Sistem distribusi listrik memiliki keandalan yang ditentukan oleh konfigurasi, komponen, dan pengaturan operasinya. Konfigurasi spindle lebih andal dari radial karena memiliki gardu hubung dan feeder cadangan, meskipun biayanya lebih mahal. Keandalan setiap komponen juga mempengaruhi keandalan keseluruhan sistem.

1. Pertemuan 1

2.  Keandalan Sistem Tenaga Listrik merupakan kemampuan sebuah sistem tenaga
listrik yang terdiri dari Pusat Pembangkit Listrik, Saluran Transmisi, dan Sistem
Distribusi untuk melaksanakan suatu fungsi sesuai standar (tanpa kegagalan) dalam
keadaan yang ditentukan untuk jangka waktu tertentu.

3. 1. Pusat Pembangkit Listrik (Power Plant);
Yaitu tempat energi listrik pertama kali dibangkitkan,
dimana terdapat turbin sebagai penggerak mula (prime
mover) dan generator yang membangkitkan listrik. Biasanya
di pusat pembangkit listrik juga terdapat gardu induk (GI).
Peralatan utama pada gardu induk antara lain: Transformer,
yang berfungsi untuk menaikkan tegangan generator (11,5
kV) menjadi tegangan transmisi / tegangan tinggi (150 kV)
dan juga peralatan pengaman dan pengatur. Jenis pusat
pembangkit yang umum antara lain: PLTA (Pusat Listrik
Tenaga Air), PLTU (Pusat Listrik Tenaga Uap), PLTG (Pusat
Listrik Tenaga Gas), PLTN (Pusat Listrik Tenaga Nuklir).

4. 2. Saluran Transmisi (Transmission Line);
Berupa kawat-kawat yang di pasang pada menara atau tiang
dan bisa juga melalui kabel yang di pendam di bawah
permukaan tanah, saluran transmisi berfungsi menyalurkan
energi listrik dari pusat pembangkit, yang umumnya terletak
jauh dari pusat beban, ke gardu induk penurun tegangan yang
memiliki transformer penurun tegangan dari tegangan
transmisi ke tegangan distribusi (menengah).
Saluran transmisi ini mempunyai tegangan yang tinggi agar
dapat meminimalkan rugi-rugi daya (power losses) disaluran.
Contoh dari saluran transmisi di Indonesia adalah : SUTT
(Saluran Udara Tegangan Tinggi, dengan tegangan kerja 70--
150 kV), SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi,
dengan tegangan kerja 500 kV).

5. 3. Sistem Distribusi;
Yang merupakan sub-sistem tersendiri yang terdiri
dari: Pusat Pengatur Distribusi ( Distribution
Control Centre, DCC ) , Saluran tegangan
menengah (6 kV dan 20 kV, biasa juga disebut
tegangan distribusi primer) yang merupakan
saluran udara atau kabel tanah.
Gardu Distribusi (GD) tegangan menengah yang
terdiri dari panel-panel pengatur tegangan
menengah dan trafo sampai dengan panel-panel
distribusi tegangan rendah (380 V, 220 V) yang
menghasilkan tegangan kerja/tegangan jala-jala
untuk industri dan konsumen perumahan.

6. a. Penyimpangan terus-menerus (Continuous
Deviation); frekuensi berada diluar batasnya
pada saat yang lama (secara terus-menerus),
frekuensi standar 50 Hz dengan toleransi 0,6
Hz ------ (49,4 – 50,6 Hz)
b. Penyimpangan sementara (Transient
Deviation); penurunan atau penaikkan
frekuensi secara tiba-tiba dan sesaat.

7. 
a. Fluktuasi Tegangan; seperti: Tegangan Lebih (Over Voltage), Tegangan Turun (Drop
Voltage) dan tegangan getar (flicker voltage)
Tegangan lebih pada sistem akan mengakibatkan arus listrik yang mengalir menjadi besar
dan mempercepat kemunduran isolasi (deterioration of insulation)
sehingga menyebabkan kenaikan rugi-rugi daya dan operasi, memperpendek umur kerja
peralatan dan yang lebih fatal akan terbakarnya peralatan tersebut. Peralatan-peralatan
yang dipengaruhi saat terjadi tegangan lebih adalah transformer, motor-motor listrik,
kapasitor daya dan peralatan kontrol yang menggunakan coil/kumparan seperti solenoid
valve, magnetic switch dan relay. tegangan lebih biasanya disebabkan karena eksitasi yang
berlebihan pada generator listrik (over excitation), sambaran petir pada saluran transmisi,
proses pengaturan atau beban kapasitif yang berlebihan pada sistem distribusi.
 Tegangan turun pada sistem akan mengakibatkan berkurangnya intensitas cahaya (redup)
pada peralatan penerangan; bergetar dan terjadi kesalahan operasi pada peralatan kontrol
seperti automatic valve, magnetic switch dan auxiliary relay; menurunnya torsi pada saat
start (starting torque) pada motor-motor listrik. Tegangan turun biasanya disebabkan oleh
kurangnya eksitasi pada generator listrik (drop excitation), saluran transmisi yang terlalu
panjang, jarak beban yang terlalu jauh dari pusat distribusi atau peralatan yang sudah
berlebihan beban kapasitifnya.

8. b.Tegangan Kedip (Dip Voltage); adalah
turunnya tegangan (umumnya sampai 20%)
dalam perioda waktu yang sangat singkat
(dalam milli second). Penyebabnya adalah
hubungan singkat (short circuit) antara fasa
dengan tanah atau fasa dengan fasa pada
jaringan distibusi.
Tegangan kedip dapat mengakibatkan
gangguan pada: stabilisator tegangan arus
DC, electromagnetic switch, variable speed
motor, high voltage discharge lamp dan under
voltage relay.

9. c. Harmonik Tegangan (Voltage Harmonic); adalah komponen-
komponen gelombang sinus dengan frekuensi dan amplitudo yang
lebih kecil dari gelombang asalnya (bentuk gelombang yang cacat).
Tegangan harmonik dapat mengakibatkan: panas yang berlebihan,
getaran keras, suara berisik dan terbakar pada peralatan capacitor
reactor (power capacitor); meledak pada peralatan power fuse
(power capacitor); salah beroperasi pada peralatan breaker; suara
berisik dan bergetar pada peralatan rumah tangga (seperti TV, radio,
lemari pendingin dsb.); dan pada peralatan motor listrik, elevator dan
peralatan-peralatan kontrol akan terjadi suara berisik, getaran yang
tinggi, panas yang berlebihan dan kesalahan operasi. Kontribusi
arus harmonik akan menyebabkan cacat (distorsi) pada tegangan,
tergantung seberapa besar kontribusinya.
Cara mengurangi pengaruh tegangan harmonik yang terjadi pada
sistem adalah dengan memasang harmonic filter yang sesuai pada
peralatan-peralatan yang dapat menyebabkan timbulnya harmonik
seperti arus magnetisasi transformer, static VAR compensator dan
peralatan-peralatan elektronika daya (seperti inverter, rectifier,
converter, dsb.)

10. d. Ketidak seimbangan tegangan
(Unbalance Voltage); umumnya terjadi di
sistem distribusi karena pembebanan fasa
yang tidak merata.
Gangguan-gangguan tegangan
sebagaimana dijelaskan diatas dapat
menyebabkan peralatan-peralatan yang
menggunakan listrik, beroperasi secara
tidak normal dan yang paling fatal adalah
kerusakan atau terbakarnya peralatan.

11.  Forced Outage Rate (FOR) adalah suatu faktor yang menggambarkan keandalan unit pembangkit. Dalam sistem interkoneksi yang
terdiri dari banyak unit pembangkit, maka keandalan unit-unit pembangkit yang beroperasi dibandingkan dengan beban yang harus
dilayani menggambarkan keandalan sistem tersebut.
Ada angka yang menggambarkan berapa besar probabilitas unit-unit pembangkit yang beroperasi tidak mampu melayani beban.
Angka probabilitas ini dalam bahasa Inggris disebut "loss of load probability" atau biasa disingkat LOLP. Gambar 1
menggambarkan secara kualitatif besarnya LOLP untuk suatu sistem, yaitu:
LOLP = p x t
keterangan
p : menggambarkan probabilitas sistem dapat menyediakan daya sebesar b.
t : menggambarkan lamanya garis tersedianya daya sebesar b memotong kurva lama beban dari sistem.
 Grafik 1. Penggambaran LOLP = pxt dalam hari per tahun pada kurva lama beban.
Nilai LOLP biasanya dinyatakan dalam hari per tahun.
"Makin kecil nilai LOLP, makin tinggi keandalan sistem. Sebaliknya, makin besar nilai LOLP, makin rendah keandalan sistem, karena
hal ini berarti probabilitas sistem tidak dapat melayani beban yang makin besar."
Nilai LOLP dapat diperkecil dengan menambah daya terpasang atau menurunkan nilai Forced Outage Rate (FOR) unit pembangkit,
karena dua langkah ini dapat memperkecil probabilitas daya tersedia b pada gambar 1 menjadi terlalu rendah sehingga memotong
kurva lama beban dengan nilai t yang lebih lama.
Penentuan besarnya nilai LOLP dari suatu sistem harus mempertimbangkan besarnya peran penyediaan tenaga listrik pada sistem
tersebut atau dengan kata lain berapa besar kerugian yang dialami pemakai energi listrik (konsumen) apabila terjadi interupsi atau
gangguan penyediaan pasokan energi listrik.

12. Keandalan sebuah sistem distribusi pada dasarnya ditentukan oleh hal-hal
sebagai berikut :
 Konfigurasi dari sistem distribusi
 Keandalan masing – masing komponen yang menyusun sistem distribusi
tersebut.
 Pengaturan operasi saluran distribusi
Sistem distribusi dengan konfigurasi tertentu dapat lebih andal dari sistem
distribusi konfigurasi lain, walaupun masing-masing mempunyai komponen
yang sama. Makin andal suatu konfigurasi, maka biayanya juga semakin
mahal. Hal ini misalnya dapat dilihat pada sistem konfigurasi radial dan
sistem konfigurasi spindle, dimana sistem konfigurasi spindle lebih andal,
karena dilengkapi dengan gardu hubung dan express feeder sehingga
memungkinkan gardu distribusi salah satu feeder disuplai oleh express
feeder, tetapi dengan sendirinya investasi yang harus ditanamkan lebih
mahal yaitu untuk biaya gardu hubung dan express feeder terse but.
Sedangkan keandalan dari masing - masing komponen distribusi tersebut
dapat dilihat dari kegagalan yang terjadi dari komponen itu sendiri.

13. Terima Kasih