i

EVALUASI INDEKS KEANDALAN SISTEM

DISTRIBUSI 20KV PADA PENYULANG SL4 DENGAN

MENGGUNAKAN METODE SECTION TECHNIQUE

DI PLN AREA BANGKA

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Guna Meraih Gelar Sarjana S-1

Oleh :

RIZKI ARYSANDI

1021211052

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG

2017

ii

iii

iv

v

vi

INTISARI

Kebutuhan akan tenaga listrik yang semakin meningkat menuntut suatu

sistem tenaga listrik yang mempunyai keandalan dalam penyediaan dan

penyaluran dayanya agar dapat memberikan pasokan energi listrik yang

memuaskan dan berkelanjutan.Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi

keandalan sistem distribusi Penyulang SL4 PLN Area Bangka. Metode yang

digunakan dalam analisa adalah section technique dimana hasil dibandingkan juga

dengan standar PLN. Berdasarkan hasil perhitungan manual menggunakan

metode section technique, nilai SAIFI, SAIDI dan CAIDI Penyulang SL4 adalah

19,9727 kali/tahun, 63,9152 jam/tahun dan 3,2 jam/tahun. Sedangkan nilai SAIFI,

SAIDI dan CAIDI yang didapatkan dari hasil perhitungan menggunakan software

ETAP adalah 19,9726 kali/tahun, 63,9155 jam/tahun dan 3,2 jam/tahun. Nilai

SAIFI, SAIDI dan CAIDI Penyulang SL4 yang didapatkan setelah melakukan

peningkatan keandalan yaitu 18,370 kali/tahun, 58,8042 jam/tahun dan 3,201

jam/tahun. Hal ini menunjukkan bahwa keandalan Penyulang SL4 belum

memenuhi standar yang telah ditetapkan oleh PLN yaitu 3,2 kali/tahun dan 21

jam/tahun walaupun sudah dilakukan peningkatan keandalan.

Kata Kunci : Keandalan, Section Technique, SAIFI, SAIDI, CAIDI

vii

ABSTRACT

The needs for power is ever increasing demands of a power system that

has the reliability in the supply and distribution of a power in order to provide a

satisfactory energy supply and continuous. This research aimed to evaluate the

reliability of the distribution system feeders SL4 PLN Bangka Area. The method

used in the analysis is a section technique where the result also compared with

PLN standards. Based on the results of manual calculations using the methods

section technique, value SAIFI, SAIDI and CAIDI feeder SL4 is 19,9727

times/year, 63,9152 hours/year and 3,2 hours/year. While the value of SAIFI,

SAIDI and CAIDI obtained from the calculation using ETAP software is 19,9726

times/year, 63,9155 hours/year and 3.2 hours/year. Value of SAIFI, SAIDI and

CAIDI feeder SL4 obtained after an increase in reliability hat is 18,370

times/year, 58,8042 hours/year and 3.201 hours/year. It shows that the reliability

feeders SL4 not meet the standards set by PLN ie 3.2 times/year and 21

hours/year despite tight improving reliability.

Keywords : Reliability, Section Technique, SAIFI, SAIDI, CAIDI

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

berkah-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul :

“EVALUASI INDEKS KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI 20KV PADA

PENYULANG SL4 DENGAN MENGGUNAKAN METODE SECTION

TECHNIQUE DIPLN AREA BANGKA”

Peneliti menyadari bahwa dalam penelitian dan penyusunan laporan ini tak

lepas dari begitu banyak bantuan, bimbingan, dan doa dari berbagai pihak. Oleh

karena itu dengan segenap ketulusan hati peneliti sampaikan banyak terima kasih

kepada :

1. Bapak Wahri Sunanda, S.T., M.Eng. selaku Pembimbing Utama Tugas

Akhir

2. Bapak Asmar, S.T., M.Eng. selaku Pembimbing Pendamping Tugas

Akhir

3. Bapak Irwan Dinata, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Bangka Belitung

4. Ibu Rika Favoria Gusa, S.T., M.Eng. selaku Penguji I Tugas Akhir

5. Bapak Rudy Kurniawan, S.T., M.T. selaku Penguji II Tugas Akhir

6. Bapak Tri Hendrawan, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik

7. Bapak Kusnadi selaku Manajer di Gardu Induk Sungailiat

8. Dosen dan Staf Jurusan Teknik Elektro FT Universitas Bangka

Belitung

9. Rekan Seperjuangan Teknik Elektro Angkatan 2012, selaku sahabat

perjuangan semasa pendidikan

10. Ayahanda dan Ibunda tercinta selaku orang tua yang memberikan

dukungan moral, moril dan kasih sayang yang tak terhingga

11. Abang dan Adik selaku saudara yang selalu berusaha bersama-sama

untuk membahagiakan kedua orang tua

ix

12. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu atas

bantuannya baik secara langsung maupun tidak langsung dalam

pelaksanaan penelitian maupun penyusunan laporan tugas akhir ini.

Dengan segala kerendahan hati peneliti menyadari begitu banyak

kekurangan pada penulisan laporan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu berbagai

kritik maupun saran yang membangun sangat diharapkan demi terwujudnya

laporan yang lebih baik.

Besar harapan peneliti semoga laporan penelitian ini dapat memberikan

manfaat bagi sesama pihak demi kemajuan bersama.

Balunijuk, 11 Januari 2017

Rizki Arysandi

1021211052

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................ iv

HALAMANPERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................ v

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................ iv

INTISARI ........................................................................................................... vi

ABSTRACT ....................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xvi

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................ xviii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xix

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1

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

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

1.3 Batasan Masalah............................................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian .......................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................ 4

1.6 Keaslian Penelitian ........................................................................ 4

1.7 Sistematika Penulisan ................................................................... 5

xi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ........................ 7

2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................... 7

2.2 Dasar Teori .................................................................................... 7

2.2.1 Struktur Jaringan Distribusi .......................................................... 9

2.2.1.1 Pusat Pembangkit Tenaga Listrik ................................. 9

2.2.1.2 Jaringan Distribusi Primer .......................................... 10

2.2.1.3 Gardu Pembagi /Gardu Distribusi ............................... 10

2.2.1.4 Jaringan Distribusi Sekunder ...................................... 10

2.2.2 Jaringan Distribusi Primer dan Jenisnya .................................... 11

2.2.2.1 Hantaran Udara (Over Head Line) .............................. 11

2.2.2.2 Hantaran Bawah Tanah .............................................. 11

2.2.3 Konfigurasi Jaringan Distribusi Primer ..................................... 12

2.2.3.1 Jaringan Distribusi Primer Pola Radial ...................... 12

2.2.3.2 Jaringan Distribusi Primer PolaLoop ......................... 14

2.2.3.3 Jaringan Distribusi Primer PolaGrid .......................... 15

2.2.3.4 Jaringan Distribusi Primer PolaSpindle ..................... 15

2.2.4 Sistem Proteksi Distibusi Tenaga Listrik .................................. 16

2.2.5 Jenis-Jenis Alat Proteksi Distribusi ........................................... 17

2.2.6 Keandalan Sistem Dstribusi ...................................................... 19

2.2.7 Keandalan Sistem Dstribusi Menurut Turan Gonen ................. 22

2.2.8 Parameter-Parameter Keandalan .............................................. 30

2.2.9 Metode Section Technique ........................................................ 31

2.2.10 Cara Evaluasi Indeks Keandalan Mengunakan ....................... 34

Software ETAP 12.6.0

BAB III METODE PENELITIAN ...................................................... 41

3.1 Bahan atau Materi Penelitian ................................................. 41

3.2 Alat Penelitian ......................................................................... 42

3.3 Diagram Alir Penelitian .......................................................... 43

3.4 Langkah Penelitian ................................................................ 44

BAB IV PEMBAHASAN .................................................................... 45

4.1 Penyulang SL4 pada Gardu Induk (GI) Sungailiat ................. 45

4.2 Perhitungan Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 PLN ............ 52

Area Bangka

4.3 Penentuan Efek Kegagalan Peralatan Penyulang ................... 60

4.4 Perhitungan Indeks Keandalan ............................................... 67

xii

4.4.1 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 67

Section 1

4.4.2 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 68

Section 2

4.4.3 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 70

Section 3

4.4.4 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 73

Section 4

4.4.5 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 75

Section 5

4.4.6 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 76

Section 6

4.4.7 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 78

Section 7

4.4.8 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 79

Section 8

4.4.9 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 81

Section 9

4.4.10 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 82

Section 10

4.4.11 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 84

Section 11

4.4.12 Perhitungan Laju Kegagalan dan Laju Perbaikan .... 86

Section 12

4.5 Perhitungan Indeks Keandalan Penyulang SL4 .......................... 91

menggunakan software ETAP 12.6.0

4.6 Peningkatan Kendalan Penyulang SL4 dengan........................... 92

menggunakan software ETAP 12.6.0

BAB V PENUTUP ................................................................................ 100

5.1 Kesimpulan ............................................................................... 100

5.2 Saran .......................................................................................... 101

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data Indeks Kegagalan Peralatan .................................................... 21

Tabel 2.2 Standar Indeks Keandalan Sistem Distribusi 20kV ......................... 21

Tabel 2.3 Klasifikasi Umum dan Khusus Penyebab Pemadaman ................... 27

Tabel 4.1 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 1 ...................... 53

Tabel 4.2 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 2 ...................... 53

Tabel 4.3 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 3 ...................... 54

Tabel 4.4 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 4 ...................... 55

Tabel 4.5 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 5 ...................... 56

Tabel 4.6 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section6 ....................... 56

Tabel 4.7 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 7 ...................... 56

Tabel 4.8 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 8 ...................... 58

Tabel 4.9 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 9 ...................... 59

Tabel 4.10 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 10 .................... 59

Tabel 4.11 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 11 .................... 59

Tabel 4.12 Asumsi Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 Section 12 .................... 59

Tabel 4.13 Jumlah Pelanggan Penyulang SL4 ................................................... 60

Tabel 4.14 Efek Kegagalan pada Section 1 ....................................................... 60

Tabel 4.12 Efek Kegagalan pada Section 2 ....................................................... 61

Tabel 4.13 Efek Kegagalan pada Section 3 ....................................................... 61

Tabel 4.14 Efek Kegagalan pada Section 4 ....................................................... 62

Tabel 4.15 Efek Kegagalan pada Section 5 ....................................................... 63

Tabel 4.16 Efek Kegagalan pada Section 6 ....................................................... 63

Tabel 4.17 Efek Kegagalan pada Section 7 ....................................................... 63

Tabel 4.18 Efek Kegagalan pada Section 8 ........................................................ 64

Tabel 4.19 Efek Kegagalan pada Section 9 ........................................................ 64

Tabel 4.20 Efek Kegagalan pada Section 10 ...................................................... 65

Tabel 4.21 Efek Kegagalan pada Section 11 ...................................................... 65

xiv

Tabel 4.22 Efek Kegagalan pada Section 12 ...................................................... 66

Tabel 4.23 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) .............. 67

Section 1 Penyulang SL4

Tabel 4.24 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 68

Section 1

Tabel 4.25 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) .............. 58

Section 2 Penyulang SL4

Tabel 4.26 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 59

Section 2

Tabel 4.27 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ................ 70

Section 3 Penyulang SL4

Tabel 4.28 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 73

Section 3

Tabel 4.29 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ................ 74

Section 4 penyulang SL4

Tabel 4.30 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ............... 74

Section 4

Tabel 4.31 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ............... 75

Section 5 Penyulang SL4

Tabel 4.32 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 76

Section 5

Tabel 4.33 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ................ 76

section 6 penyulang SL4

Tabel 4.34 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 77

Section 6

Tabel 4.35 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan .................... 78

Section 7 Penyulang SL4

Tabel 4.36 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 78

Section 7

Tabel 4.37 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ............... 80

xv

Section 8 Penyulang SL4

Tabel 4.38 Laju Kegagalan (λ) dan Laju perbaikan (U) Load Point ................. 80

Section 8

Tabel 4.39 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ............... 81

Section 9 Penyulang SL4

Tabel 4.40 Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) Load Point ................. 82

Section 9

Tabel 4.41 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ................ 82

Section 10 Penyulang SL4

Tabel 4.42 Laju Kegagalan (λ) dan Laju perbaikan (U) Load Point ................. 83

Section 10

Tabel 4.43 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ................ 84

Section 11 Penyulang SL4

Tabel 4.44 Laju Kegagalan (λ) dan Laju perbaikan (U) Load Point ................. 85

Section 11

Tabel 4.45 Perhitungan Laju Kegagalan (λ) dan Laju Perbaikan (U) ................ 86

Section 12 Penyulang SL4

Tabel 4.46 Laju Kegagalan (λ) dan Laju perbaikan (U) Load Point ................. 87

Section 12

Tabel 4.47 Perhitungan Indeks Keandalan Penyulang ....................................... 88

Tabel 4.48 Hasil Indeks Keandalan Penyulang SL4 Menggunakan .................. 91

Software ETAP 12.6.0

Tabel 4.49 Perbandingan Indeks Kendalan Penyulang SL4 dengan ............... 98

Standar PLN No 59 Tahun

Tabel 4.50 Hasil Indeks Keandalan Penyulang SL4 Menggunakan ................. 99

Software ETAP 12.6.0 Setelah Peningkatan Keandalan

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jaringan Distribusi Primer Pola Radial ...................................... 13

Gambar 2.2 Jaringan Distribusi Primer Pola Loop ........................................ 14

Gambar 2.3 Jaringan Distribusi Primer Pola Grid ......................................... 15

Gambar 2.4 Jaringan Distribusi Primer Pola Spindle..................................... 16

Gambar 2.5 LBS (Load Break Switch) ........................................................ 18

Gambar 2.6 Recloser ...................................................................................... 18

Gambar 2.7 Sectionalizer ............................................................................... 19

Gambar 2.8 Klasifikasi dari Peristiwa Pemadaman Dilaporkan ................... 29

Gambar 2.9 Durasi Kumulatif untuk Mengembalikan Pemadaman ............. 29

Pelanggan Dilaporkan

Gambar 2.10 Tampilan Loading Software ETAP 12.6.0 ................................. 34

Gambar 2.11 Tampilan Awal Software ETAP ................................................. 35

Gambar 2.12 Tampilan Lembar Kerja Software ETAP ................................... 35

Gambar 2.13 Tampilan Lembar Kerja Software ETAP ................................... 36

Gambar 2.14 Tampilan Data Masukan Kabel .................................................. 37

Gambar 2.15 Tampilan Data Masukan Trafo Distribusi .................................. 37

Gambar 2.16 Tampilan Toolbox ...................................................................... 37

Gambar 2.17 Tampilan Options Reliability Assessment .................................. 38

Gambar 2.18 Tampilan Running Reliability Assessment ................................. 38

Gambar 2.19 Tampilan ikon report manager .................................................. 39

Gambar 2.20 Tampilan ikonreliability report manager (summary) ................ 39

Gambar 2.21 Tampilan ikonETAP Report....................................................... 40

(study case : reliability assesment)

Gambar 3.1 Diagram Alir .............................................................................. 42

Gambar 4.1 Single line diagram sistem distibusi penyulang SL4 ................. 46

Gambar 4.2 Single line diagram section 1 penyulang SL4 ............................ 46

Gambar 4.3 Single line diagram section 2 penyulang SL4 ............................ 47

Gambar 4.4 Single line diagram section 3 penyulang SL4 ............................ 48

xvii

Gambar 4.5 Single line diagram section 4 penyulang SL4 ............................ 48

Gambar 4.6 Single line diagram section 5 penyulang SL4 ............................ 48

Gambar 4.7 Single line diagram section 6 penyulang SL4 ............................ 49

Gambar 4.8 Single line diagram section 7 penyulang SL4 ............................ 49

Gambar 4.9 Single line diagram section 8 penyulang SL4 ............................ 49

Gambar 4.10 Single line diagram section 9 penyulang SL4 ............................ 50

Gambar 4.11 Single line diagram section 10 penyulang SL4 .......................... 50

Gambar 4.12 Single line diagram section 11 penyulang SL4 .......................... 51

Gambar 4.13 Single line diagram section 12 penyulang SL4 .......................... 51

Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Indeks Keandalan dengan Metode ........... 91

Section Technique, Software ETAP dan SPLN

Gambar 4.15 Single line diagram section 2 setelah penambahan recloser ..... 93

Gambar 4.16 Single line diagram section 3 setelah penambahan recloser .... 93

Gambar 4.17 Single line diagram section 3 setelah penambahan recloser ..... 94

Gambar 4.18 Single line diagram section 4 setelah penambahan recloser ..... 94

Gambar 4.19 Single line diagram section 4 setelah penambahan recloser ..... 95

Gambar 4.20 Single line diagram section 8 setelah penambahan recloser ..... 96

Gambar 4.21 Single line diagram section 9 setelah penambahan recloser ..... 96

Gambar 4.22 Single line diagram section 9 setelah penambahan recloser ..... 97

Gambar 4.23 Grafik Perbandingan Indeks Keandalan Sebelum dan .............. 99

Setelah Dilakukan Peningkatan Keandalan

xviii

DAFTAR SINGKATAN

SPLN : Standar Perusahaan Listrik Negara

ETAP : Electric Transient and Analysis Program

SL : Sungailiat

GI : Gardu Induk

GH : Gardu Hubung

GD : Gardu Distribusi

SAIFI : System Average Interruption Frequency Index

SAIDI : System Average Interruption Duration Index

CAIDI : Customer Average Interruption Duration Index

LRS : Loop Restoration Scheme

LBS : Load Break Switch

LP : Load Point

xix

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A Single line diagram sistem distribusi penyulang SL4

LAMPIRAN B ETAP Report (Reliability Summary)Sebelum Peningkatan

Keandalan

LAMPIRAN C ETAP Report (Reliability Summary)Setelah Peningkatan

Keandalan

LAMPIRAN D One Line Diagram(ETAP) Sebelum Peningkatan Keandalan

LAMPIRAN E One Line Diagram(ETAP) Setelah Peningkatan Keandalan

-