Sumatera Utara

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Evaluasi Keandalan Kualitatif ........................................................ 32

4.2 Keandalan Kuantitatif .................................................................... 32

4.2.1 Penentuan Parameter Waktu Kegagalan

dan Waktu Perbaikan ......................................................... 33

4.2.2 Evaluasi Keandalan Secara Kuantitatif .............................. 34

4.2.3 Evaluasi Keandalan dengan Preventive Maintenance

pada Masing- Masing Komponen PLTU ........................ 36

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................................... 38

5.2 Saran .............................................................................................. 39

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus Kerja PLTU Labuhan Angin ........................................... 7

Gambar 2.2 Boiler .......................................................................................... 8

Gambar 2.3 Steam Turbine Steam Turbine.................................................... 9

Gambar 2.4 Generator .................................................................................... 10

Gambar 2.5 Main Transformator ................................................................... 11

Gambar 2.6 Ship Unloader ............................................................................. 12

Gambar 2.7 Stacker & Reclaimer .................................................................. 13

Gambar 2.8 Coal Yard ................................................................................... 14

Gambar 2.9 Reverse Osmosis Plant ............................................................... 14

Gambar 2.10 Kurva Distribusi Normal ............................................................ 21

Gambar 2.11 Sebaran distribusi T .................................................................... 22

Gambar 2.12 Distribusi F ................................................................................. 22

Gambar 2.13 Distribusi Chi-square ................................................................. 23

Gambar 2.14 Distribusi Weibull ....................................................................... 25

Gambar 2.15 Distribusi Lognormal ................................................................. 25

Gambar 2.14 Distribusi Eksponensial .............................................................. 26

Gambar 3.1 Diagram Blok Perhitungan Data ................................................. 31

Gambar 4.1 Grafik Keandalan Komponen Isolasi Lube Oil ........................... 35

Gambar 4.2 Grafik Preventive Maintenance Komponen Isolasi Slip

Ring ................................................................................................ 36

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Waktu Kegagalan dan Waktu Perbaikan Komponen Isolasi

Slip Ring .......................................................................................... 32

Tabel 4.2 Parameter Waktu Kegagalan dari Software Weibull 6++ .............. 33

Tabel 4.3 Parameter Waktu Perbaikan dari software Weibull 6++ ................ 34

Tabel 4.4 Hasil Keandalan dan Ketersediaan Komponen .............................. 35

Tabel 4.5 Hasil Penjadwalan Preventif Maintenance yang Tepat .................. 37

Universitas Sumatera Utara