••• Tenaga listJik merupakan komodltl yang mempengaruhl haJat hldup orang banyak, oleh karenanya penyediaannya bagi masyarakat haruslah seekonomls mungkin dengan mempematlkan mutu dan keandalan. Untuk mencapai hal 1m Sislem Tenaga lJstnk, yang menghasllkan Tenaga llStnk, haruslah diOperaSikan dengan profeslonalisme yang tJnggi agar lercapai kondlsi operasi yang optimum. Selengkapnya akan dlbahas malen sebagal benkul Melihat masa depan masalah penyediaan Tenaga lJslrik dl Indonesia, Interkoneksl dengan negara letangga sepertJ MalaYSia dan Smgapura bukanlah Impian kosong, tetapi akan menjadi kenyataan . Jika hal !Oi le~adi maka ekspor­ Impor Tenaga Ustrik dengan negara letangga akan merupakan blsnis Tenaga Lislrik yang harus ditangani secara profeslOOal • Pengamanan Sistem Tenaga Listrik Buku im diharapkan oleh Penulis blsa memberikan sumbangan plkiran bagi para mahasiswa dan bagi para profesionaf yang berkecimpung dalam pengelolaan penyediaan Teoaga Ustrik. • Jadwal Pemeliharaan dan Keandalan • Pembebanan Unit Pembangkit • Pengaturan Frekwensi • Kendala dan Gangguan dalam Operasi • Pelaksanaan dan Pengendalian Operasi • Pengaturan Tegangan dan Alokasi Daya Reakti! • Sarana untuk Operasi Sistem Tenaga Listrik • Analisa dan Evaluasi Operasi DAFI'AKISI KATAPENGANTAR DAFrARISI BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Proses Penyampaian Tenaga Listrik ke Pelanggan 1.2 Sistem Tenaga Listrik 1.3 Perkembangan Sistem Tenaga Listrik 1.4 Persoalan-persoalan Operasi Sistem Tenaga Listrik 1.5 Manajemen Operasi Tenaga Listrik 1.6 Pengembangan Sistem Tenaga Listrik 1.1 Pemeliharaan Instalasi 1.8 Sistem Distribusi 1.9 Penggunaan Komputer 1.10 Perkembangan Operasi Sistem Tenaga Listrik BAB IT 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.1 11.8 11.9 11.10 v vii 1 1 1 8 9 10 13 13 14 14 15 JADWAL PEMELIHARAAN DAN KEANDALAN 21 Pendahuluan Rencana Operasi Analisa Beban Sistem Cara-cara Memperkirakan Beban Jadwal Pemeliharaan Peralatan Dalam Sistem Daya Tersedia dalam Sistem Kemungkinan Kehilangan Beban (Loss of Load Probability) Menentukan Keandalan Sistem Cara menghitung keandalan Sistem Tenaga Listrik Perhitungan Pengaruh Penambahan Unit Pembangkit terhadap Keandalan Sistem 21 22 24 32 36 39 44 46 49 56 r 11.11 II. 12 II.13 II.14 ILlS II. 16 II.17 ILl8 II.19 II.20 II.21 II.22 I1.21 BABm III. 1 IlL2 III.3 IlIA III.5 IlL6 IlL 7 IlL 8 Ill. 9 IILIO III. 11 III. 12 III. 13 III. 14 IILl5 IlL 16 III.17 IILl8 BABIY IY.I IY.2 IY.3 IY.4 lY.S IY.6 viii Kemungkinan Kumulatif Perhitungan Pengaruh Pengurangan Unit Pembangkit terhadap Keandalan Sistem Menghitung LOLP Jadwal Pemeliharaan Unit Pembangkit LOLP dan Sekuriti (n-l) Menghitung Biaya Bahan Bakar dalam Sistem Konvolusi dengan Metode Segmentasi Presentasi Keadaan Majemuk Sebuah Unit Pembangkit Pembebanan dengan Blok Majemuk dari Unit Pembangkit Metode Segmentasi untuk Menghitung LOLP dua sisem yang diinterkoneksikan Konsumsi Energi dalam Sistem Jam Nyala Unit Pembangkit Neraca Energi dalam Sistem Contoh Aplikasi Perhitungan LOLP 58 60 62 67 69 76 89 91 94 101 103 104 106 PEMBEBANAN UNIT PEMBANGKIT 115 Optimisasi Hidro-Termis dengan menggunakan metoda La Grange multiplier Optimisasi Hidro-Termis dengan menggunakan metoda Gradien Langkah-langkah pelaksanaan optimisasi hidro - termis Contoh Soal Optimisasi Hidro & Termis Optimisasi Hidro-Termis dengan metoda Dynamis Programming PLTA Pompa (Pumped Stroge Hydro Power Station) P L T A Pasang-surut P L T A - P L T A dalam Kaskade Jadwal Operasi Unit Pembangkit Menghitung Jadwal Operasi Unit Pembangkit dengan metoda Dynamic Programming Pembebanan yang Ekonomis Unit-unit Pembangkit Termis Rencana Operasi Jangka Menengah dan Rencana Operasi Jangka Pendek Contoh Hasil Perhitungan dengan Komputer Contoh soal Peranan Subsistem Hidro Pembagian beban yang ekonomis antara unit-unit termis dengan memperhatikan rugi-rugi transmisi Bisnis energi listrik dalam pasar bebas Soal- soal 115 128 137 142 152 155 158 160 168 171 179 182 187 209 214 218 220 221 PENGATURAN FREKWENSI 225 Daya Aktif dan Frekwensi Prinsip Kerja Governor Penyetelan Speed Droop Prinsip K.erja Governor Woodward Hubungan antara Speed Droop dan Pembagian Beban Tinjuan Matematis Terhadap Pengaturan Primer Dalam Keadaan Statis 225 227 234 237 242 244 Operasi Sistem Tenaga Listrik IV. 7 IV.8 IV.9 IV:10 IV: 11 IV: 12 IV: 14 IV: 15 IV. 16 IV: 16 IV.17 BABV Y.1 V.2 V.3 Y.4 Y.6 Y.6 Y.7 V.8 V.9 Y.10 Y.11 Y.12 Y.13 Y.14 Y.15 Y.16 Y.17 Y.18 V.19 Y.20 Y.21 Y.22 y.n Y.24 V.25 Y.26 Y.27 Y.28 Y.29 t)aftar lsi Tinjauan Matematis Respon waktu dati Governor terhadap Frekwensi (Keadaan Dinamis) Pengaturan Sekunder pada Governor Pengaturan Frekwensi dan Beban (Load Frequency Control) Pelepasan Beban (Load Shedding) Macam-macam Cadangan Pembangkitan Contoh-contoh soal untuk keadaan statis Perhitungan Penurunan Frekwensi karena gangguan Unit Pembangkit Pelepasan Beban untuk menghindarkan Gangguan Berat dalam Sistem Flow Chart untuk menghitung Frekwensi sebagai fungsi waktu Soal- soal Hubungan antara speed droop dan kf 246 262 264 267 268 269 277 284 286 290 291 KENDALA DAN GANGGUAN DALAM OPERASI 295 Gambaran umum mengenai Kendala K.endala-kendala Operasi pada PLTU K.endala-kendala Operasi pada PLTA K.endala-kendala Operasi pada PLTG K.endala-kendala Operasi pada PLTD K.endala-kendala Operasu yang bersifat Listrik K.endala-kendala Operasi pada saat beban rendah K.endala-kendala Operasi yang bersifat Non Teknis K.endala-kendala Operasi pada PLTP K.endala Karena Soal Lingkungan Proses Konversi Energi Pada PLTU Definisi dan Macam Gangguan Sebab sebab Gangguan pada Saluran saluran Listrik Angka angka Pelepasan SUTI' 150 KV dan 70 KV Jumlah Gangguan karena petit pada SUTI' Gangguan pada SUTI' Sirkit Ganda Saat saat terjadinya Gangguan karena petit Persentase jumlah Gangguan karena petit JumIah Gangguan dalam sistem Sebab sebab Gangguan pada Pusat pusat Listrik Gangguan dalam Gardu Induk Gangguan Karena Beban Lebih Usaha-usaha Mengurangi Jumlah Gangguan Akibat akibat Gangguan Proses terjadinya Gangguan karena Petit Gangguan dalam Jaringan Distribusi Gangguan gangguan yang besar Distorsi Tegangan Tinggi dan Arus Soal soal 295 296 303 306 310 311 312 312 312 313 314 317 319 319 320 322 322 323 323 324 330 332 333 338 338 341 345 346 347 ix BAB6 Vl.l VI.2 VI.3 VI.4 VI.5 VI.6 V1.7 VI.8 VI.9 VI.I0 VI. 11 VL12 VI. 13 VI. 14 V1.15 VI.16 VI.17 VI.18 VI.19 VI.20 VI.21 VL22 VI.23 VI.25 VI.24 VI.25 PENGAMANAN SISTEM TENAGA LISTRIK Fungsi Alat Pengaman Konstruksi Relay Elektro Mekanik. Konstruksi Relay Solid State (Static Relay) Pengaman Generator Standarisasi Pengamanan Pengaman Transformator Pengamanan SUTT Relay Impedansi Pengaruh tahanan busur tapi gangguan Intertripping Sistem dengan lwmparan Petersen Sistem dengan titik netral yang ditanahkan Penggunaan Penutup Balik: (Auto Reclosers) Pengamanan Kabel Tanah Pengaman Cadangan pada Saluran Transmisi Relay Gangguan Hubung Tanah yang selektif Pengaman ReI Relay Kegagalan PMT (Breaker Failure Relay) Pentanahan Sistem Distnbusi Pengaman Jaringan Distnbusi Koordinasi Penutup Balik: dengan Sekering Lebur Pengunaan Pemutus Beban Tingkat Arus Gangguan Contoh contoh Relai Digital (numerik) Soal- soal 349 350 351 353 360 360 363 365 373 374 376 379 380 382 384 386 388 390 391 394 399 402 403 403 406 408 BABVll VIll VII.2 VII.3 VII.4 VIl5 VIl6 VII.7 VII.S VII.9 VII. 10 VII.11 VII.12 PELAKSANAAN DAN PENGENDALIAN OPERASI 411 Persiapan persiapan sebelum pelaksaan Operasi Pelaksanaan Operasi Pengendalian Operasi Pedoman pedoman Operasi Konfigurasi Jaringan Pedoman umum untuk mengatasi gangguan P[()sedur Pembebasan Tegangan ldentifikasi Peralatan ldentifikasi Petugas dan Pejabat Operasi Sistem Tenaga Litrik Pengoperasian Instalasi Baru Kondisi Operasi Sistem Operasi dari Penutup Balik: (Auto Recloser) 411 412 413 414 415 421 424 427 429 430 431 431 x Operasi 5istem Tenaga listrik VII.I3 VII.14 VII. IS VII.16 VII. 17 VII.18 VII.19 VII.20 VII.21 VII.22 VII.23 VII.24 VII.2S VII.26 VII.27 VII.28 VII.29 VII. 30 VII.31 VII.32 VII.30 BABVIII VIII. 1 VIII.2 VIII.3 VIIIA VIII.S VIII.6 VIII.7 VIII.8 VIII.9 VIII.IO VIII.II VIII.I2 VIII.I3 VIII.I4 BABIX IX.I IX.2 IX.3 !)aftar Isi Pemasukan dan pengeluaran PMT Masalah Arus Hubung Singkat PengoperasiaD. Reaktor Pengoperasian Kondensator Operasi dengan menggunakan relay selektif Konfigurasi lnstalasi Pemakaian Sendiri di Pusat Listrik Pengaturan Tegangan dengan Tap Transformator Operasi Sistem 500 KV Operasi Jaringan Distribusi Tegangan Menengah Operasi Jaringan Distribusi Tegangan Rendah Pusat Pengatur Distnbusi Kesalahan kesalahan Operasi Kecelakaan kecelakaan dalam operasi Langkah langkah Keselamatan Kerja Sistem InterIok Operasi Jaringan Spindel dengan Fasilitas Komputer Beban beban yang perlu mendapat perhatian dalam operasi sistem tenaga Listrik Mengoperasikan saluran transmisi yang tidak berbeban (pasal tambaban) Kombihasi relai digital dengan SCADA Mutu Tenaga Listrik Soal soal 432 434 436 438 439 440 442 444 PENGATURAN TEGANGAN DAN ALOKASI DAYA REAKTlF 476 Pengaturan Tegangan Arus dan Daya Pada Saluran Transmisi Hal yang mempengaruhi pengaturan tegangan Perhitungan Aliran Daya (Load Flow Calculatioh) Algoritma Perhitungan Aliran Daya dengan Metoda Newton Rhapson Alokasi Daya Reaktif yang Optimum Pemyataan Permasalahan secara Matematis Cara Menghitung Koefisien Sensitivitas Pengatur Tegangan Otomatis Generator Pemecahan Persoalan dengan metoda Lineair Programming (Program Linier) Rangkaian Listrik Pengatur Tegangan Otomatis Generator Pengatur Tap Transformator Sumber sumber Daya Reaktif Prinsip Kerja Static VAR Compensator Penggunaan Local Controllers 477 484 486 489 493 SARANAN UNTUK OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIIt 531 Lalu Lintas Data dan Informasi ControlHirarch Sarana Telekomunikasi dari Perusahaan Umum 1e1ekomunikasi 531 533 446 449 450 452 455 457 459 460 464 467 468 470 472 50S 509 511 SIS 518 522 525 527 529 534 xi IX.4 IX.5 IX.6 IX.7 IX.S IX.9 IX.10 IXII IX.12 IX.12 BAB X X.l X.2 X.3 X.4 Sistem Radio Sistem Power Line Carrier (PLC) Sentral Telepon Lokal Otomat (STLO) Telemetering dan Pengolahan Data secara Elektronik Software dari System Control and Data Aquisition Program program Off Line Pengembangan Fasilitas Operator Penyajian Data Operasi Jaringan Serat Optik Soal soal 534 536 539 539 541 547 547 548 552 552 ANALISA DAN EVALUASI OPERASI 553 Ikhtisar mengenai Proses Operasi Sistem Tenaga Listrik Laporan Operasi Rasio rasio Operasionil Analisa dan Evaluasi Hasil Operasi 553 555 561 564 565 567 569 575 DAFrAR SINGKATAN DAFrAR SIMBOL DAFrARPUSTAKA TENTANG PENULIS -00000­ xii Operasi Sistem Tenaga Listrik