Teks tersebut merupakan ringkasan penelitian tentang analisis keandalan sistem distribusi tenaga listrik. Penelitian ini menganalisis indeks keandalan sistem distribusi radial dengan 11 titik beban menggunakan program EDSA. Hasilnya menunjukkan rata-rata setiap beban mengalami pemadaman 8 kali setahun dengan durasi 9,3 jam sehingga tingkat ketersediaan listriknya 99,85%.

1. 20 Dielektrika, ISSN 2086-9487
Vol. 1. No. 1 : 20 - 24, Agustus 2010
ANALISA KEANDALAN SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK
Reliability Analysis of Power System Distribution
1
Parlindungan Doloksaribu
ABSTRAK
Sistem pelayanan energi listrik umumnya terdiri atas tiga sistem utama yaitu pem-
bangkitan, transmisi dan distribusi. Sistem distribusi adalah sistem yang paling dekat dengan
beban (konsumen), oleh karena itu keandalan sistem distribusi akan berdampak langsung
terhadap ketersediaan suplai daya ke beban.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keandalan suatu system distribusi. mencakup
frekwensi pemadaman per tahun, lama pemadaman rata-rata dan ketidak tersediaan suplai daya
tahunan.
Penelitian ini mensimulasikan suatu system distribusi radial yang terdiri dari satu suplai
daya yaitu grid yang menyuplai 11 titik beban. Analisa terhadap keandalan sistem dilakukan
dengan menggunakan program EDSA Technical 2005.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa keandalan sistem distribusi dari sisi beban berbeda-
beda. Beban yang lebih dekat dengan suplai daya cenderung mengalami pemadaman yang lebih
sedikit dibandingkan beban yang jauh dari suplai daya.
Kata kunci: Keandalan, Sistem Distribusi dan EDSA
ABSTRACT
A power electric utility system generally consists of three parts, which are generation,
transmission and distribution system. It is the distribution system that is close to load. The
reliability of the distribution system will give direct impact to power supply availability.
The research aims to analize a distribution system to system reliability ie frekwensi of
annual outage, duration of outage and unavailability.
This research simulated a radial distribution system was have a power supply grid to supply
eleven load. System reliability analize use EDSA Technical 2005 software.
The result of research show that there is different system reability in each load. The load is
closer to grid have outage less than load at far to grid.
Keywords: Rreliability, Distribution System and EDSA.
PENDAHULUAN
Penyediaan energi listrik dilakukan oleh pemadaman yang dialami oleh setiap beban
suatu sistem tenaga listrik yang meliputi yang disuplai oleh sistem tersebut.
sistem pembangkitan, sistem transmisi dan Konfigurasi sistem distribusi terdiri dari
sistem distribusi. Untuk menjamin kontinuitas radial, loop, spindel dan jaring (grid). Akan
pelayanan energi listrik diperlukan suatu tetapi konfigurasi yang biasa dipakai adalah
tingkat keandalan yang tinggi pada ketiga konfigurasi jenis radial. ( Bellinton, 1984).
unsur sistem tenaga listrik tersebut. Dari Keuntungan dari konfigurasi jenis ini adalah
ketiga sistem ini, sistem yang paling dekat biaya investasi relatif murah serta peng-
dengan beban atau pelanggan adalah sistem operasiannya lebih mudah. Akan tetapi
distribusi sehingga keandalan pada sistem kekurangannya adalah keandalannya relatif
ini akan langsung berdampak kepada beban rendah karena hanya disuplai oleh satu
atau pelanggan. Gangguan pada sistem suplai daya dan satu saluran utama
pembangkit maupun sistem transmisi dapat (Balagurusamy,1984).
mengakibatkan pemadaman pada pe- Sistem distribusi adalah sistem yang
langgan, akan tetapi pengaruhnya terhadap paling dekat dengan beban atau pelanggan
pelanggan lebih kecil dibandingkan dalam sistem suplai energi listrik sehingga
gangguan pada sistem distribusi (Warren, sistem ini mendapat perhatian lebih di-
1996). bandingkan sistem pembangkitan dan trans-
Analisa keandalan suatu sistem misi terutama oleh pihak pelanggan. (Püttgen,
distribusi tenaga listrik dapat dilakukan 2003),
dengan melihat frekwensi dan lama Beberapa bentuk rangkaian sistem dis-
1
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih, Jayapura

2. Parlindungan Doloksaribu.: Analisa Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik 21
tribusi adalah radial, loop maupun jaringan Total frekwensi pemadaman
(grid). Akan tetapi, secara umum bentuk SAIFI 
Total jumlah pelanggan yang dilayani
rangkaian sistem distribusi adalah radial. Ke-
lemahan dari sistem distribusi radial di-
SAIFI=
 N i i
....................................(1)
bandingkan loop dan grid adalah bahwa
beban yang disuplainya rentan terhadap pe- N i
madaman apabila terjadi gangguan (Gonen, dengan: i adalah failure rate
1986). Hal ini disebabkan oleh tidak adanya
suplai pendukung yang bisa menggantikan N i adalah jumlah pelanggan pada
apabila suplai utama terputus. Sedangkan titik beban i.
keuntungannya adalah biaya investasinya
yang relatif lebih sedikit dibandingkan tipe Besarnya nilai SAIFI dapat digambar-
yang lain. kan sebagai besarnya failure rate (λ) sistem
Bentuk konfigurasi sistem distribusi distribusi keseluruhan ditinjau dari sisi pe-
radial ditunjukkan pada Gambar 1. langgan.
SAIDI (System Average Interruption
Duration Index ). Indeks ini adalah meng-
gambarkan durasi atau lama pemadaman
rata-rata yang dialami pelanggan. Indeks ini
dirumuskan dengan:
Total durasi pemadaman
SAIDI 
Total jumlah pelanggan yang dilayani
SAIDI =
U N i i
.......................................(2)
N i
dengan: U i adalah durasi pemadaman
tahunan untuk beban i
CAIDI (Costumer Average Interruption
Duration Index). Indeks ini menggambar-kan
lama waktu (durasi) rata-rata setiap pe-
Gambar.1 Sistem Distribusi Tipe Radial
madaman indeks ini dirumuskan dengan:
Keandalan sistem distribusi didefenisi-
kan dengan kemampuan komponen-kom- CAIDI = Total durasi pemadaman
ponen sistem distribusi untuk melakukan Total frekwensi pemadaman
U N
fungsinya (menyalurkan energi listrik ke
pelanggan) dengan baik dalam kondisi i i
CAIDI= .........................................(3)
maupun periode waktu yang telah ditentukan.
(Mithulananthan, 2004)
 N i i
Beberapa indeks keandalan yang
umum digunakan dalam menentukan nilai Indeks ini juga sama dengan perbandingan
keandalan suatu sistem distribusi antara lain: antara SAIDI dengan SAIFI,
a. SAIFI SAIDI
b. SAIDI CAIDI= ....................................(4)
c. CAIDI SAIFI
d. ASAI
e. ASUI Besarnya nilai CAIDI ini dapat di-
gambarkan sebagai besar durasi pemadaman
SAIFI (System Average Interruption (r) sistem distribusi keseluruhan ditinjau dari
Frequency Index. Indeks ini memberikan sisi pelanggan.
informasi tentang frekwensi rata-rata pe-
madaman per pelanggan. Indeks ini di- ASAI (Average Service Availability Index ).
rumuskan dengan: Indeks ini menggambarkan tingkat keter-

3. 22 Dielektrika,1 (1) Agustus 2010
sediaan layanan (suplai daya) yang diterima
oleh pelanggan. Indeks ini dirumuskan
dengan:
Jumlah durasi ketersediaan sup lai daya ke pelanggan
ASAI 
Jumlah durasi sup lai daya yang dibutuhkan pelanggan
ASAI 
N i x 8760  U i N i
.......(5)
 Ni x 8760
ASUI (Average Service Unavailability In-
dex). Indeks ini menggambarkan ketidak-
tersediaan layanan (suplai daya) yang di-
terima pelanggan. Indeks ini dirumuskan
dengan:
Jlh durasi ketidakter sediaan sup lai daya ke p lg n
ASUI 
Jlh durasi sup lai daya yg dibutuhkan p lg n
ASUI 
U N i i
..............................(6)
 N x 8760
i
Indeks ini juga dapat dicari dengan rumus:
ASUI = 1 – ASAI (7)(2.39)
8760 adalah total jumlah jam dalam satu
tahun kalender.
METODE PENELITIAN
Model sistem distribusi dalam peneliti-
an ini adalah sistem distribusi tipe radial
seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Penelitian ini dimaksudkan untuk me-
lakukan evaluasi keandalan sistem distribusi
dengan menggunakan software EDSA
Technical 2005.
Tahapan pelaksanaannya dapat di-
urutkan sebagai berikut:
1. Membuat model sistem distribusi
2. Memasukkan data-data keandalan kom- Gambar 2. Diagram satu garis dari sistem
ponen sistem distribusi tenaga listrik dan
data-data beban Data keandalan dari setiap komponen
3. Menentukan indeks keandalan sistem dis- meliputi nilai failure rate aktif maupun pasif,
tribusi dengan menggunakan program maintenance rate, switching time, lama per-
EDSA Technical 2005 fitur Distribution baikan dan lama perawatan rata-rata seperti
Reliability. ditunjukkan pada Tabel 1. Data keandalan
4. Melakukan analisa komponen yang digunakan dalam penelitian
Sistem grid dalam pemodelan ini ini adalah data-data keandalan yang dipubli-
adalah menggunakan tegangan menengah kasikan oleh IEEE (International Electrical and
20 KV dengan kapasitas 120 MW sedangkan Electronic Engineering) tahun 2007.
titik-titik beban disuplai oleh tegangan 220 V.

4. Parlindungan Doloksaribu.: Analisa Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik 23
Tabel 1 Data Keandalan Komponen Sistem
Failure Rate Failure Rate Maintenance Lama Lama
Nama Jenis aktif pasip rate Waktu perbaikan peraw
komponen komponen (gangguan/ (gangguan/ (perawatan/ switching rata-rata atan
tahun) tahun) tahun) (jam) (jam) rata-
rata
Power (jam)
Grid 1,9560 0 1 1 15 12
Supply
Circuit
CB0 0.0157 0.0078 1 1 14.8 1
Breaker
Circuit
CB1-11 0.0019 0.0009 1 1 6 1
Breaker
Circuit
CBG1-2 0.0157 0.0078 1 1 14.8 1
Breaker
BUS1-4 Bus 0.0102 0 0.5 1 27.27 3.733
BUS1A-2A Bus 0.0102 0 0.5 1 27.27 3.733
TR1-10 Trafo 0.0052 0 1 1 82.74 16.905
TRG Trafo 0.0052 0 1 1 82.74 16.905
FS1-11 Fuse 0.0818 0 0 1 4 0
12.778
FD1-3 Feeder 0.0055 0 0.5 1 16.77
5
FD1A-2A Feeder 0.0028 0 0.5 1 8 6
Power
DG 0.4341 0 1 1 22.38 2.158
Supply
Sumber: IEEE Standard 2007, (IEEE Recommended Practice for the Design of Reliable Industrial and
Commercial Power System)
Tabel 2. Data Titik Beban
NamaTitik Beban KapasitasPuncak(kW) Jumlah pelanggan
LD1 100 100
LD2 100 100
LD3 100 90
LD4 100 90
LD5 100 80
LD6 100 70
LD7 100 70
D8 600 30
LD9 600 30
LD10 200 50
LD11 200 50
Sumber EDSA User’s Guide
HASIL DAN PEMBAHASAN program EDSA ditunjukkan pada Tabel 3 dan
Indeks keandalan sistem secara Table 4 dan digambarkan secara grafik pada
keseluruhan dan indeks keandalan pada Gambar 3.
setiap beban yang diperoleh dari eksekusi

5. 24 Dielektrika,1 (1) Agustus 2010
Indeks keandalan sistem untuk setiap Data pada Tabel 4 maupun grafik ke-
beban dapat dilihat dalam bentuk grafik andalan pada setiap beban menunjukkan
seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Data bahwa frekwensi pemadaman cenderung me-
pada Tabel 3 menunjukkan bahwa setiap ningkat ketika beban semakin jauh dari
beban rata-rata mengalami pemadaman se- sumber grid. hal itu ditunjukkan oleh frekwensi
banyak 7.916 atau hampir 8 kali dalam se- pemadaman pada beban LD1 dan LD2 yang
tahun dengan durasi setiap pemadaman rata- merupakan beban yang paling dekat dengan
rata selama 9.324 jam. Hal itu berarti setiap sumber grid, mengalami pemadaman paling
beban rata-rata mengalami ketidak-tersediaan sedikit diantara semua beban. Sedangkan
suplai daya selama 73.8076 jam atau 0.85 % beban yang paling sering mengalami pe-
selama satu tahun. Dari jumlah tersebut maka madaman adalah beban LD10 dan LD11 yang
tingkat ketersediaan sistem menyuplai seluruh merupakan beban yang paling jauh dari
beban adalah sebesar 99.85 %. sumber grid.
Tabel 3 Indeks keandalan sistem keseluruhan
KESIMPULAN
SAIFI SAIDI CAIDI ASAI ASUI Dari hasil dan analisis hasil penelitian
7.916 73.807 9.324 0.992 0.008
yang sudah dilakukan, maka dapat diambil
beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Indeks keandalan sistem yang paling
Tabel 4 Indeks keandalan sistem pada setiap
tinggi dialami oleh beban LD1 dan LD2
beban
yang lokasinya paling dekat dengan
Frek.pemada
Durasi rata-
Ketidak ter- sumber grid
Nama man(pema- sediaan 2. Indeks keandalan yang paling rendah
rata (jam/pe-
Beban daman/ suplai daya dialami oleh beban LD10 dan LD11 yang
madaman)
tahun) (jam/tahun) lokasinya paling jauh dari sumber grid
LD1 6.6526 9.6783 64.3866
LD2 6.6526 9.6783 64.3866
3. Semakin jauh lokasi beban dari sumber
suplai daya maka indeks keandalan
LD3 7.6526 9.0871 69.5406
sistem semakin rendah
LD4 7.6526 9.0871 69.5406
LD5 7.6526 9.5387 72.997
LD6 8.6526 9.032 78.1511 DAFTAR RUJUKAN
LD7 8.6526 9.032 78.1511 Balagurusamy, E.,1984, “Reliability Engi-
LD8 8.6526 9.4314 81.6074 neering”, Tata Mc Graw-Hill, New Delhi.
LD9 8.6526 9.4314 81.6074 Bellinton, R and Allan, R.N., 1984 “Reliability
LD10 9.6526 9.3464 90.2179 Evaluation of Power Systems”, Pitman,
LD11 9.6526 9.3464 90.2179 Boston, Mass.
EDSA, 2005, “User’s Guide Reliability Worth
Assessment of Distribution System”,
jam/pemadaman , jam/tahun
EDSA San Diego
100
IEEE, 2007, “IEEE Recommended Practice
pemadaman/tahun ,
80 for The Design of Reliable Industrial and
60 Commercial Power System, IEEE Std 49
Gonen, T., 1986, “Electric Power Distribution
40
System Engineering”, Mc Graw-Hill
20 Püttgen,B.H., Macregor, R.P and Lambert,
0 F.C., 2003, “Distributed Semantic Hype or
The Dawn of A New Era”, IEEE Power &
LD1
LD2
LD3
LD4
LD5
LD6
LD7
LD8
LD9
LD10
LD11
Energy Magazine.
Warren, A., 1995, “Distribution Reliability-
Beban
What Is It?”, IEEE Trans.
Frekw ensi pemadaman (pemadaman/tahun)
Yang, F., 2007, “A Comprehensive Approach
Durasi rata-rata setiap pemadaman (jam/pemadaman) for Bulk Power System Reliability
Ketidak-tersediaan suplai daya (jam/tahun) Assessmen”, Thesis”, Georgia Institute Of
Technology.
Gambar 3. Grafik indeks keandalan pada
setiap beban

6. Parlindungan Doloksaribu.: Analisa Keandalan Sistem Distribusi Tenaga Listrik 25