dosen pembimbing prof. ir. ontoseno penangsang, m.sc., ph...

Oleh : Chandra Goenadi

2208100130

Dosen Pembimbing Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D

I.G.N Satriyadi Hernanda, ST., MT

Penggunaan daya listrik didalam jaringan sistem ditribusi

Sistem distribusi

Keandalan dalam sistem distribusi

Gangguan dalam sistem distribusi

Indeks-indeks keandalan

Memperoleh nilai SAIDI, SAIFI dan CAIDI dari sistem distribusi 20 kV di Kediri, Jawa Timur

Mengetahui keandalan sistem distribusi 20

kV di Kediri, Jawa Timur

Evaluasi keandalan terhadap sistem ditribusi 20 kV di Kediri, Jawa Timur

Menentukan indeks keandalan dengan

metode yang digunakan Membandingkan hasil yang diperoleh dengan

standar yang telah ada

KOMPONEN UTAMA

PENUNJANG SISTEM DISTRIBUSI

INDEKS KEANDALAN DARI SISI PELANGGAN

FAKTOR-FAKTOR KEANDALAN DARI SISTEM DITRIBUSI

GARDU INDUK GARDU

HUBUNG

GARDU DISTRIBUSI

JARINGAN DISTRIBUSI

PRIMER

JARINGAN DISTRIBUSI SEKUNDER

MTTF

MTTR

LAJU KEGAGALAN

LAJU PERBAIKAN

MTTF

MTTR

LAJU KEGAGALAN

LAJU PERBAIKAN

MTTF (Mean Time To Failure) adalah waktu rata-rata kegagalan yang terjadi selama beroperasinya suatu sistem

Dapat dirumuskan:

MTTF = 𝑇1+𝑇2+𝑇3…+𝑇𝑛

𝑛

MTTF

MTTR

LAJU KEGAGALAN

LAJU PERBAIKAN

MTTR (Mean Time To Repair) adalah waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan perbaikan terhadap terjadinya kegagalan suatu sistem

Dapat dirumuskan:

MTTR = 𝐿1+𝐿2+𝐿3…+𝐿𝑛

𝑛

MTTF

MTTR

LAJU KEGAGALAN

LAJU PERBAIKAN

Laju Kegagalan adalah frekuensi suatu sistem / komponen gagal

bekerja

Dapat dirumuskan:

λ = 1

𝑀𝑇𝑇𝐹

MTTF

MTTR

LAJU KEGAGALAN

LAJU PERBAIKAN

Laju Perbaikan adalah frekuensi lamanya suatu sistem / komponen

dalam masa perbaikan

Dapat dirumuskan:

μ = 1

𝑀𝑇𝑇𝑅

System Average Interupption Frequency Index

Jumlah rata-rata kegagalan yang

terjadi per pelanggan yang dilayani

per satuan waktu (umumnya tahun)

SAIFI = ∑𝝀𝒌𝑴𝒌

∑𝑴

System Average Interupption Duration Index

Jumlah rata-rata dari lamanya

kegagalan untuk setiap pelanggan

selama satu tahun

SAIDI = ∑μ𝒌𝑴𝒌

∑𝑴

Customer Average Interupption Duration Index

Jumlah rata-rata untuk penormalan

kembali gangguan tiap gangguan

dalam 1 tahun (umumnya tahun)

CAIDI = 𝑺𝑨𝑰𝑫𝑰

𝑺𝑨𝑰𝑭𝑰

MTTR dan MTTF Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan

Perhitungan menggunakan metode Section

Technique dan FMEA

GI Penyulang MTTF (hari) MTTR (jam)

Banaran

Gurah 73 1,72334

Hasanudin 91,25 4,663

JoYoboyo 365 0,067

Katang 121,667 0,489

Pagu 36,5 1,59334

Papar 121,667 0,7999

GI Penyulang λ μ

/Jam /Hari

Banaran

Gurah 0,013698630 0.580268548 13.926445

Hasanudin 0,010958904 0.214454214 5.1469011

Joyoboyo 0,002739726 14.92537313 358.20896

Katang 0,008219155 2.044989775 49.079755

Pagu 0,027397260 0.627612437 15.062698

Papar 0,008219155 1.25015627 30.00375

METODE SECTION TECHNIQUE

METODE FMEA

Standar yang digunakan adalah SPLN 68-2

tahun 1986 yaitu nilai SAIDI sebesar 21

jam/tahun dan SAIFI sebesar 3,2 kali/tahun

METODE PENELITIAN

B

T1

L1

LP1

S1L2

L3

L4

L5

L6

L8L7

L9

L10

LP2

T2

T3

T4

T5

T6

LP3

LP4

LP5

LP6

GI

S2

GI : Gardu Induk

B : Circuit Breaker

L : Line/Saluran

S : Sectionalizer

T : Trafo Distribusi

LP : Load Point/Titik Beban

No. Load Point Jumlah pelanggan

1 1 30

2 2 45

3 3 20

4 4 35

5 5 50

6 6 60

DATA PELANGGAN CONTOH

Saluran L(km)

L1 0,45

L2 0,5

L3 0,6

L4 0,4

L5 0,35

L6 0,55

L7 0,3

L8 0,8

L9 0,4

L10 0,7

DATA PANJANG SALURAN CONTOH

Peralatan Laju Kegagalan (fault/year) Repair Time (waktu/jam)

Switching Time

Saluran Udara 0,2/km/year 3 0.15

Circuit Breaker 0,004/unit/year 10 0.15

Sectionalizer 0,003/unit/year 10 0.15

Trafo Distribusi 0,005/unit/year 10 0.15

SPLN 59 ; 1985 Laju Kegagalan dan Repair Time Peralatan 20 kV

LOAD POINT

FREKUENSI GANGGGUAN

DURASI GANGGUAN

λ LP = λi𝑖=𝐾

U LP = Ui𝑖=𝐾

= λi 𝑥 𝑟𝑗

𝑖=𝐾

SAIFI

∑N LP x λ LP∑N

SAIDI

∑N LP x U LP∑N

CAIDI

SAIDI

SAIFI

Membagi sistem menjadi beberapa section berdasarkan

sectionalizer yang ada

Menentukan kegagalan yang terjadi di setiap section dan pengaruhnya terhadap load

point

Menghitung frekuensi kegagalan dan durasi

kegagalan tiap section

Menghitung SAIDI SAIFI untuk masing –masing

section.

Perhitungan SAIFI, SAIDI dan CAIDI total.

Data Peralatan Efek Sistem

No gangguan Peralatan Load Point Yang Dipengaruhi

1 B LP1-LP6

2 T1 LP1

3 T2 LP2

4 S1 LP1-LP6

5 L1 LP1-LP6

6 L2 LP1-LP6

7 L3 LP1-LP6

8 L4 LP1-LP6

Perhitungan λ dan U Load Point 1

Peralatan Failure rate peralatan

(unit/yr atau fault/yr/km)

Panjang Line

(km) λ (fault/yr)

B 0.004 - 0.004

T1 0.005 - 0.005

S1 0.003 - 0.003

L1 0.2 0.45 0.09

L2 0.2 0.5 0.1

L3 0.2 0.6 0.12

L4 0.2 0.4 0.08

TOTAL 0.402

Peralatan λ (fault/yr) Repair time (hour) U (hour/year)

B 0.004 10 0.04

T1 0.005 10 0.05

S1 0.003 10 0.03

L1 0.09 3 0.27

L2 0.1 3 0.3

L3 0.12 3 0.36

L4 0.08 3 0.24

TOTAL 1.29

Load Point Indeks Keandalan Load Point

λ (fault/yr) U(hr/yr)

LP1 0.402 1.29

LP2 0.402 1.29

LP3 0.397 1.24

LP4 0.397 1.24

LP5 0.397 1.24

LP6 0.397 1.24

Load Point Indeks Keandalan Section

SAIFI SAIDI

LP1 0.05025 0.16125

LP2 0.075375 0.241875

LP3 0.033083333 0.103333333

LP4 0.057895833 0.180833333

LP5 0.082708333 0.258333333

LP6 0.09925 0.31

TOTAL 0.3985625 1.255625

Data Peralatan Efek Sistem No Gangguan Peralatan Load Point Yang Dipengaruhi

1 T3 LP3 2 T4 LP4 3 T5 LP5 4 S1 LP1-LP6

5 S2 LP1-LP6

6 L5 LP1-LP6

7 L6 LP1-LP6

8 L7 LP1-LP6

9 L8 LP1-LP6

10 L9 LP1-LP6

Load Point Indeks Keandalan Load Point

λ (fault/year) U(hour/year)

1 0.1056 0.04539

2 0.1056 0.04539

3 0.1106 0.4088

4 0.1106 0.4088

5 0.1106 0.4088

6 0.1056 0.3588

Frekuensi Kegagalan dan Durasi Kegagalan Section 2

Indeks Keandalan Sistem Section 2

Load Point Indeks Keandalan Sistem

SAIFI SAIDI

1 0.0132 0.00567375

2 0.0198 0.008510625

3 0.009216667 0.034066667

4 0.016129167 0.059616667

5 0.023041667 0.085166667

6 0.0264 0.0897

TOTAL 0.1077875 0.282734375

Data Saluran Efek Sistem No gangguan Peralatan Load Point Yang Dipengaruhi

1 T6 LP6

2 S2 LP6

3 L10 LP6

Frekuensi Kegagalan dan Durasi Kegagalan Section 3

Load Point Indeks Keandalan Load Point

λ (fault/year) U(hour/year)

1 0.0052 0.00078

2 0.0052 0.00078

3 0.0052 0.03033

4 0.0052 0.03033

5 0.0052 0.03033

6 0.0102 0.0866

Indeks Keandalan Section 3

Load Point Indeks Keandalan Sistem

SAIFI SAIDI

LP1 0.00065 0.0000975

LP2 0.000975 0.00014625

LP3 0.000433333 0.0025275

LP4 0.000758333 0.004423125

LP5 0.001083333 0.00631875

LP6 0.00255 0.02165

TOTAL 0.00645 0.035163125

Penyulang Indeks Keandalan Sistem

SAIFI(kali/tahun) SAIDI(jam/tahun) CAIDI(jam/gangguan)

Gurah 3.634585961 8.632664313 2.375143801

Hasanudin 2.239428619 3.79596565 1.6950599

Joyoboyo 1.317186698 3.650912223 2.771749995

Katang 2.127522511 5.089839474 2.392378669

Pagu 7.499412211 16.27925926 2.170738026

Papar 6.662460415 15.08257618 2.263814754

Section Indeks Keandalan Sistem

SAIFI SAIDI

I 0.3985625 1.255625

II 0.1077875 0.282734375

III 0.00645 0.035163125

Total 0.5128 1.5735225

Nilai Indeks Keandalan Penyulang Contoh

Repair Time

Switching Time

Lama waktu mulai dari terjadinya kegagalan pada suatu peralatan sampai peralatan tersebut beroperasi kembali secara normal

Lama waktu yang diperlukan operator untuk menemukan gangguan dan mengisolir gangguan, kemudian memasukkan kembali dengan menggunakan sectionalizer

Menentukan kegagalan yang terjadi dan pengaruhnya

terhadap load point

Menghitung frekuensi kegagalan dan durasi

kegagalan

Menghitung SAIDI SAIFI dan CAIDI

B

T1

L1

LP1

S1L2

L3

L4

L5

L6

L8L7

L9

L10

LP2

T2

T3

T4

T5

T6

LP3

LP4

LP5

LP6

GI

S2

GI : Gardu Induk

B : Circuit Breaker

L : Line/Saluran

S : Sectionalizer

T : Trafo Distribusi

LP : Load Point/Titik Beban

Data Peralatan Efek Sistem No gangguan Peralatan LP dipengaruhi RT LP dipengaruhi ST

1 B LP1-LP6 - 2 T1 LP1 - 3 T2 LP2 - 4 T3 LP3 - 5 T4 LP4 - 6 T5 LP5 - 7 T6 LP6 - 8 S1 LP1-LP6 - 9 S2 LP3-LP6 -

10 L1 LP1-LP6 - 11 L2 LP1-LP6 - 12 L3 LP1-LP6 - 13 L4 LP1-LP6 - 14 L5 LP3-LP6 LP1-LP2

15 L6 LP3-LP6 LP1-LP2

16 L7 LP3-LP6 LP1-LP2

17 L8 LP3-LP6 LP1-LP2

18 L9 LP3-LP6 LP1-LP2

19 L10 LP6 LP1-LP5

Perhitungan λ dan U load point 1

Peralatan Failure rate peralatan (unit/yr

atau fault/yr/km) Panjang Line (km) λ (fault/yr)

B 0.004 - 0.004

T1 0.005 - 0.005

S1 0.003 - 0.003

S2 0.003 - 0.003

L1 0.2 0.45 0.09

L2 0.2 0.5 0.1

L3 0.2 0.6 0.12

L4 0.2 0.4 0.08

L5 0.2 0.35 0.07

L6 0.2 0.55 0.11

L7 0.2 0.3 0.06

L8 0.2 0.8 0.16

L9 0.2 0.4 0.08

L10 0.2 0.7 0.14

TOTAL 1.025

Peralatan λ (fault/yr) Repair time (hour) Switching Time U (hour/year)

B 0.004 10 0.004

T1 0.005 10 0.005

S1 0.003 10 0.03

S2 0.003 - 0.15 0.00045

L1 0.2 3 0.27

L2 0.2 3 0.3

L3 0.2 3 0.36

L4 0.2 3 0.24

L5 0.2 - 0.15 0.0105

L6 0.2 - 0.15 0.0165

L7 0.2 - 0.15 0.009

L8 0.2 - 0.15 0.024

L9 0.2 - 0.15 0.012

L10 0.2 - 0.15 0.021

TOTAL 1.38345

Penyulang

Indeks Keandalan Sistem

SAIFI SAIDI CAIDI

Gurah 3.62842762 8.571080905 2.36220253

Hasanudin 2.226963752 3.700293296 1.661586675

Joyoboyo 1.311186698 3.590912223 2.73867347

Katang 2.121522511 5.030810732 2.371320929

Pagu 7.487412211 16.17200225 2.159892069

Papar 6.644460415 14.92958909 2.246922723

Load Point Indeks Keandalan Load Point

λ (fault/year) U(hour/year)

1 1.025 1.38345

2 1.025 1.38345

3 1.025 2.781

4 1.025 2.781

5 1.025 2.781

6 1.025 3.15

Penyulang SAIFI SAIDI CAIDI

Section Technique FMEA Section Technique FMEA Section Technique FMEA

Gurah 3.634585961 3.62842762 8.632664313 8.571080905 2.375143801 2.36220253

Hasanudin 2.239428619 2.226963752 3.79596565 3.700293296 1.6950599 1.661586675

Joyoboyo 1.317186698 1.311186698 3.650912223 3.590912223 2.771749995 2.73867347

Katang 2.127522511 2.121522511 5.089839474 5.030810732 2.392378669 2.371320929

Pagu 7.499412211 7.487412211 16.27925926 16.17200225 2.170738026 2.159892069

Papar 6.662460415 6.644460415 15.08257618 14.92958909 2.263814754 2.246922723

Berdasarkan hasil yang didapatkan dari perhitungan dan analisis pada penelitian ini,

dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

Nilai SAIFI untuk penyulang Hasanudin, Penyulang Joyoboyo, dan penyulang Katang sudah

memenuhi nilai standar yang ditentukan oleh PLN yaitu 3.2 kali/tahun.

Nilai SAIDI penyulang Gurah, penyulang Hasanudin, penyulang Joyoboyo, dan Penyulang

Katang telah sesuai dengan standar yang ditentukan PLN yaitu 21 jam/tahun.

Jumlah peralatan yang semakin banyak didalam sistem distribusi, maka semakin besar

gangguan yang ikut berkontribusi

Semakin panjang saluran dari sistem distribusi, memberikan pengaruh terhadap nilai

keandalannya yang semakin turun