Latar Belakang
Meningkatnya kebutuhan akan tenaga listrik di jaringanlistrik Bengkulu, menuntut suatu sistem tenaga listrik yangmempunyai keandalan dalam penyediaan dan penyalurandayanya.
Permasalahan yang paling mendasar pada distribusi dayalistrik adalah mutu, kontinuitas dan ketersediaanpelayanan daya listrik pada pelanggan.
Untuk mengetahui keandalan dalam penyaluran tenagalistrik kepada para konsumen, perlu diperhitungkan indekskeandalannya.
PermasalahanDalam penelitian ini akan dilakukan
perhitungan sistem keandalan distribusi 20 kV diwilayah APJ Cabang Bengkulu rayon TelukSegara,dengan menggunakan software ETAP (Electrical Transient Analisys Progam) dan MetodeFMEA Kemudian hasilnya akan dibandingkansehingga akan didapatkan tingkat keandalan yanglebih valid.
Tujuan Mengetahui keandalan sistem distribusi 20 kV di APJ
Cabang Bengkulu rayon Teluk Segara dengan caramemperoleh nilai SAIDI, SAIFI dan CAIDI Mengetahui tingkat akurasi metode FMEA
KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20 KV DI APJ Cabang Bengkulu rayon TelukSegara
Laju Kegagalan Metode FMEA Single Line Diagram Yang di Evaluasi Indeks Kegagalan Peralatan Sistem Distribusi
Laju Kegagalan
• λ = Laju kegagalan konstan (kegagalan/tahun)• d = banyaknya kegagalan yang terjadi selama
selang waktu• T = jumlah selang waktu pengamatan (tahun)
Pengertian Metode Failure modes and effects analysis (FMEA)
Secure fungsional FMEA mengasumsikan sebuahkegagalan, lalu mengidentifikasi kegagalantersebut, dan menganalisa bagaimana efekkegagalan tersebut.
Indeks keandalan• Indeks keandalan dari titik beban (load point)Frekuensi gangguan (failure rate) untuk setiap load point λLP
Dimana: λi = laju kegagalan untuk peralatan KK = semua peralatan yang berpengaruh terhadap load pointLama/durasi gangguan tahunan rata-rata untuk load point ULP
Dimana:rj = waktu perbaikan (repairing time atau switching time)
Indeks keandalanIndeks keandalan sistem
• SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)• SAIDI (System Average Interruption Duration Index)• CAIDI (Customer Average Interruption Duration
Index)
SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)
Dimana:NLP = jumlah konsumen pada load pointN = jumlah konsumen pada sectionλLP = frekuensi gangguan peralatan pada load point
SAIDI (System Average Interruption Duration Index)
Dimana:NLP = jumlah konsumen pada load pointN = jumlah konsumen pada sectionULP = durasi gangguan peralatan pada load point
Data Jumlah Pelanggan Tiap Load Point
Load point Daya Pelanggan (Kw) JumlahPelanggan
LP1 160 356
LP2 160 456
LP3 200 606
LP4 200 690
LP5 200 734
LP6 160 723
LP7 50 97
Data Panjang SaluranSaluran (cable) Panjang Saluran
(km)L1 0.6
L2 0.6
L3 0.65
L4 0.65
L5 0.65
L6 0.55
L7 0.65
L8 0.65
L9 1.05
L10 0.55
Indeks Kegagalan Peralatan Sistem DistribusiData indeks kegagalan saluran udara
Data indeks kegagalan peralatan
PERHITUNGAN DAN ANALISIS KEANDALAN• Analisis Indeks Keandalan Menggunakan Metode FMEA• Perbandingan Indeks Keandalan Metode FMEA dengan
Software ETAP 7
Analisis Indeks Keandalan MenggunakanMetode FMEA
Dilakukan analisis evaluasi keandalanberdasarkan data yang telah didapat padapembahasan sebelumnya dengan menggunakan datapanjang line dan data jumlah pelanggan per loadpoint. Standar yang digunakan dalam perhitunganmenggunakan SPLN 59:1985 untuk laju kegagalan danwaktu pemulihan peralatan sistem jaringan 20 kV.Perhitungan keandalan dalam tiap section dijelaskansebagai berikut
Section I
Indeks keandalan load point section I
Titik BebanIndeks Keandalan Dasar
λ(kegagalan/tahun)
r(jam/kegagalan)
u(jam/tahun)
LP1 7.159 0.466238 3.3378LP2 7.164 0.472892 3.3878LP3 7.164 0.472892 3.3878LP4 7.164 0.472892 3.3878LP5 7.164 0.472892 3.3878LP6 7.164 0.472892 3.3878LP7 7.164 0.472892 3.3878
Indeks keandalanBerdasarkan tabel diatas, dapat diperoleh SAIFI dan SAIDI pada
section I dengan nilai 0.5756 kali/tahun untuk SAIFI dan 1.8108jam/tahun.SAIFI untuk LP1 diperoleh dari mengalikan jumlah konsumen padaload point tersebut dengan λ LP1 kemudian membaginya dengantotal konsumen pada section I. Hal ini dapat dilihat sebagai berikut:
Sedangkan SAIDI untuk LP1 diperoleh dari mengalikan jumlahkonsumen pada load point tersebut dengan U LP1 kemudianmembaginya dengan total konsumen pada section I. Hal ini dapatdilihat sebagai berikut:
Indeks keandalanTitik Beban
Indeks Keandalan SistemSAIFI
kali/ tahunSAIDI
jam/ tahunCAIDI ASAI ASUI
Lump1 0.21003824 0.11598899 0.55222796 0.99954869 0.00045130Lump2 0.26922564 0.15044918 0.55882188 0.99954299 0.00045700Lump3 0.35778671 0.19993904 0.55882188 0.99954299 0.00045700Lump4 0.40738091 0.22765337 0.55882188 0.99954299 0.00045700Lump5 0.43335882 0.24217039 0.55882188 0.99954299 0.00045700Lump6 0.42686434 0.23854114 0.55882188 0.99954299 0.00045700Lump7 0.05726949 0.03200344 0.55882188 0.99954299 0.00045700Lump8 0.21518411 0.12584077 0.58480515 0.99952374 0.00047625Lump9 0.06702455 0.03919630 0.58480515 0.99952374 0.00047625Lump10 0.19320257 0.17379800 0.89956362 0.99927049 0.00072950Lump11 0.11416515 0.10269882 0.89956362 0.99927049 0.00072950Lump12 0.94786352 0.85266354 0.89956362 0.99927049 0.00072950Lump13 0.05173825 0.03025679 0.58480515 0.99952374 0.00047625Lump14 0.0582055 0.03403889 0.58480515 0.999523744 0.000476256Lump15 0.06996423 0.04062564 0.58066302 0.99952711 0.00047288Lump16 0.0680028 0.1079714 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump17 0.1017185 0.1615034 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump18 0.2760114 0.4382367 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump19 0.1182906 0.2062912 1.7439357 0.9986196 0.0013804Lump20 0.2342954 0.4085961 1.7439357 0.9986196 0.0013804Lump21 0.054288 0.100253 1.8466902 0.9985382 0.0014618Lump22 0.286869 0.5297581 1.8466902 0.9985382 0.0014618Lump23 0.2857261 0.4536612 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump24 0.0445732 0.0707711 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump25 0.0422875 0.0671419 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump26 0.3354424 0.5325982 1.5877488 0.9987432 0.0012568Lump27 0.3428515 0.5927561 1.7289006 0.9984795 0.0015205Lump28 0.049523 0.0854304 1.7250649 0.9984829 0.0015171Lump29 0.1043448 0.0493747 0.4731874 0.99962 0.00038Lump30 0.1507203 0.0713189 0.4731874 0.99962 0.00038Lump31 0.1941973 0.0918917 0.4731874 0.99962 0.00038Lump32 0.0550709 0.0260588 0.4731874 0.99962 0.00038Lump33 0.2683981 0.1270026 0.4731874 0.99962 0.00038Lump34 0.0857946 0.0405969 0.4731874 0.99962 0.00038Lump35 0.0701828 0.0331967 0.4730037 0.99962 0.00038Lump36 0.0516221 0.0244174 0.4730037 0.99962 0.00038
No Gangguan Peralatan LP yang dipengaruhi No Gangguan Peralatan LP yang dipengaruhi 1 B LP1 55 L13 LP10-LP122 T1 LP1 56 L14 LP10-LP123 T2 LP2 57 L15 LP8-LP284 T3 LP3 58 L16 LP8-LP285 T4 LP4 59 L17 LP8-LP286 T5 LP5 60 L18 LP17-LP287 T6 LP6 61 L19 LP17-LP288 T7 LP7 62 L20 LP17-LP289 T8 LP8 63 L21 LP17-LP28
10 T9 LP9 64 L22 LP17-LP2811 T10 LP10 65 L23 LP19-LP2012 T11 LP11 66 L24 LP19-LP2013 T12 LP12 67 L25 LP17-LP2814 T13 LP13 68 L26 LP21-LP2215 T14 LP14 69 L27 LP21-LP2216 T15 LP15 70 L28 LP17-LP2817 T16 LP16 71 L29 LP17-LP2818 T17 LP17 72 L30 LP17-LP2819 T18 LP18 73 L31 LP17-LP2820 T19 LP19 74 L32 LP17-LP2821 T20 LP20 75 L33 LP17-LP2822 T21 LP21 76 L34 LP8-LP2823 T22 LP22 77 L35 L27-L3624 T23 LP23 78 L36 L27-L3625 T24 LP24 79 L37 L27-L3626 T25 LP25 80 L38 L27-L3627 T26 LP26 81 L39 L27-L3628 T27 LP27 82 L40 L27-L3629 T28 LP28 83 L41 L27-L3630 T29 LP2931 T30 LP3032 T31 LP3133 T32 LP3234 T33 LP3335 T34 LP3436 T35 LP3537 T36 LP3640 S1 LP1-LP1441 S2 LP8-LP2742 S3 LP1-LP743 L1 LP1-LP744 L2 LP1-LP745 L3 LP1-LP746 L4 LP1-LP747 L5 LP1-LP748 L6 LP1-LP749 L7 LP1-LP750 L8 LP1-LP751 L9 LP8-LP2852 L10 LP8-LP2853 L11 LP10-LP1254 L12 LP10-LP12
Titik BebanIndeks Keandalan Dasar
λ(kegagalan
/tahun)
r(jam/kegaga
lan)
u(jam/tahun)
LP1 7.159 0.466238 3.3378LP2 7.164 0.472892 3.3878LP3 7.164 0.472892 3.3878LP4 7.164 0.472892 3.3878LP6 7.164 0.472892 3.3878LP7 7.164 0.472892 3.3878LP8 7.134 0.499579 3.564LP9 7.134 0.499579 3.564LP10 7.104 0.82538 5.8635LP11 7.104 0.82538 5.8635LP12 7.104 0.82538 5.8635LP13 7.134 0.499579 3.564LP14 7.134 0.499579 3.564LP15 7.134 0.495395 3.53415LP16 6.934 1.537806 10.66315LP17 6.934 1.537806 10.66315LP18 6.934 1.537806 10.66315LP19 6.934 1.699474 11.78415LP20 6.934 1.699474 11.78415LP21 6.934 1.805834 12.52165LP22 6.934 1.805834 12.52165LP23 6.934 1.537806 10.66315LP24 6.934 1.537806 10.66315LP25 6.934 1.537806 10.66315LP26 6.934 1.537806 10.66315LP27 7.704 1.68395 12.97315LP28 7.704 1.680075 12.9433LP29 7.034 0.384248 2.7028LP30 7.034 0.384248 2.7028LP31 7.034 0.384248 2.7028LP32 7.034 0.384248 2.7028LP33 7.034 0.384248 2.7028LP34 7.034 0.384248 2.7028LP35 7.038 0.384058 2.703LP36 7.038 0.384058 2.703
Indeks Keandalan Sistem di APJ Bengkulu menggunakan metode FMEA
Nama Penyulang SAIFI SAIDI CAIDI
Penyulang UNIB 7.099482116 6.824690976 0.961294199Penyulang PLN 1.0128 1.3219 1.3052Penyulang GOR 0.208 0.16057 0.77196Penyulang HORISON 0.25159 0.47215 1.87668Penyulang Bas.Rahmat 0.7856 2.4113 3.0692
Penyulang K. Seri 0.6996 2.0006 2.8598
Indeks Keandalan Sistem di APJ BengkuluBerdasarkan Running Software ETAP
Nama Penyulang SAIFI SAIDI CAIDI
Penyulang UNIB 6.1345 6.9187 1.128
Penyulang PLN 0.5617 1.8997 3.382
Penyulang GOR 0.099 0.3424 3.457
Penyulang HORISON 0.3725 1.275 3.423
Penyulang Basuki Rahmat 0.3037 2.4602 8.1
Penyulang Kembang Seri 0.3229 1.9072 5.906
KEANDALAN APJ BENGKULUGrafik perbandingan SAIFI
*Perbandingan hasil indeks keandalan dari 6 penyulang menggunakan FMEA
0
1
2
3
4
5
6
7
8
7.099482116
1.0128
0.2080.25159
0.7856
0.6996
frec
uenc
y/cu
stom
er/y
ear
Penyulang
Penyulang UNIB
Penyulang PLN
Penyulang GOR
Penyulang HORISON
Penyulang Basuki Rahmat
Penyulang Kembang Seri
Grafik perbandingan SAIDI
0
1
2
3
4
5
6
7
6.824690976
1.3219
0.160570.53086
2.4113
2.0006
hour
s/cu
stom
er/y
ear
Penyulang
Penyulang UNIB
Penyulang PLN
Penyulang GOR
Penyulang HORISON
Penyulang Basuki Rahmat
Penyulang Kembang Seri
KEANDALAN APJ BENGKULU
Grafik perbandingan CAIDI
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0.961294199
1.3052
0.77196
1.81196
3.0692
2.8598
hour
s/cu
stom
er in
terr
upti
on
Penyulang
Penyulang UNIB
Penyulang PLN
Penyulang GOR
Penyulang HORISON
Penyulang Basuki Rahmat
Penyulang Kembang Seri
KEANDALAN APJ BENGKULU
Perhitungan indeks keandalan menggunakan metoda FMEA padapenyulang Unib sistem distribusi 20 KV didapat nilai sebagai berikut:
Hasil PerhitunganSAIFI SAIDI CAIDI ASAI ASUI
MenggunakanManual FMEA
7.099482 6.82469 0.96129 0.99921 0.000786
Standar IEEE P1366
1.26 1.9 1.47 0.999375 0.001584
31
Setelah adanya peningkatanManual ETAP
SAIFI 5.5324 4.6223SAIDI 5.4284 5.7731CAIDI 0.812 1.249
0
1
2
3
4
5
6
SAIFI SAIDI CAIDI
5.5324 5.4284
0.812
4.6223
5.7731
1.249
Manual
ETAP
Perbandingan indeks keandalan sebelum dan sesudah dilakukanpeningkatan keandalan
Hasil PerhitunganSAIFI SAIDI CAIDI ASAI ASUI
Sebelum dilakukanpeningkatankeandalan
6.1345 6.9187 1.128 0.9992 0.00079
Sesudah dilakukanpeningkatankeandalan
4.6223 5.7731 1.249 0.9993 0.00066
Kesimpulan1. Pada hasil studi keandalan distribusi 6 penyulang di GI Sukamerindu didapatkan nilai SAIFI,SAIDI danCAIDI sebagai berikut :•Penyulang Unib
SAIFI = 7.0099482 , SAIDI = 6.8246909, CAIDI = 0.96129•Penyulang PLN
SAIFI = 1.0128 , SAIDI = 1.3219, CAIDI = 1.3052•Penyulang GOR
SAIFI = 0.208 , SAIDI = 0.16057, CAIDI = 0.77196•Penyulang Horison
SAIFI = 0.29298 , SAIDI = 0.53086, CAIDI = 1.81196•Penyulang Basuki Rahmat
SAIFI = 0.7856 , SAIDI = 2.4113, CAIDI = 3.0692•Penyulang Kembang Seri
SAIFI = 0.6996 , SAIDI = 2.0006, CAIDI = 2.8598
2. Hal ini berarti keandalan sistem belum memenuhi standart internasional. Maka perlu adanya upaya-upayapeningkatan keandalan. Nilai indeks-indeks keandalan setelah dilakukan upaya peningkatan keandalan sebagaiberikut :
Pada penyulang unib indeks keandalan SAIFI = 4.6223Pada penyulang unib indeks keandalan SAIDI = 5.7731Pada penyulang unib indeks keandalan CAIDI = 1.249Pada penyulang unib indeks keandalan ASAI = 0.9993
Saran Untuk penelitian lebih lanjut tentang keandalan sistem
distribusi, perlu dilibatkan berbagai analisa lainnya, seperti costanalysis, management analysis maupun maintenance analysis.
Untuk melengkapi wacana penelitian tentang keandalandistribusi, dapat dilakukan pengembangan untuk daerah lain yangmemiliki karakteristik jaringan dan beban yang berbeda-beda, baik di PT. PLN (Persero) Distribusi Bengkulu maupun diseluruh Indonesia.
32