7 BAB II DASAR TEORI A. Tinjauan Pustaka Sistem keandalan pada

BAB II
DASAR TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Sistem keandalan pada jaringan distribusi sangat besar peranannya untuk
mengetahui kebutuhan tenaga listrik pada setiap konsumen. Oleh karena itu
peranannya yang sangat penting bagi konsumen, maka penyaluran listrik oleh
PT.PLN tidak boleh terputus selama 24 jam. Hal ini akan mengakibatkan kerugian
yang sangat besar bagi konsumen, untuk mengantisipasi hal ini maka diperlukan
suatu penelitian untuk mengetahui seberapa besar indeks keandalan sistem tenaga
listrik yang berhubungan dengan pelanggan pengguna jasa PLN.
Penelitian yang dilakukan oleh Affandy (2011) , “Analisis Keandalan
Sistem Distribusi Tenaga Listrik Menggunakan Perhitungan SAIDI-SAIFI di
PT.PLN (Persero) Unit Pelayanan Dan Jaringan Pemalang”. Berdasarkan penelitian
yang telah dilakukan, diperoleh hasil penelitian yang menunjukan bahwa : (1).
Feeder PML (pemalang) 1, feeder PML 2, feeder PML 6, feeder PML 7, feeder
PML 8, feeder PML 9 memenuhi nilai target PT.PLN yaitu masing-masing 0,25;
0,66; 1,44; 0; 3,06; 1,7 kali/tahun untuk indeks SAIFI dan untuk indeks SAIDI yaitu
0,09; 0,87; 0,42; 0; 1,69; 0,87 jam/tahun. (2). Feeder PML 3 dan feeder PML 5
melebihi nilai target PT.PLN yaitu masing – masing 10,56 kali/tahun dan 12,25
kali/tahun untuk nilai indeks SAIFI dan nilai indeks SAIDI yaitu 5,46 jam/tahun
dan 6,3 jam/tahun.
7
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
8
Penelitian yang dilakukan oleh Apriyadi (2008), dengan judul penelitian
“Analisis Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik Penyulang Padayungan dan
Penyulang Cidua pada PT.PLN (Persero) APJ Tasikmalaya”. Berdasarkan
penelitian yang dilakukan, nilai SAIDI Penyulang Padayungan pertahun sebesar
0,585 jam/tahun,dan SAIFI per tahun sebesar 3,167 pemadaman/tahun. Sedangkan
target PLN (APJ Tasikmalaya) untuk SAIDI per tahun 3.350 jam/tahun dan SAIFI
per tahun 9.020 pemadaman/ tahun.
Pada penyulang Padayungan mempunyai tingkat keandalan yang tinggi
karena nilai SAIDI-SAIFI pada Penyulang ini tidak melebihi nilai dari target PLN.
Sedangkan pada penyulang Cidua didapatakan indeks keandalan SAIDI-SAIFI
dengan nilai SAIDI 4.077 jam/tahun, dan nilai SAIFI 3.667 kali pemadaman/tahun.
Dapat dikatakan bahwa penyulang Cidua memiliki tingkat keadalan sistem yang
rendah, karena terdapat nilai penyimpangan Nilai realisasi SAIDI-SAIFI terhadap
target PLN.
Penelitian yang dilakukan oleh Onime (2013), dengan judul “Analisis
Keandalan Distribusi Daya Sistem di Nigeria Studi Kasus Jaringan Ekpoma“.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, nilai indeks SAIFI pada jaringan Ekpoma
pada tahun 2012 sebesar 0,1324 kali padam/ tahun, dan nilai indeks SAIDI sebesar
0,2972 jam/ tahun.
Penelitian yang dilakukan oleh Ahmad Dan Husein (2011) dengan judul
“Analisis keandalan distribusi listrik “. Penelitian dilakukan pada jaringan distribusi
tenaga listrik di wilayah Omdurman, Sudan. Penelitian ini membahas keandalan
jaringan distribusi listrik pada jaringan 33 kV dan 11 kV dengan menggunakan
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
9
indeks keandalan SAIFI-SAIDI sebagai indikator keandalan jaringan distribusi
listrik di wilayah Omdurman. Dari penelitian dilakukan, diperoleh nilai indeks
SAIFI pada bulan Januari – Desember tahun 2011 pada jaringan 33 kV sebanyak
1,1875 kali padam pada bulan Januari, Februari sebanyak 1 kali padam , Maret 1
kali padam, April seabnyak 1,25 kali padam, Mei sebanyak 2 kali padam, Juni
sebanyak 1,47 kali padam, Juli sebanyak 0,58 kali padam, Agustus sebanyak 2,47
kali padam, September sebanyak 1,7 kali padam, Oktober sebanyak 1,06 kali
padam, November sebanyak 0.889 kali padam, Desember sebesar 1,7368 kali
padam. Dan SAIDI pada bulan januari sebesar 0,0022 jam , Februari 0,0017 jam,
Maret 0,0075 jam, April 0,0028, Mei 0,0027 jam, Juni 0,0015 jam, July 0,0023 jam,
Agustus 0,0053 jam, September 0,0096 jam, Oktober 0,0022 jam, November
0,0039 jam, Desember 0,0052 jam. Dan pada jaringan 11 kV untuk SAIFI bulan
Januari sebanyak 1,597 kali padam, Februari 1,719 kali padam, Maret 2,549 kali
padam, April 3,11 kali padam, Mei 4,23 kali padam, Juni 3,02 kali padam, July
1,793 kali padam, Agustus 4,27 kali padam, September 2,892 kali padam, Oktober
2,521 kali padam, November 1,319 kali padam, dan Desember sebanyak 1,622 kali
padam. Dan untuk SAIDI pada bulan Januari sebesar 0,0021 jam, Februari 0,0034
jam, Maret 0,0034 jam, April 0,0055 jam, Mei 0,0057 jam, Juni 0,0037 jam, July
0,0032 jam, Agustus 0,0061 jam, September 0,0031 jam, Oktober 0,0019 jam,
November 0,094 jam, dan Desember sebesar 0,0039 jam.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
10
2.2 Sistem Tenaga Listrik
Sistem tenaga listrik dikatakan sebagai kumpulan/gabungan yang terdiri
dari komponen-komponen atau alat-alat listrik seperti generator, transformator,
saluran transmisi, saluran distribusi dan beban yang saling berhubungan.
Gambar 2.1 Sistem tenaga listrik
Tenaga listrik dibangkitkan di pusat-pusat tenaga listrik seperti PLTA,
PLTU, PLTG, PLTGU, PLTP dan PLTD yang kemudian disalurkan melalui saluran
transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik
tegangan (step up transformator) yang ada di pusat listrik. Kemudian saluran tenaga
listrik yang meghubungkan pembangkitan dengan gardu induk (GI) dikatakan
sebagai saluran transmisi, karena saluran ini memakai standar tegangan tinggi yang
dikatakan sebagai saluran udara tegangan tinggi atau sering disebut dengan
singkatan SUTT. Pada saluran transmisi ini dibagi menjadi dua yaitu saluran udara
tegangan tinggi (SUTT) dengan tegangan nominal 150 kV dan saluran udara
tegangan ekstra tinggi atau sering disingkat dengan SUTET yaitu dengan tegangan
nominal 500 kV. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka
sampailah tenaga listrik di gardu induk (GI) sebagai pusat pengatur beban untuk
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
11
diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan (step down
transformator) menjadi tegangan menengah atau biasa disebut sebagai tegangan
distribusi primer. Tegangan distribusi primer PLN yang berkembang saat ini
memiliki tegangan nominal 20 kV. Jaringan distribusi primer yaitu jaringan tenaga
listrik yang keluar dari GI yang keluar dari GI baik berupa saluran kabel tanah,
saluran kabel udara atau saluran kawat terbuka yang menggunakan standar
tegangan menengah dikatakan sebagai jaringan tegangan menengah atau sering
disebut dengan singkatan JTM. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan
distribusi primer, maka kemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dengan
menggunakan trafo distribusi (step down transformator) menjadi tegangan rendah
dengan tegangan standar 380/220 Volt. Tenaga listrik yang menggunakan standar
tegangan rendah ini kemudian disalurkan melalui suatu jaringan yang disebut
jaringan tegangan rendah atau JTR.
2.3 Sistem jaringan Distribusi
Jaringan distribusi adalah bagian-bagian rangkaian listrik dari sumber daya
sampai saklar pelayanan pelanggan (kWh meter). Saluran distribusi adalah saluran
listrik yang dipakai untuk menyalurkan energi listrik dengan tegangan nominal
sampai dengan 30 kV (SPLN 73:1987). Fungsi sistem distribusi, untuk
menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari pusat suplai (gardu induk) ke
pusat-pusat beban (gardu distribusi) dan ke konsumen. (SPLN 52-3:1983)
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
12
Secara garis besar jaringan distribusi dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu:
1. Distribusi primer
Distribusi primer adalah jaringan distribusi daya listrik yang
bertegangan menengah
(20kV). Jaringan
distribusi primer tersebut
merupakan jaringan penyulang. Jaringan ini berawal dari sisi sekunder
trafo daya yang terpasang pada gardu induk hingga ke sisi primer trafo
distribusi yang terpasang pada tiang-tiang saluran.
2. Distribusi sekunder
Distribusi sekunder adalah jaringan daya listrik yang termasuk
dalam kategori tegangan rendah (380/220 Volt), yaitu rating yang sama
dengan tegangan peralatan yang dilayani. Jaringan distribusi sekunder
bermula dari sisi sekunder trafo distribusi dan berakhir hingga ke alat ukur
(kWh meter) pelanggan. Sistem jaringan distribusi sekunder ini disalurkan
kepada para pelanggan melalui kawat berisolasi. Untuk lebih jelasnya
sistem distribusi dapat dilihat pada Gambar 2.2 .
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
13
Gambar 2.2 Sistem distribusi tenaga listrik
Dilihat dari pengawatannya dapat kita pisahkan menjadi 2 macam, yaitu :
1. Sistem distribusi 20 kV 3 fasa 3 kawat terdapat pada sistem distribusi 20
kV dengan pentanahan netral tinggi dan pada sistem distribusi 20 kV
dengan pentanahan netral rendah.
2. Sistem distribusi 20 kV 3 fasa 4 kawat terdapat pada sistem ditribusi 20 kV
dengan netral pentanahan langsung.
2.4 Peralatan-peralatan pada Sistem Distribusi
Jaringan distribusi yang baik adalah jaringan yang memiliki perlengkapan
dan peralatan yang cukup lengkap, baik itu peralatan guna kontruksi maupun
peralatan proteksi. Untuk jaringan distribusi sistem saluran udara, peralatan
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
14
proteksi dipasangkan diatas tiang-tiang listrik berdekatan dekat letak pemasangan
trafo, perlengkapan utama pada sistem distribusi tersebut antara lain :
1. Tiang
Berfungsi untuk meletakan penghantar serta perlengkapan system seperti
Transformator, Fuse, Isolator, Arrester, Recloser. Tiang dibagi menjadi
3 jenis yaitu tiang kayu, besi, dan beton sesuai dengan fungsi bawah
tanah.
2. Penghantar
Berfungsi sebagai penyaluran arus listrik dari trafo daya pada gardu
induk ke konsumen.
3. Kapasitor
Berfungsi untuk memperbesar faktor daya pada sistem penyaluran energi
listrik.
4. Recloser
Berfungsi untuk memutuskan saluran secara otomatis ketika terjadi
gangguan dan akan segera menutup kembali beberapa waktu kemudian
sesuai dengan setting waktunya. Biasanya alat ini akan disetting untuk 2
kali bekerja, yaitu dua kali pemutusan dan dua kali penyambungan.
5. Fuse
Berfungsi untuk memutuskan saluran apabila terjadi gangguan beban
lebih maupun adanya gangguan hubung singkat.
6. PMT (Pemutus Tenaga)
Berfungsi untuk memutuskan saluran pada tiap out put. Pemutusan dapat
terjadi karena adanya gangguan sehingga secara otomatis PMT akan
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
15
membuka
ataupun
secara
manual
diputuskan
karena
adanya
pemeliharaan jaringan.
7. Transformator
Berfungsi untuk menurukan level tegangan (step down) sehingga sesuai
dengan tegangan kerja untuk konsumen yaitu 220/380.
8. Isolator
Berfungsi untuk melindungi kebocoran arus dari penghantar ke tiang
maupun ke penghantar lainya.
9. Sectionalizer atau SSO (Saklar Seksi Otomatis)
Pengertian dan Fungsi SSO:
1) SSO atau auto setionalizer adalah saklar yang dilengkapi dengan
kontrol elektronik/ mekanik yang digunakan sebagai pengaman
seksi jaringan tegangan menengah.
2) SSO sebagai alat pemutus rangkaian/beban untuk memisahmisahkan saluran utama dalam beberapa seksi, agar pada keadaan
gangguan permanen, luas daerah (jaringan) yang harus
dibebaskan di sekitar lokasi gangguan sekecil mungkin.
3) Bila tidak ada relai recloser di sisi sumber maka SSO tidak
berfungsi otomatis (sebagai saklar biasa).
Perlengkapan
–
perlengkapan
sistem
distribusi
sangat
penting
keberadaannya, terutama untuk peralatan proteksi. Agar dapat bekerja dengan baik
dan terjaminnya kontinuitas pelayanan, maka harus dilakukan pemeliharaan secara
rutin untuk mengetahui kerusakan dan kehandalan dari masing-masing peralatan
tersebut.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
16
Pemeliharan peralatan yang rutin sangat penting dilakukan agar setiap saat dapat
diawasi keadaannya apakah masih layak dipakai atau tidak.
2.5 Bentuk Konfigurasi Jaringan Sistem Distribusi
Sedikitnya ada 3 jenis konfigurasi sistem distribusi primer yang sesuai
dengan spesifikasi PLN adalah :
1. Radial
2. Lingkar / Ring (Loop)
3. Spindle
Pemilihan jenis konfigurasi untuk sistem distribusi tegangan menengah
tergantung kepada beberapa faktor antara lain faktor kawasan, kapasitas beban dan
peruntukan. Untuk tujuan meningkatkan pelayanan tenaga listrik kepada konsumen
modifikasi konfigurasi jaringan dilapangan sering dilakukan dengan harapan dapat
melancarkan tugas operasi sistem dengan mempertahankan kontinuitas suplai pada
konsumen.
Berikut adalah sedikit penjelasan dengan bentuk–bentuk dari konfigurasi
sistem distribusi tegangan menengah:
1. Konfigurasi Sistem Radial
Sistem pola radial adalah yang paling sederhana dan paling banyak
dipakai. Jaringan ini terdiri atas feeder atau penyulang yang merupakan
rangkaian tersendiri yang seolah-olah keluar dari suatu sumber atau
wilayah tertentu secara radial.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
17
150/70 kV
GARDU
DISTRIBUSI
TRAFO GI
20 kV
PMT
GARDU
DISTRIBUSI
BEBAN
Gambar 2.3 Konfigurasi jaringan sistem radial
Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah:
Kelebihan :
1) Bentuknya sederhana.
2) Biaya investasinya relatif murah.
Kekurangan :
1) Kualitas pelayanan dayanya relatif jelek, karena rugi tegangan dan rugi daya
yang terjadi pada saluran relatif besar.
2) Kontinyuitas pelayanan daya tidak terjamin, sebab antara titik sumber dan titik
beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran tersebut mengalami
gangguan, maka seluruh rangkaian sesudah titik gangguan akan mengalami
"black out" secara total.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
18
2. Konfigurasi Sistim Lingkar / Ring (Loop)
Salah satu cara mengurangi lama interupsi daya yang di sebabkan gangguan
adalah dengan merancang feeder sebagai loop dengan menyambung kedua ujung
saluran. Dalam hal ini pelanggan dapat memperoleh pasokan dari dua arah lainnya.
Sehingga apabila terjadi gangguan pada section 1, dengan sistem jaringan loop ini
kebutuhan pasokan listrik pada section 2 dapat dimanuver dari feeder yang lain.
Gambar 2.4 Konfigurasi jaringan ring/loop
Bentuk loop ini ada 2 macam, yaitu:
1) Open Loop
Konfigurasi jaringan Open Loop ini merupakan pengembangan dari
sistem radial, sebagai akibat diperlukannya keandalan yang lebih tinggi dan
umumnya sistem ini dapat dipasok dalam satu gardu induk. Dimungkinkan
juga dari gardu induk lain tetapi harus dalam satu sistem di sisi tegangan tinggi
karena hal ini diperlukan untuk memudahkan manuver beban pada saat terjadi
gangguan atau kondisi-kondisi pengurangan beban. Proteksi untuk sistem ini
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
19
masih sederhana tetapi harus memperhitungkan panjang jaringan pada titik
manuver terjauh di sistem tersebut. Sistem ini umunya banyak digunakan di
PLN baik pada SUTM (Saluran Udara Tegangan Menengah maupun SUTR
(Saluran Udara Tegangan Rendah).
150/70
kV
150/70
kV
TRAFO GI-2
TRAFO GI-1
20 kV
Open loop dari 2 GI
PMT
20 kV
PMT
PMT
PMT
GARDU
DISTRIBUSI
GARDU
DISTRIBUSI
Open loop dari 1 GI
BEBAN
BEBAN
Gambar 2.5 Konfigurasi jaringan open loop
2) Close Loop
Konfigurasi Jaringan Close Loop ini layak digunakan untuk jaringan
yang dipasok dari satu gardu induk, memerlukan sistem proteksi yang cukup
rumit biasanya menggunakan relai arah (directional relay). Sistem ini
mempunyai kehandalan yang lebih tinggi dibandingkan sistem lainnya, dan
sistem ini jarang digunakan di PLN tetapi biasanya dipakai untuk pelangganpelanggan khusus yang membutuhkan keandalan tinggi.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
20
150/70 kV
20 kV
GARDU
DISTRIBUSI
PMT
Close
Loop
BEBAN
TRAFO GI
GARDU
DISTRIBUSI
Gambar 2.6 Konfigurasi jaringan close loop
3. Konfigurasi Sistem Spindle
Sistem spindle adalah suatu pola konfigurasi jaringan dari pola radial dan
ring. Spindle terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan
dari gardu induk dan tegangan tersebut berakhir pada gardu hubung (GH). Pada
sebuah jaringan spindle biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah
penyulang cadangan yang akan dihubungkan melalui gardu hubung.
Gambar 2.7 Konfigurasi jaringan pola spindel
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
21
2.6 Proteksi Distribusi Tenaga Listrik
Proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada
peralatan-peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik, misalnya generator,
transformator, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu
sendiri. Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain: hubung singkat, tegangan lebih,
beban lebih, frekuensi sistem rendah, dan lain-lain.
2.6.1 Manfaat Sistem Proteksi
1. Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan
akibat gangguan (kondisi abnormal operasi sistem). Semakin cepat reaksi
perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh
gangguan kepada kemungkinan kerusakan pada peralatan-peralatan yang
ada di jaringan distribusi.
2. Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil
mungkin.
3. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada
konsumen dan juga mutu atau kontinyuitas listrik yang baik.
4.
Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.
Dalam distribusi, pembangkitan dan transmisi energi listrik, gangguan selalu
terjadi. Pada umumnya gangguan tersebut merupakan gangguan hubung singkat, baik
hubung singkat antar fasa atau fasa dengan tanah atau keduanya. Gangguan itu
menimbulkan arus yang besar dan dapat merusak peralatan dan sistem yang ada.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
22
Beberapa pengaman yang sering digunakan antara lain :
1. Fuse Cut Out (FCO)
2. Arrester
3. Pemisah (PMS)
4. Pemutus Tenaga (PMT)
5. Recloser
2.6.2 Fuse Cut Out
Fungsi umum pelebur dalam suatu rangkaian listrik adalah setiap saat menjaga
atau mengamankan rangkaian berikut peralatan atau perlengkapan yang tersambung
padanya dari kerusakan, dalam batas nilai pengenalnya.
Kesempurnaan kerja pelebur tidak hanya tergantung pada ketelitian
pembuatanya, tetapi juga pada ketepatan pengunaanya dan perhatian atau perawatan
yang diberikan padanya setelah dilakukan pemasangan. Jika pelebur tidak secara tepat
digunakan dan dipelihara, dapat menimbulkan kerusakan berarti pada peralatan yang
dilindungi.
Pengaman ini banyak digunakan pada sistem jaringan distribusi 20 kV karena
disamping harganya murah juga mudah dalam pemasangannya dan dalam
pengoperasianya. Kelemahan dari fuse cut out ialah penggunaanya terbatas pada daya
yang kecil.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
23
Fuse tidak dilengkapi pemadam busur api, sehingga bila digunakan untuk daya
yang besar, fuse tidak mampu meredam busur api yang timbul pada saat terjadi
gangguan.
Gambar 2.8 Pengaman lebur atau fuse cut out
2.6.2.1 Macam-macam Fuse
Pengaman yang digunakan untuk tegangan di atas 600 Volt digolongkan dalam
“Distribution Cut Out” atau “Power Fuse”.
Berdasarkan cara kerjanya fuse dibedakan menjadi :
1. Current Zero Awaiting Type, contohnya Expultion Fuse.
2. Current Zero Shifting Type, contohnya Current Limiting.
Sedang berdasarkan bentuk dan fisiknya fuse dapat dibedakan menjadi :
1. Enclosed (tertutup).
2. Open (terbuka).
3. Open Link (elemen terbuka).
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
24
2.7 Arrester
Arrester adalah suatu alat pelindung bagi peralatan sistem tenanga listrik
terhadap surja petir. Alat pelindung terhadap gangguan surja ini berfungsi melindungi
peralatan sistem tanaga listrik dengan cara membatasi surja tegangan lebih yang
datang dan mengalirkan ke tanah.
Arrester yang ideal harus mempunyai karakteristik sebagai berikut :
1. Pada sistem tegangan yang normal arrester tidak bekerja.
2. Setiap gelombang transien dengan tegangan puncak yang lebih tinggi dari
tegangan tembus arrester harus mempu mengalirkan arus ketanah.
3. Arrester harus mampu mengalirkan arus surja ke tanah tanpa merusak
arrester itu sendiri tanpa menyebabkan tegangan pada terminal arrester
lebih tinggi dari tegangan sumbunya.
Arus tidak boleh mengalir ke tanah setelah gangguan diatasi. Bagian-bagian
dan meliputi:
1. Elektroda
Terdapat dua elektroda pada arrester, yaitu elektroda atas yang
menghubungkan dengan bagian yang bertegangan dan elektroda bawah
yang dihubungkan dengan tanah.
2. Spark Gap
Apabila terjadi tegangan lebih oleh surja petir atau surja hubung pada
arrester yang terpasang, maka pada spark gap atau sela percik akan terjadi
busur api.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
25
3. Tahanan katup/kran
Tahanan yang dipergunakan dalam arrester ini adalah suatu jenis material
yang sifat tahananya dapat berubah bila mendapatkan tegangan.
2.8 Pemisah (PMS)
Disconnecting switch atau pemisah (PMS) suatu peralatan sistem tenaga listrik
yang berfungsi sebagai saklar pemisah rangkaian listrik tanpa arus beban
(memisahkan peralatan listrik dari peralatan lain yang bertegangan), dimana
pembukaan atau penutupan PMS ini hanya dapat dilakukan dalam kondisi tanpa
beban.
Pengertian dan fungsi Pemisah (PMS)
Pemisah adalah suatu alat untuk memisahkan tegangan pada peralatan instalasi
tegangan tinggi. Ada dua macam fungsi PMS, yaitu:
1. Pemisah peralatan
Berfungsi untuk memisahkan peralatan listrik dari peralatan lain atau
instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada
rangkaian yang tidak berbeban.
2. Pemisah Tanah (Pisau Pentanahan/Pembumian)
Berfungsi untuk mengamankan dari arus tegangan yang timbul sesudah
saluran tegangan tinggi diputuskan atau induksi tegangan dari penghantar atau
kabel lainnya. Hal ini perlu untuk keamanan bagi orang-orang yang bekerja
pada peralatan instalasi.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
26
Gambar 2.9 Single line PMS
2.9 PMT (Pemutus Tenaga)
PMT (Pemutus Tenaga) adalah saklar yang dapat digunakan untuk
menghubungkan atau memutuskan instalasi listrik dalam keadaan berbeban sesuai
dengan ratingnya. Pada saat PMT menghubungkan atau memutuskan arus listrik
(beban) terjadi busur api. Untuk memadamkan busur api, PMT dilengkapi dengan
media pemadam busur api antara lain berupa : minyak, udara dan gas.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
27
Gambar 2.10 Pemutus Tenaga (PMT)
2. 10 Recloser
2.10.1 Pengertian Recloser (Pemutus Balik Otomatis)
Recloser adalah pemutus balik otomatis (Automatis Circuits Reclosers) secara
fisik mempunyai kemampuan sebagai pemutus beban yang dapat bekerja secara
otomatis untuk mengamankan sistem dari arus lebih yang diakibatkan adanya
gangguan hubung singkat. Recloser digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman
terhadap gangguan temporer dan membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan.
Recloser bekerja secara otomatis untuk mengamankan sistem yang diakibatkan adanya
gangguan hubung singkat. Bekerjanya untuk menutup balik dan membuka secara
otomatis dan dapat diatur selang waktunya.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
28
Gambar 2.11 Kondisi recloser yang terpasang di jaringan 20 kV
2.10.2 Prinsip Kerja Recloser
Relai penutup balik umumnya mempunyai dua elemen utama, yaitu :
1. Dead Time Element
Berfungsi untuk menentukan selang waktu dari saat PMT trip
sampai PMT diperintah masuk kembali, dan dead time element ini
dimaksudkan untuk memadamkan busur api gangguan.
2. Blocking Time Element
Berfungsi untuk memblok elemen “Dead Time Delay” selama
beberapa waktu setelah bekerja memasukkan PMT, blocking time
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
29
dimaksudkan untuk memberi kesempatan kepada PMT guna memulihkan
tenaganya setelah habis untuk melakukan suatu siklus auto reclosing.
Recloser akan mulai bekerja saat mendapat tegangan positif dari
ground fault relay (GFR) yaitu ketika relai GFR bekerja memberika
perintah trip ke PMT. Elemen yang start adalah elemen DT (Dead Time
Delay Element). Setelah beberapa waktu elemen DT menutup kontaknya
dan memberi perintah masuk ke PMT dan mengenergise elemen BT
(Blocking Time Delay Element).
Element DT ini segera membuka rangkaian closing coil PMT
sehingga PMT tidah bisa reclose. Setelah beberapa waktu sesuai
settingannya element BT akan reset yang berarti DT dapat bekerja kembali
siap untuk melakukan penutupan lagi.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
30
Diagram Pengawatan Prinsip Kerja Recloser
CT
PMT
TC
CC
GFR
C
S
DT
Keterangan gambar:
S
= saklar on-off
DT
= dead time element
BT
= blocking time element
C
= counter / penghitung kerja relai
TC
= trip coil
CC
= closing coil
BT
+
Gambar 2.12 Rangkaian reclosing relai
Cara Kerja :
Ketika terjadi gangguan, relai GFR memberikan perintah trip ke PMT dan pada saat
yang sama juga akan menjalankan reclosing-relay. Setelah dead time t1 yang sangat
pendek (kurang dari 0,6 detik), relai memberikan perintah reclose ke PMT. Jika
gangguan masih ada, PMT akan trip kembali dan reclosing-relay akan melakukan
reclose yang kedua setelah dead time t2 yang cukup lama (antara 15-60 sec). Jika
gangguan masih ada, maka PMT akan trip kembali dan reclosing-relay akan
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
31
melakukan reclose yang ketiga setelah dead time (t3=t2). Bila terjadi gangguan lagi
dalam periode blocking tb3, maka PMT akan trip dan lock-out.
Dalam penggunaan multi-shot reclosing harus disesuaikan dengan siklus kerja (duty
cycle) dari PMT. Berikut ini adalah beberapa setting waktu pada gangguan yang
terjadi:
1. Setting recloser terhadap gangguan permanen
Interval
1 st : 2 detik
2 nd : 5 detik
Lock out : 3x trip (reclose 2x)
Reset delay : 90 detik
2. Setting recloser terhadap gangguan temporer sama dengan gangguan permanen
yang membedakan adalah tidak ada trip ke 3.
2.10.3 Komponen–Komponen Recloser
Di dalam Recloser terdapat komponen–komponen pendukungnya yaitu :
1. PMT (Pemutus Tenaga)
PMT adalah bagian dari recloser yang berhubungan langsung dengan tegangan
menengah 20 kV yang mana PMT tersebut mengadakan interruptor pada saat
pemasukan dan pelepasan beban. PMT recloser selalu dilengkapi dengan pemadam
busur api seperti menggunakan media minyak, vacuum, atau gas SF6.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
32
2. Kontrol elektronik
Kontrol elektronik pada recloser adalah peralatan pengontrol yang mengatur
pemasukan dan pelepasan PMT dimana dari kontrol ini setting recloser ditentukan.
Kontrol elektronik ini terdiri dari beberapa kelengkapan sebagai berikut :
1) Batere.
2) Switch untuk pengoperasian.
3) Lampu control.
4) Reclosing relay.
2.10.4 Klasifikasi Recloser
1. Recloser menurut jumlah fasanya dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :
1) Fasa tunggal
Recloser ini dipergunakan sebagai pengaman saluran fasa tunggal, misalnya
saluran cabang fasa tunggal dari saluran utama fasa tiga.
2) Fasa tiga
Fasa tiga umumnya untuk mengamankan saluran tiga fasa terutama pada saluran
utama.
2. Recloser menurut media peredam busur apinya dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:
1) Media minyak
2) Vaccum
3) SF6
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
33
3. Recloser menurut peralatan pengendalinya (control) dibedakan menjadi dua jenis,
yaitu:
1) PBO Hidrolik (kontrol hidrolik)
Recloser ini menggunakan kumparan penjatuh yang dipasang seri terhadap
beban. Bila arus yang mengalir pada recloser 200% dari arus setting-nya, maka
kumparan penjatuh akan menarik tuas yang secara mekanik membuka kontak
utama recloser.
2) PBO Terkontrol Elektrik
Cara kontrol elektronis lebih fleksibel, lebih mudah diatur dan diuji secara lebih
teliti dibanding recloser terkontrol hidrolis.
Perlengkapan elektronis diletakkan dalam kotak yang terpisah. Pengubah
karakteristik, tingkat arus penjatuh, urutan operasi dari recloser terkontrol
elektronis dapat dilakukan dengan mudah tanpa mematikan dan mengeluarkan
dari tangki recloser.
4. Berdasarkan tipe perintah reclosing ke PMT dapat dibedakan dalam dua jenis
reclosing relay, yaitu :
1) Single Shot Reclosing Relay
Jenis ini hanya dapat memberikan perintah reclosing kepada CB (Circuit
Breaker) sebanyak satu kali saja dan baru dapat melakukan reclosing lagi setelah
jangka waktu blocking time berakhir. Apabila terjadi gangguan selama periode
blocking time belum berakhir, maka CB akan trip yang kemudian mengunci
(lock-out).
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
34
2) Multi Shot Reclosing Relay
Jenis relay ini dapat melakukan reclosing lebih dari satu kali, umunya tiga
kali. Apabila terjadi gangguan, relay akan memberikan perintah trip kepada CB dan
pada saat yang sama mengerjakan relay dengan mengoperasikan DT (dead-time).
Setelah jangka waktu dead-time pertama yang sangat pendek (< 0,6 detik) berakhir,
relay memberikan perintah menutup ke CB.
Jika ternyata gangguan masih ada, CB akan trip kembali dan relay akan
melakukan proses reclosing untuk yang kedua. Setelah jangka waktu dead time
kedua berakhir (sekitar 15 sampai 60 detik) maka CB akan menutup. Jika ternyata
gangguan masih ada, CB akan trip kembali dan relay akan melakukan reclose untuk
siklus yang ketiga. Setelah jangka waktu dead time ketiga berakhir (sekitar 1
sampai 3 menit) maka CB akan menutup. Jika gangguan masih ada selama jangka
waktu blocking time masih berlangsung maka CB akan trip dan mengunci (lockout).
2.11 Gangguan
Pada dasarnya gangguan yang sering terjadi pada sistem distribusi saluran 20
kV dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu gangguan dari luar sistem dan
gangguan dari dalam sistem. Gangguan yang berasal dari luar sistem disebabkan oleh
sentuhan daun/ pohon pada penghantar, sambaran petir, manusia, binatang, cuaca dan
lain-lain. Sedangkan gangguan yang datang dari dalam sistem dapat berupa kegagalan
dari fungsi peralatan sistem, kerusakan dari peralatan jaringan, kerusakan dari
peralatan pemutus beban dan kesalahan pada alat pendeteksi.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
35
Klasifikasi gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi (hutauruk,1987:4)
adalah:
1. Dari jenis gangguanya, antara lain:
1. Gangguan dua fasa atau tiga fasa melalui hubungan tanah.
2. Gangguan fasa ke fasa.
3. Gangguan dua fasa ke tanah.
4. Gangguan satu fasa ke tanah atau gangguan tanah.
2. Dari lamanya gangguan, antara lain:
1. Gangguan permanen.
2. Gangguan temporer.
2.11.1 Penyebab gangguan
Gangguan biasanya diakibatkan oleh kegagalan isolasi diantara penghantar
fasa atau antara fasa dengan tanah. Efek dari kegagalan isolasi terhadap sistem yaitu
menghasilkan arus yang cukup besar.
Penyebab terjadinya gangguan pada jaringan distribusi disebabkan oleh:
1) Kesalahan mekanis.
2) Kesalahan thermis.
3) Kesalahan karena tegangan lebih.
4) Kesalahan karena material yang cacat atau rusak.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
36
5) Gangguan hubung singkat.
6) Konduktor putus.
Faktor-faktor penyebab terjadinya gangguan pada jaringan distribusi adalah
karena:
1) Surja petir.
2) Burung atau daun-daun.
3) Polusi debu.
4) Pohon-pohon yang tumbuh didekat jaringan.
5) Keretakan pada isolator.
6) Andongan yang terlalu kendor.
2.11.2 Akibat Dari Gangguan
Akibat yang paling serius dari gangguan adalah kebakaran yang tidak hanya
akan merusak peralatan dimana gangguan terjadi tetapi bisa berkembang ke sistem
dan akan menyebabkan kegagalan total dari sistem. Berikut ini akibat-akibat yang
disebabkan oleh gangguan:
1. Penurunan tegangan yang cukup besar pada sistem daya sehingga dapat
merugikan pelanggan atau mengganggu kerja peralatan listrik.
2. Bahaya kerusakan pada peralatan akibat overheating (pemanasan berlebih) dan
akibat tekanan mekanis (alat pecah dan sebagainya).
3. Terganggunya stabilitas sistem dan ini dapat menimbulkan pemadaman
menyeluruh pada sistem energi listrik.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
37
2.11.3 Jenis Gangguan
Gangguan yang terjadi pada sistem distribusi biasanya merupakan gangguangangguan yang terkait dengan saluran penghantar dan peralatan-peralatan gardu
distribusi seperti trafo distribusi, kawat pentanahan dan sebagainya. Gangguan pada
sistem distribusi dapat dikategorikan sebagai berikut:
1. Gangguan hubung singkat
Gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik terjadi ketika isolasi
peralatan gagal karena tegangan lebih yang disebabkan oleh petir, kontaminasi
isolasi, atau penyebab teknis lainnya.
2. Gangguan beban lebih (Over Load)
Gangguan beban lebih terjadi karena pembebanan sistem distribusi yang
melebihi kapasistas yang terpasang. Gangguan ini sebenarnya bukan gangguan
murni, tetapi bila dibiarkan terus menerus berlangsung dapat merusak
peralatan.
3. Gangguan tegangan lebih (Over Voltage)
Gangguan tegangan lebih termasuk gangguan yang sering terjadi pada saluran
distribusi. Berdasarkan penyebabnya maka gangguan tegangan lebih ini dapat
dikelompokan atas dua hal:
1) Tegangan lebih over frekuensi
Pada sistem distribusi hal ini biasanya disebabkan oleh kesalahan pada
AVR (Automatic Voltage Regulator) atau pengatur tap pada trafo
distribusi.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
38
2) Tegangan lebih surja
Gangguan ini biasanya disebabkan oleh surja hubung atau surja petir.
Dari ketiga jenis gangguan tersebut, gangguan yang lebih sering terjadi
dan berdampak sangat besar bagi sistem distribusi adalah gangguan
hubung singkat. Sehingga peralatan proteksi yang dipasang cenderung
mengatasi gangguan hubung singkat ini.
2.11.4 Pencegahan Gangguan
Sistem tenaga listrik dikatakan baik apabila dapat mencatu dan menyalurkan
tenaga listrik ke konsumen dengan tingkat keandalan yang tinggi. Keandalan di sisi
meliputi kelangsungan, stabilitas, dan harga per kWh yang terjangkau oleh konsumen.
Pemadaman listrik yang sering terjadi akibat gangguan yang tidak bisa diatasi oleh
sistem pengamannya. Keadaan ini akan sangat menggangu kelangsungan penyaluran
tenaga listrik, naik turunnya kondisi tegangngan dan catu daya listrik pun bisa merusak
peralatan listrik.
Pencegahan pada gangguan pada sistem tenaga listrik bisa dikategorikan
menjadi dua langkah sebagai berikut :
1. Usaha Memperkecil Terjadinya Gangguan
Cara yang ditempuh, antara lain:
1) Membuat isolasi yang baik untuk semua peralatan.
2) Membuat koordinasi isolasi yang baik antara ketahanan isolasi
peralatan dan penangkal petir (arrester).
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
39
3) Membuat kawat tanah dan membuat tahanan tanah pada kaki menara
sekecil mungkin, serta selalu mengadakan pengecekan.
4) Membuat perencanaan yang baik untuk mengurangi pengaruh luar
mekanis dan mengurangi atau menghindarkan sebab-sebab gangguan
karena binatang, manusia, pohon, dan lain sebagainya.
5) Pemasangan yang baik, artinya pada saat pemasangan harus mengikuti
peraturan-peraturan yang baku.
6) Menghindari kemungkinan kesalahan operasi, yaitu dengan membuat
prosedur tata cara operasional (standing operational procedur) dan
membuat jadwal pemeliharaan yang rutin.
7) Memasang kawat tanah pada SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi)
dan gardu induk untuk melindungi terhadap sambaran petir.
8) Memasang lightning arrester (penangkal petir) untuk mencegah
kerusakan pada peralatan akibat sambaran petir.
2. Usaha Mengurangi Kerusakan Akibat Gangguan
Beberapa cara untuk mengurangi pengaruh akibat gangguan, antara lain sebagai
berikut:
1) Mengurangi akibat gangguan, misalnya dengan membatasi arus
hubung
singkat,
caranya
dengan
menghindari
konsentrasi
pembangkitan atau dengan memakai impedansi pembatas arus,
pemasangan tahanan, atau reaktansi untuk sistem pentanahanya
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
40
sehingga arus gangguan satu fasa terbatas. Pemakaian peralatan yang
tahan atau handal terhadap terjadinya arus hubung singkat.
2) Secepatnya memisahkan bagian sistem yang terganggu dengan
memakai pengaman lebur atau dengan relai pengaman dan pemutus
beban dengan kapasasitas pemutusan yang memadai.
3) Merencanakan agar bagian sistem yang terganggu harus dipisahkan
dari sistem tidak akan menggangu operasi sistem secara keseluruhan
atau penyaluran tenaga listrik ke konsumen tidak terganggu. Hal ini
bisa dilakukan, misalnya dengan :
1) Memakai saluran ganda atau memakai saluran
yang
membentuk ring.
2) Memakai penutup balik otomatis.
3) Memakai generator cadangan atau pembangkitan siap pakai.
4) Mempertahankan stabilitas sistem selama terjadi gangguan, yaitu
dengan memakai pengatur tegangan otomatis yang cepat dan
karakteristik kestabilan generator yang memadai.
5) Membuat data/pengamatan gangguan yang sistematis dan efektif,
misalnya dengan menggunakan alat pencabut gangguan untuk
mengambil langkah –langkah pencegahan lebih lanjut.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
41
2.12 Sistem Keandalan
Definisi klasik dari keandalan adalah peluang berfungsinya suatu alat atau
sistem secara memuaskan pada keadaan tertentu dan dalam periode waktu tertentu
pula. Dapat juga dikatakan kemungkinan atau tingkat kepastian suatu alat atau sistem
akan berfungsi secara memuaskan pada keadaan tertentu dalam periode waktu tertentu
pula. Dalam pengertian ini, tidak hanya peluang dari kegagalan tetapi juga banyaknya,
lamanya, dan frekuensinya juga penting. Kemungkinan atau tingkat kepastian
sedemikian itu tidak dapat diduga dengan pasti, tetapi dapat dianalisa atas dasar logika
ilmiah.
Untuk mengevaluasi keandalan jaringan distribusi digunakan teknik analisis
menggunakan rumus matematik, yaitu indeks keandalan dasar digunakan laju
kegagalan λ (kegagalan/Tahun), Rata-rata waktu keluar (outage) r (jam/kegagalan)
dan rata-rata ketidaktersedian tahunan U (jam/tahun). Sedangkan indeks berbasis
sistem diantaranya adalah SAIFI dan SAIDI.
Secara umum keandalan didefinisikan sebagai kemungkinan (probability) dari
suatu sistem yang mampu bekerja sesuai dengan kondisi operasi tertentu dalam jangka
waktu yang ditentukan, dengan kata lain keandalan disebut juga dengan kecukupan
atau ketersediaan .
Keandalan memiliki sifat non deterministik (terjadi secara kebetulan) tapi
probabilistik (suatu yang bersifat acak, tidak pasti, namun dianalisa dengan teori
probabilitas).
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
42
Dalam mendefinisikan keandalan terhadap gangguan terdapat empat faktor yang
memegang peranan penting yaitu:
1. Kemungkinan (probability)
Angka yang menyatakan berapa kali gangguan terjadi dalam waktu tertentu pada
suatu sistem atau saluran.
2. Bekerja Dengan Baik (performance)
Menunjukan kriteria kontinuitas suatu saluran sistem penyaluran tenaga listrik
tanpa mengalami gangguan.
3. Periode Waktu
Periode waktu adalah lama suatu saluran bekerja dengan baik sesuai dengan
fungsinya. Semakin lama saluran digunakan, maka akan semakin banyak
kemungkinan terjadinya kegagalan.
4. Kondisi Operasi
Kondisi operasi yang dimaksud disini adalah keadaan lingkungan kerja dari suatu
jaringan seperti pengaruh suhu, kelembaban udara dan getaran yang
mempengaruhi kondisi operasi.
2.13 Metode Section Technique
Dalam perkembangan dunia kelistrikan, semakin banyak metode yang digunakan
dalam mencari nilai keandalan salah satunya metode section technique. Metode section
technique di dalam perhitungannya membagi suatu topologi jaringan menjadi beberapa
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
43
section dan lebih mudah dikerjakan. Dengan menggunakan metode ini maka dapat diketahui
area mana pada jaringan yang perlu diperbaiki keandalannya. Baik melalui pemeliharaan
maupun otomatisasi sistem.
Section Technique merupakan suatu metode terstruktur untuk menganalisa suatu
sistem. Metode ini dalam mengevaluasi keandalan sistem distribusi didasarkan pada
bagaimana suatu gangguan atau kegagalan dari suatu peralatan mempengaruhi operasi
sistem. Membagi batas area pada section berdasarkan letak sectionalizer. Efek atau
konsekuensi dari gangguan individual peralatan secara sistematis diindentifikasi dengan
penganalisaan apa yang terjadi jika gangguan terjadi. Kemudian masing-masing kegagalan
peralatan dianalisis dari semua titik beban (load point).
Data yang digunakan dalam perhitungan metode section technique adalah sebagai
berikut :
1. Data kapasitas dan beban transformator pada sistem distribusi.
2. Data panjang saluran jaringan distribusi.
3. Data jenis penghantar jaringan distribusi.
4. Data jumlah pelanggan.
5. Data gangguan
Data-data tersebut digunakan untuk menganalisis keandalan sistem jaringan
distribusi dengan mengunakan metode section technique.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
44
Sistem kerja metode section technique adalah sebagai berikut :
Input




Topologi jaringan
Mekanisme pengaman sistem
pemulihan gangguan
Laju kegagalan peralatan
Waktu perbaikan kerusakan
Section technique
Output
 SAIFI
 SAIDI
Gambar 2.13 Skema sistem kerja metode section technique
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
45
Berikut ini adalah alur pengerjaan section technique sebagaimana terlihat pada gambar 2.14.
Gambar 2.14 Alur pengerjaan section technique
2.14 Keandalan Sistem Distribusi 20 kV
2.14.1 Angka/Laju Kegagalan/ failure rate (λ)
Laju kegagalan λ adalah harga rata-rata dari jumlah kegagalan per satuan
waktu pada suatu selang waktu pengamatan (T). Laju kegagalan ini dihitung dengan
satuan kegagalan per tahun.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
46
Untuk selang waktu pengamatan diperoleh :
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑛𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 𝑜𝑓 𝑓𝑎𝑖𝑙𝑢𝑟𝑒𝑠
λ = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑜𝑓 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑡𝑒𝑠𝑡 𝑜𝑟 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 =
𝑓
𝑇
....................................(2.1)
Keterangan :
λ = Angka/laju kegagalan (failure rate).
f = Jumlah kegagalan (Total number of failure) adalah jumlah kegagalan
/gangguan/padam.
T = total of unit test or operating times yaitu jumlah lamanya selang waktu
pengamatan .
Rumus diatas menjelaskan bahwa angka /laju kegagalan diperoleh banyaknya
padam dibagi dengan waktu, sesuai dengan total waktu pengamatan.
SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)
merupakan indeks
yang menyatakan banyaknya gangguan (padam) yang terjadi dalam selang waktu
tertentu pada pelanggan dalam suatu sistem secara keseluruhan.
SAIFI =
=
Ʃ𝜆i.Ni
Ʃ𝑁
jumlah gangguan pelanggan
jumlah pelanggan
..............................................................(2.2)
Keterangan :
𝜆𝑖 = angka /laju kegagalan pada bagian i.
N𝑖 = Jumlah pelanggan yang padam pada bagian i.
N = Total pelanggan yang dilayani.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
47
Rumus di atas menjelaskan bahwa SAIFI diperoleh dari jumlah banyaknya
padam dikalikan dengan jumlah pelanggan yang padam dibagi dengan total pelanggan
yang dilayani. Sehingga apabila pelanggan padam berulang kali dalam sebulan selama
satu tahun maka pelanggan padam akan ditambahkan.
2.14.2 Waktu / Lama kegagalan (U)
Lama kegagalan ini merupakan fungsi dari waktu atau umum dari sistem atau
saluran selama beroperasi.
Untuk menghitung lama gangguan rata-rata (Average Annual Outage Time).
U=
Ʃ𝑡
𝑇
........................................................................................(2.3)
Keterangan :
t = Lamanya gangguan.
T = Jumlah lamanya selang waktu pengamatan.
u = Waktu kegagalan.
Rumus diatas menjelaskan bahwa waktu kegagalan diperoleh dari jumlah
lamanya gangguan dibagi jumlah lamanya selang waktu pengamatan.
SAIDI (System Average Interruption Duration Index) merupakan suatu indek
yang menyatakan lamanya gangguan (pemadaman) yang terjadi dalam selang waktu
tertentu.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
48
SAIDI =
jumlah durasi gangguan pelanggan
jumlah pelangga𝑛
=
ƩUi.Ni
ƩN
..............................................................................(2.4)
Keterangan :
U𝑖 = Lama kegagalan pada bagian i.
N𝑖 = Jumlah pelanggan yang padam pada bagian i.
N = Jumlah pelanggan yang dilayani.
Rumus di atas menjelaskan bahwa SAIDI diperoleh dari jumlah lamanya
kegagalan dikalikan dengan jumlah pelanggan yang padam dibagi dengan total
pelanggan yang dilayani. Dalam penelitian ini diambil data gannguan recloser tahun
2015 selama 11 bulan yaitu bulan Januari - November .
2.16 Kepuasan Pelanggan
Kepuasan pelanggan adalah perasaan senang atau kecewa seseorang yang
muncul setelah membandingkan antara kinerja (hasil) produk yang dipikirkan
terhadap kinerja yang diharapkan (Kotler,2005). Pada dasarnya tujuan dari suatu
bisnis adalah untuk menciptakan para konsumen agar merasa puas. Terciptanya
kepuasan konsumen dapat memberikan beberapa manfaat, diantaranya hubungan
antara perusahaan dan konsumen menjadi harmonis, memberikan dasar yang baik bagi
pembelian ulang dan terciptanya loyalitas konsumen, dan membentuk suatu
rekomendasi dari mulut ke mulut yang menguntungkan perusahaan.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
49
Konsumen akan memiliki harapan mengenai bagaimana produk tersebut
seharusnya berfungsi (performance expectation), harapan tersebut adalah standar
kualitas yang akan dibandingkan dengan fungsi atau kualitas produk yang
sesungguhnya dirasakan konsumen.
Fungsi produk yang sesungguhnya dirasakan nasabah sebenarnya adalah
persepsi nasabah terhadap kualitas produk tersebut. Di dalam mengevaluasi kualitas
suatu produk atau jasa, konsumen akan menilai berbagai atribut (dimensi kualitas
pelayanan dan dimensi kualitas produk). Kaitan antara kepuasan konsumen dan
kesetiaan konsumen tidak bersifat proporsional. Andaikan kepuasan konsumen diberi
peringkat dengan skala satu sampai lima. Pada level kepuasan konsumen yang sangat
rendah (level satu), para konsumen cenderung menjauhi perusahaan dengan
menyebarkan cerita jelek tentang perusahaan tersebut. Pada level dua sampai empat,
konsumen agak puas tetapi masih merasa mudah untuk beralih ketika tawaran yang
lebih baik muncul. Pada level kelima, konsumen sangat cenderung membeli ulang dan
bahkan menyampaikan cerita pujian tentang perusahaan. Kepuasan atau rasa senang
yang tinggi menciptakan ikatan emosional dengan merek atau perusahaan tersebut,
tidak sekedar suka yang berlebihan. Persepsi konsumen mengenai mutu suatu jasa dan
kepuasan menyeluruh, mereka memiliki beberapa indikator / petunjuk yang bisa
dilihat . Konsumen mungkin tersenyum ketika mereka berbicara mengenai barang atau
jasa. Konsumen mungkin mengatakan hal-hal yang bagus tentang barang atau jasa.
Senyum suatu bukti bahwa seseorang puas, cemberut sebaliknya mencerminkan
kekecewaan.
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
50
Dengan demikian dapat ditarik kesimpulan tentang sikap dan persepsi
konsumen mengenai barang / jasa dengan meneliti manifestasi yang terkait dengan
produk / jasa yang dilihat. Manifestasi yang terlihat adalah jawaban - jawaban yang
diberikan para pelanggan melalui pengisian kuesioner kepuasan konsumen. Kalau
para konsumen menunjukkan hal-hal yang bagus tentang produk / jasa pada kuesioner
kepuasan pelanggan dan mendemonstrasikan indikasi perilaku positif lainnya. Ketika
membentuk suatu kuesioner atau skala yang menilai sikap dan persepsi konsumen
dalam upaya membentuk kebutuhan konsumen, perlu mempertimbangkan isu ukuran
untuk menjamin bahwa skor yang diperoleh dari instrumen berupa kuesioner
mencerminkan informasi yang akurat tentang kontrak yang mendasarinya. Tekanan
pada isu pengukuran dalam kepuasan pelanggan sama pentingnya dengan isu
pengukuran mengenai instrumen yang dirancang untuk mengukur obyek berupa
barang yang bisa diraba.
2.16.1 Model Pengukuran Kepuasan Konsumen
Ada beberapa metode yang dapat dipergunakan untuk mengukur dan
memantau kepuasan konsumen. Tjiptono (2007) mengemukakan terdapat empat
metode untuk mengukur kepuasan konsumen, salah satunya yaitu metode survei
kepuasan konsumen.
Metode survei kepuasan konsumen
Melalui survei, perusahaan akan memperoleh tanggapan dan umpan balik
secara langsung dari konsumen dan sekaligus juga memberikan tanda (signal)
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017
51
positif bahwa perusahaan menaruh perhatian terhadap konsumen. Pengukuran
kepuasan dapat dilakukan dengan berbagai cara (Tjiptono, 2007):
1) Directly reported satisfaction
Pengukuran dilakukan secara langsung, melalui pertanyaan dengan skala
sebagai berikut; sangat tidak puas, tidak puas, netral, puas, sangat puas.
2) Derived dissatisfaction
Pertanyaan yang diajukan menyangkut dua hal utama, yakni besarnya harapan
palanggan terhadap atribut tertentu dan besarnya yang mereka rusak.
3) Problem analysis
Pelanggan yang dijadikan responden diminta untuk mengungkapkan dua hal
pokok. Pertama, masalah-masalah yang mereka hadapi berkaitan dengan
penawaran dari perusahaan. Kedua, saran-saran untuk melakukan perbaikan.
4) Importance-performance analysis
Dalam teknik ini, responden diminta untuk merangking berbagai elemen
(atribut) dari penawaran berdasarkan derajat pentingnya setiap elemen
tersebut. Selain itu responden juga diminta merangking seberapa baik kinerja
perusahaan dalam masing-masing elemen/ atribut tersebut
Analisis Keandalan Sistem Distribusi…, Jatmiko Aziz, Fakultas Teknik UMP, 2017