KULIAH TAMU Fakultas Teknik Elektro UNEJ 2021.pptx
1. Pekanbaru, 16 Oktober 2021
--- KULIAH TAMU---
PENGOPERASIAN DAN PEMELIHARAAN
INSTALLASI TENAGA LISTRIK
MATERI BISA DI DOWNLOAD DI :
https://bit.ly/30kufuj
PRESENTED BY :
ABDILLAH PRATAMA
2. www.pln.co.id |
2
CURRICULUM VITAE 1
Nama : ABDILLAH PRATAMA
Jabatan : ASMAN Perencanaan dan Evaluasi
Tempat / Tanggal Lahir : JAKARTA, 6 JANUARI 1988
Agama : Islam
Alamat : Komplek Mutiara residence Pekanbaru
Status : Menikah, 2 Anak
Pendidikan : S1 Teknik Elektro Unej (2005)
RIWAYAT PEKERJAAN
1. ASMAN Perencanaan dan Evaluasi PLN UIP3B Sumatera (2021-sekarang)
2. SPV Assessment diagnosa dan olah data UPT Pekanbaru (2018 – 2021)
3. SPV Pemeliharaan gardu Induk UPT Pekanbaru (2018)
4. AE Analisa dan Evaluasi Pemeliharaan GI Bid Transmisi II PLN UIP3BS (2013-2017)
5. AE Analisa dan Evaluasi GI Bid Opsis PLN UIP3BS (2013)
6. OJT, PT PLN (Persero) Wilayah Kalimantan Timur dan Utara (2013)
7. Test Engineer & Quality Engineer, PT Unindo (2010-2013)
8. ME Audiitor, PT Knight Frank (2010)
3. 1
OUTLINE
Pengoperasian Sistem Tenaga
Listrik
2 Pemeliharaan Instalasi
Tenaga Listrik
3 Fenomena Blackout
Digital Substation
Aceh
Sumut
Riau
Sumbar
Jambi
Sumsel
Bengkulu
Lampung 4
Pengembangan
5
5. www.pln.co.id |
SBU : Sumatera Bagian Utara - SBT : Sumatera Bagian Tengah - SBS : Sumatera Bagian Selatan
Nilai Pembangkit adalah Daya Mampu Pembangkit yang beropeasi saat itu
Overview Sistem Sumatera
RIAU
PEMBANGKIT : 480 MW
BEBAN PUNCAK : 814 MW
JAMBI
PEMBANGKIT : 133 MW
BEBAN PUNCAK : 332 MW
SUMSEL
PEMBANGKIT : 1317 MW
BEBAN PUNCAK : 831 MW
LAMPUNG
PEMBANGKIT : 767 MW
BEBAN PUNCAK : 1048 MW
BENGKULU
PEMBANGKIT : 362 MW
BEBAN PUNCAK : 130 MW
SUMBAR
PEMBANGKIT : 606 MW
BEBAN PUNCAK : 583 MW
SUMUT
PEMBANGKIT : 2123 MW
BEBAN PUNCAK : 1928 MW
ACEH
PEMBANGKIT : 354 MW
BEBAN PUNCAK : 476 MW
Beban Puncak Tertinggi 2021
Jum’at, 19 Maret 2021; 19:00 WIB
Beban Puncak :6142 MW
Daya Mampu : 6504 MW
Padam : 0 MW
Cadangan : 362 MW
Air
16.54%
Panas Bumi
8.09%
Batubara
37.64%
Gas bumi
33.58%
BBM
3.95%
Biogas
0.10%
Biomassa
0.07%
Surya
0.02%
DMN
8812 MW
1,1%
6. www.pln.co.id |
Persamaan Jaringan
• penggunaan persamaan simpul dapat dilihat dari sistem tiga
bus berikut ini:
G1 G2
yb
ya yc
yd
ye
I2
I1
V3
V2
V1
Bus-1 Bus-2
Bus-3
1 1
2 2
3 3
0
0
a b b
d e d e
b d e b c d e
I y y y V
I y y y y V
I y y y y y y y V
7. www.pln.co.id
|
Bagan Batu
Duri
Banda Aceh Sigli
Bireun Lhokseumawe
Idie
Sipan HEPP
Tele
Brastagi
PLTU/GU
Kisaran
Aek Kanopan
K.Pinang
Meulaboh
Bangkinang
Sibolga
KIM
PLTU
P.Susu
PLTU
L.Angin
Tualang
Cut
Jantho
Garuda
Sakti
P.Pasir Labuhan
Binjai
Denai
Galang
P.Brandan
Tenayan
Kt.Panjang
HEPP
Perbaungan
Belawan
Lamhotma
P.Geli
Namorambe
Wampu
HEPP
PLTU
Meulaboh
Pd. Sidempuan
D.Sanggul
Tarutung
Sidikalang
Renun
HEPP
G.Tua
PLTP
Sarulla
K.Namu
Arun/C.Trueng
P.Labu
R.Prapat
Asahan I
HEPP
T.Tinggi
P.Siantar
B.Pungut
Sei.Rotan
Porsea
G.Para
K.Tanjung
Langsa
Sei Mangke
Salak
Pasir Putih
Titi Kuning
P. Kerinci
Martabe
LMVPP
Glugur
Mabar
Pangururan
Perawang
Simangkok
Nagan
Raya
Blangpidie
New Pd.
Sidempuan
Teluk
Lembu
Baturaja
Tarahan
Pulau Baai
Bangko
Lubuk
Linggau
Payo
Selincah
Kiliranjao
Salak
Lubuk
Alung Pauh
Limo
Simpang
Haru
Pagar
Alam
Singkarak
HEPP
Padang
Luar
Muara
Bungo
Maninjau
HEPP
Manna
Pd.Panjang
Kalianda
Simpang
Empat
Musi HEPP
PLTU
Teluk Sirih
Tegineneng
Sutami
Teluk
Kuantan
Bungus
Indarung
Lahat
PLTU
Banjarsari
PLTU
K.Agung
Kotabumi
Liwa
Natar
Teluk
Betung
Metro
Sungai
Lilin
PLTP
UluBelu
Pagelaran
Kota
Agung
Besai
HEPP
Menggala
T.Tinggi
Muara Bulian
Kambang
Pariaman
PIP
Solok
Adijaya
Batutegi
Sukarame
Sribawono
Aur Duri
PLTU
S.Belimbing
Gumawang
Muara
Sabak
Bukit
Kemuning
New
Tarahan
Seputih
Banyak
Sewa
Sungai Gelam
Muara Tebo
GIS
Baturaja
Bayung Lencir
Sungai
Penuh
PLTA
Tess
Sukamerindu
Sibalang
PLTA
Semangka
Lumut
Balai
6. UPT JAMBI
Batusangkar
Payakumbuh
Ombilin
Pekalongan
4. UPT PEKANBARU
T.Morawa
SIL
NIL
Martapura
Blambangan
Umpu
Mini
Mesuji
Muaradua
Sarolangun
Sumsel V
Prabumulih
Talang
Kelapa
Mariana
Keramasan
Simpang
Tiga
Borang
PLTG
G.Megang
5
6
7
1
2
3
4
Betung
Talang
Duku
New
Jakabaring
1. Bukit Siguntang
2. Talang Ratu
6. Sungai Kedukan
Sekayu
7. Bungaran
3. Seduduk Putih
4. Boom Baru
5. Sungai Juaro
PLTG Apung
IPP
Borang
Kenten
Tanjung
Api api
GIS
Kobar
GIS
Kotim
Kayu Agung
PLTG
Jbring
Gandus
Bukit Asam
Takengon
Kutacane
Subulussalam
Panyabungan
KID
Dumai
Rengat
New GS
Data Instalasi
UPT BANDA ACEH
3 ULTG
17 GARDU INDUK
30 SIRKIT TRANSMISI
UPT MEDAN
5 ULTG
25 GI/GITET
56 SIRKIT TRANSMISI
UPT P. SIANTAR
5 ULTG
34 GI/GITET
69 SIRKIT TRANSMISI
UPT PEKANBARU
4 ULTG
24 GARDU INDUK
47 SIRKIT TRANSMISI
UPT JAMBI
2 ULTG
11 GI/GITET
23 SIRKIT TRANSMISI
UPT PADANG
5 ULTG
24 GI/GITET
54 SIRKIT TRANSMISI
UPT BENGKULU
3 ULTG
20 GI/GITET
41 SIRKIT TRANSMISI
UPT T. KARANG
4 ULTG
32 GARDU INDUK
61 SIRKIT TRANSMISI
UPT PALEMBANG
4 ULTG
26 GI/GITET
59 SIRKIT TRANSMISI
ASET TRANSMISI
Sumber: Data Instalasi Mei 2021
SCC : Sumatera Control Center - UP2B : Unit Pelaksana Pengatur Beban - ULTG : Unit Layanan Transmisi & GI
SBU : Sumatera Bagian Utara - SBT : Sumatera Bagian Tengah - SBS : Sumatera Bagian Selatan
UP2B SBU
UP2B SBT
UP2B SBS
SCC
UIP3BS
SCC 1
UP2B 3
UPT 9
ULTG 35
ORGANISASI
Trans I Trans II Total
Sirkit 202 238 440
Tower 14,312 14,746 29,058
kms 9,058.46 9,373.37 18,431.84
Trans I Trans II Total
GI/GITET 100 113 213
Unit Trafo 193 217 410
MVA Trafo 11,860.23 14,624.02 26,484,25
ASET GARDU INDUK
8. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
TUJUAN OPERASI SISTEM
EKONOMI
MUTU
KEANDALAN
(SEKURITI)
Optimasi biaya
pengoperasian tenaga
listrik tanpa melanggar
batasan keamanan &
mutu.
Kemampuan Sistem untuk
menghadapi kejadian yang tidak
direncanakan, tanpa terjadi
pemadaman.Tolak ukurnya
kontinyuitas penyaluran daya
Kemampuan sistem untuk menjaga
agar semua batasan operasi
terpenuhi.Tolok ukur Teg & Frek.
9. www.pln.co.id |
Kestabilan Frekuensi
Berhubungan erat dengan kontrol dari daya aktif P
Frekuensi dijaga dengan menggunakan governor
Frekuensi bersifat global, namun masih terdapat perbedaan apabila
jaraknya jauh
10. www.pln.co.id |
Frekuensi Abnormal
Overfrequency: frekuensi sistem meningkat
karena pembangkitan melebihi beban
Underfrequency : kondisi ketika frekuensi sistem
turun karena beban sistem melebihi pembangkitan
11. www.pln.co.id |
Pengendalian Sistem Secara Manual
Pengaturan Pembangkit
Pengaturan Tap IBT
Perubahan
konfigurasi jaringan
1
2
Pengaturan kapasitor /
reaktor
3
4
5
Manual Load Shedding
12. www.pln.co.id |
Urutan Tindakan & Pengaruh pada Frekuensi Sistem terhadap
Primary, Secondary, and Tertiary Frequency Control
13. www.pln.co.id |
KONFIGURASI SISTEM
30 MVA
RENGAT
SUB SISTEM BENGKULU
MUARA
BULIAN
PLTA
MANINJAU PADANG LUAR PAYA KUMBUH
LUBUK
ALUNG
PAUH
LIMO
SINGKARAK
BATU
SANGKAR
PIP
SIMPANG
HARU
SEMEN
PADANG
INDARUNG
SOLOK
OMBILIN
MUARA
BUNGO
AUR
DURI
20 MVA
60 + 30 MVA
BTGAM
PLTA BTGAM
3 X 3,5 MW
20+30 MVA
20 + 30 MVA
PLTA SNKRK
4 X 43,75 MW
PLTG PLIMO
3X17,64 MW
2 x 60 MVA
2 X 30 MVA
60 + 20 MVA
2 X 42 MVA
3 X 30 MVA
PLTU OMBLN
60 + 85 MW
PS
2 x 30 MVA
2x30 MVA
30 MVA
A
B
75 km
117 km
2 km
28 km
34 km
65 km
7 km
7 km
34 km
23 km
11 km
11 km
57 km
42 km 32 km
26 km
32 km
2 X 20 MVA
10+20 MVA
KILIRANJAO
1 2 3 4 5 6
30 MVA
BUNGUS
18 km
30+20 MVA
SIMPANG
EMPAT
80 km
52 km
60 +30 MVA
30 MVA
30 MVA
KOTO PANJANG
GARUDA
SAKTI DURI
BAGAN
BATU
BANGKINANG
DUMAI
30+31,5 MVA
2 X 50+2 X 60
MVA
60 MVA
2 x 30 MVA
2 x 20 MVA
18 km
46 km
64 km
21 km
117 km
59 km
115 km
PLTG TLMBU
2 x 14+16 MW
20 MVA
2x25 MVar 2 x 25 MVar
TELUK
LEMBU
PLTG RIAU POWER
3 x 60 MVA
85 km
TELUK
KUANTAN
2 x 30 MVA
2x10 MVar
PLTA KTPJG
3 X 38 MW
PLTA MNJAU
4 X 17 MW
2x10 MVar
68 km
KOTA
PINANG
30 MVA
25 MVar
PAYO
SELINCAH
PLTG BTGHR
2 X 28 MW MW
2x60 MVA
BANGKO
60+30 MVA
196 km
27 km
79 km
195 km
SALAK
2 x 20 MVA
PARIAMAN
30 MVA
10 MVA
PADANG PANJANG
25,2 km 21,75 km
25 MVar
BALAI
PUNGUT
PLTG DURI
18 MW
PLTG PYCAH
2 x 50 MW
PLTD PYCAH
6 X 4,61 MW
PLTMG SEI GELAM 12 MW
PLTU BIOMASSA 15 MW
SUB SISTEM
SUMBAGUT
25 MVar
TELUK SIRIH
KAMBANG
PLTMG PYCAH
50 + 30 MW
60 + 30 MVA
60 MVA
PLTD APR KBT PLI MO BLOK 1
SUNGAI
GELAM
20 MVA
SUMSEL V
500 MVA
BAYUNG
LINCIR
MUARA SABAK
30 MVA
PLTMG SEI GELAM
CNG 90 MW
TENAYAN
PASIR
PUTIH
30 MVA
30 MVA
30 MVA
PANGKALAN
KERINCI
60 MVA
500 MVA
275 kV
150 kV
66 kV
30 kV
20 kV
12 kV
6 kV
0,4 kV
MUARA TEBO
SUNGAI
LILIN
30 MVA
Ke
Betung
60 MVA
SUNGAI
PENUH
Ke
Lubuk Linggau
NEWGS
Dapat berupa singleline digram sistem, dimana
didalamnya terdapat informasi titik koneksi antar GI
dan titik beban/titik pembangkit.
15. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
SISTEM TENAGA LISTRIK
PT PLN (PERSERO)
UNIT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
Berbagi & menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan
16. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
ENERGY MIX PEMBANGKITAN ENERGI LISTRIK
PLTA Dasar
0,5%
PLTA
Waduk
3,1%
PLTP
4,2%
Batubara
64,2%
Gasbumi
21,3%
LNG
4,9%
MFO
0,4%
HSD
1,3%
17. KEBUTUHAN BEBAN ENERGI LISTRIKKONSUMEN SETIAP JAM
20.616
21.750
-
3.000
6.000
9.000
12.000
15.000
18.000
21.000
24.000
0:30
2:30
4:30
6:30
8:30
10:30
12:30
14:30
16:30
18:30
20:30
22:30
MW
1/2 Jam
Batubara PLTA Waduk HSD MFO LNG Gasbumi PLTP PLTA Dasar
19. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
www.pln.co.id |
OPERASI GARDU INDUK
19
GARDU INDUK KONVENSIONAL :
Sebagian Besar Peralatan Dipasang Diluar
Dengan Isolasi Udara Bebas
Memerlukan Area Yang Cukup Luas
GAS INSULATED SWITCHGEAR (GIS) :
Hampir Semua Peralatan Dipasang Didalam
Dengan Isolasi Gas Sulfur Hexafluoride (Sf6)
Memerlukan Area Yang Relatif Kecil
21. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
www.pln.co.id |
T-2 60 MVA
150/20 kV
T-1 60 MVA
150/20 kV
CAWANG
PETUKANGAN
I II
I II
KEMANG
I II
CIMANGGIS
II I
IBT-2 500 MVA
500/150 kV
IBT-1 500 MVA
500/150 kV
GARDU INDUK GANDUL 150 KV
SEKSI
BSUBAR / REL
CT
PT
LA
PMT
PMS
I
II
OPERASI GARDU INDUK
21
22. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
1.4.3 Gambar gi
IG : @pln_id,
@pln_uip3bs,
@pln.uptpekanbaru
25. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
Thermovisi / Thermal Image
Lokasi-lokasi pada trafo yang dipantau dengan
thermovisi / thermal image camera adalah
sebagai berikut :
– Maintank
– Tangki OLTC
– Radiator
– Bushing
– Klem-klem pada setiap bagian yang ada
– Tangki konservator
– NGR
26. Simple, Inspiring, Performance, Phenomenal
Ar1
Ar2
Ar3
Ar4 25.1
46.0 °C
30
40
FLIR Systems
Ar1
Ar2
Ar3
Ar4
Ar5
Ar6
Ar7
Ar8
Ar9
23.5
59.6 °C
30
40
50
FLIR Systems
28. www.pln.co.id |
Power System Blackouts in the World
• Blackout hampir
terjadi setiap
tahunnya.
• Blackout adalah
ancaman bagi semua
power system di
Dunia, baik terhadap
sistem yang besar
maupun sistem yang
kecil.
• Lesson yang diambil
adalah kejadian
blackout dari tahun
1965 – 2016.
29. Click to edit Master title style
NORMAL
GANGGUAN
DARURAT
PEMULIHAN
(RESTORATIV)
memperbaiki efisiensi
menghindari
keadaan menuju
darurat
menyelamatkan
bagian sistem
pemulihan cepat
PT PLN (PERSERO)
UNIT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
On Becoming the Center of Exellence
30. www.pln.co.id |
Kejadian Blackout di Dunia Tahun 2005-2016
*Maxime Velay et al., 2018, An analysis of large-scale transmission power blackouts from 2005 to 2016.
31. www.pln.co.id |
Durasi Waktu Kejadian Blackout di Dunia
Tahun 1996 - 2016
*Maxime Velay et al., 2018, An analysis of large-scale transmission power blackouts from 2005 to 2016.
32. Three Lines of Defense
First Line
Keeping system in stability margin
• Keep adequacy & Security of Power
System
• Protection isolate faulty element
rapidly and correctly in case of short
circuit fault
*National Standard of the People's Republic of China. GB/T 26399-2011
Second Line
Preventing system instability
• Control Device to prevent system
instability
• Remedial Action Scheme (RAS)
Third Line
Keeping power system away from
Collapse
• Defense Scheme, to survive from
blackout
• Menjaga frekuensi sistem pada range
normal dan menjaga cadangan yang
cukup;
• Menjaga tegangan bus pada range
normal dan batasan stabilitasnya;
• Mencegah terjadinya overload pada
peralatan di jalur backbone;
• Menjaga damping sistem dan
mencegah terjadinya low-frequency
oscillation;
• Menjaga sekuritas N-k
• Memastikan relay proteksi bekerja
dengan cepat dan tepat untuk
mengisolasi gangguan hubung
singkat.
Control action untuk menjaga sistem
dari potensi ketidakstabilan yang
disebabkan oleh event di sistem. Agar
Defense Scheme sbg pertahanan
terakhir tidak perlu bekerja.
Preventive control:
• regulating generator power output
• primary & secondary response
• shunt compensator & tap transformer
• dynamic reactive power
compensation
• load shedding
• Changing configuration
• Changing power flow with FACTS
• Tunning PSS (operation planning)
• etc
Control defense scheme agar sistem
tetap bertahan dan terhindar dari
blackout
Stability Control:
• Dynamic / Adaptive Defense Scheme
• Out-of-step islanding scheme
• frequency and voltage emergency
control that execute generator
rejection, load shedding, deliberate
islanding to avoid collapse
33. www.pln.co.id |
Kapasitas Pembangkit
Dapat berupa nilai kapasitas MW dan MVar Nominal, Minimum dan
Maksimum dari MW dan MVar yang dapat dibangkitkan, reaktansi
dari peralatan, dan Capability Curve (untuk mendapatkan range
Power faktor yang bisa dilakukan).
Name Grid Active Power Reactive Power Apparent Power App.Pow. u, Magnitude Power Factor
PLTU TJATI 1 region3 643,8 49,47746 645,6984 802 1,025 0,9970599
PLTU TJATI 2 region3 643,8 49,47746 645,6984 802 1,025 0,9970599
PLTU PAITON5 region4 595 211,8239 631,5808 800 1,023 0,9420805
PLTU PAITON6 region4 595 211,8239 631,5808 800 1,023 0,9420805
PLTU PAITON7 region4 595 211,8239 631,5808 800 1,023 0,9420805
PLTU PAITON8 region4 595 211,8239 631,5808 800 1,023 0,9420805
PLTU SLAYA5 region1 560,2 296,422 633,7902 750 1,045 0,8838887
PLTU SLAYA6 region1 560,2 296,422 633,7902 750 1,045 0,8838887
PLTU SLAYA7 region1 560,2 296,422 633,7902 750 1,045 0,8838887
PLTU SLAYA1 region1 362,5 82,93635 371,8665 500 1,02 0,9748122
PLTU SLAYA2 region1 362,5 82,93635 371,8665 500 1,02 0,9748122
PLTU SLAYA3 region1 362,5 82,93635 371,8665 500 1,02 0,9748122
PLTU SLAYA4 region1 362,5 82,93635 371,8665 500 1,02 0,9748122
36. www.pln.co.id |
1.1 What is a Digital Substation (DSS)
Source: GE Grid Solutions, “Why Go Digital?”
37. www.pln.co.id |
1.2 CSS vs DSS
Conventional Substation:
more hardwire and civil works
uses static or 1st generation digital relays
only capable for network management/switching
Digital Substation:
more fibre optics and programming
uses IEC 61850-2 IEDs
capable of asset performance management
Source: ABB Powergrids, “We are bridging the gap, Enabling Digital Substations,” Switzerland, 2018.
39. www.pln.co.id |
1.4 Example of DSS Concept in PLN
UIP3BS – GI
JKBRG
Fully operational
One SS of 5 digital bays
UIT JBT – GI SMBRU
MU
MU
MU
MU
Redundant with conventional system
Only one digital bay
40. www.pln.co.id |
2.2.1 Basic Design (JBT)
Lokasi :
Switchyard (Outdoor)
Gedung GI (Indoor)
MU
MU
IED
IED
IED
PROCESS LEVEL
BAY LEVEL
STATION LEVEL
Ring comm topology
Analog input via MU (6MU80)
BI/BO via Trip Unit (6MD85)
41. www.pln.co.id |
2.3.1 Installed System (JBT)
Outdoor Indoor
Pendingin dgn
ducted fan
MU dan I/O box
ter-expose sinar
matahari langsung
Desain panel SAS
umum, MPU, BPU,
BCU tanpa mimic
UIT JBT – GI KBKAL
42. www.pln.co.id |
2.3.3 Installed System (JBT)
Outdoor
Indoor
Pendingin dgn AC
MU terlindung oleh
pintu panel (SS 304)
Desain panel SAS
umum, MPU, BPU,
BCU tanpa mimic
UIT JBT – GI PDLPR