Sistem keamdalan

1. Perhitungan Reabilitas
Sistem Tenaga
Muhammad Fadhiil Haekal 3332190075
Albertus Sera Sasmita 3332190092
Edra Tri Adinata 3332190078
Muhammad Figo 3332190031

2. Keandalan Sistem Pembangkit
- Keandalan adalah kemungkinan bekerjanya suatu peralatan atau sistem sesuai
dengan fungsinya dalam periode waktu tertentu dan dalam kondisi operasi
tertentu, sehingga sering digunakan teknik probabilitas dalam mencari keandalan
dari suatu sistem pembangkit.
- Hal-hal yang langsung berhubungan dengan keandalan suatu sistem tenaga listrik
adalah tegangan, frekuensi, kontunuitas pelayanan dan aman bagi peralatan dan
orang yang menggunakan.

3. - Berdasarkan Jurnal Studi: Perhitungan Indeks Keandalan Sistem Tenaga Listrik
Menggunakan Graphical User Interface Matlab pada PT PLN (Persero) Rayon Kota
Pinang, kita dapat menghitung reabilitas system tenga dengan perhitungan SAIFI dan
SAIDI
- Saifi: SAIFI adalah indeks keandalan yang merupakan jumlah dari perkalian frekuensi
padam danpelanggan padam dibagi dengan jumlah pelanggan yang dilayani.
- SAIDI adalah indeks keandalan yang merupakan perkalian dari lamanya suatu sistem
padam dalam hitungan jam dengan banyaknya pelanggan yang mengalami pemadaman
dibagi dengan jumlah pelanggan keseluruhan

4. Grafik Alur

5. SAIFI
Dimana:
li = Pemadaman / Gangguan
m = Jumlah pemadaman dalam satu tahun
Ci = Jumlah konsumen yang mengalami pemadaman
N = Jumlah konsumen yang dilayani.
Satuan perhitungan SAIFI adalah jam/pelanggan

6. SAIDI
Dimana:
ti = lamanya tiap-tiap pemadaman
m = Jumlah pemadaman dalam satu tahun
Ci = Jumlah konsumen yang mengalami pemadaman
N = Jumlah konsumen yang dilayani.
Satuan perhitungan SAIFI adalah jam/pelanggan

7. Nilai Standar
• PLN Kota Pinang, dimana standar yang digunakan diangka 5,08
jam/pelanggan/tahun untuk SAIDI dan 2,88
pemadaman/pelanggan/tahun untuk SAIFI.

8. Contoh data

9. Hasil

10. Note
Berdasarkan data yang didapat, bulan Januari jumlah pelanggan
sebanyak 57.512 pelanggan, dengan jumlah pelanggan yang terkena
gangguan sebanyak 19 pelanggan, terjadinya gangguan sebanyak 19
kali dan lama gangguannya selama 26,79 jam. Dengan data tersebut
ditargetkan bahwa pada bulan Januari nilai indeks SAIDI dan SAIFI
berturut-turut di angka 5,08 jam/pelanggan/tahun dan 2,88
kali/pelanggan/tahun. Setelah dilakukan perhitungan, didapat bahwa
nilai SAIDI dan SAIFI pada bulan Januari di angka 0,0088 dan 0,006.
Pada bulan Januari terjadi beberapa kerusakan pada bagian fasilitas
distribusi, diantaranya kerusakan pada bagian Jaringan Tegangan
Rendah seperti kabel JTR dan kabel primer/sekunder.

11. Graph

12. Kesalahan?
• Pembuktian.

13. Pengaruh Pertambahan Unit Pembangkit
• Sistem tenaga listrik terdiri atas tiga bagian utama, yaitu sistem pembangkit listrik, saluran transmisi,
dan jaringan distribusi. Permasalahan pada penyediaan energi listrik yaitu cara penyediaan yang handal
dan ekonomis. Penyediaan kapasitas ini akan menghindari beban dari pemadaman karena kurangnya
suplai energi dan meningkatkan keandalan dari sistem
Dimana terdapat beberapa indeks nilai keandalan pada sistem pembangkit ini yaitu :
1. Forced Outage Rate (FOR) yaitu merupakan kondisi dimana suatu unit dalam sistem pembangkit
tersebut keluar dari jadwal bekerjanya, baik itu secara disengaja ataupun tidak disengaja. Dan dapat
dihitung dengan cara :
2. Loss Of Load Probability (LOLP) didefenisikan sebagai probabilitas dari sebuah beban sistem. Melebihi
kapasitas dari pembangkit yang tersedia dengan asumsi beban puncak setiap hari berlangsung
sepanjang hari. Berikut merupakan persamaan dari LOLP :

14. Pengaruh Pertambahan Unit Pembangkit
3. Loss Of Load Expectation (LOLE)
Loss Of Load Expectation yaitu indeks keandalan yang menunjukkan kondisi dengan beban puncak
harian yang akan melebihi kapasitas yang tersedia dan terdapat pengertian lainnya yaitu jumlah unit
dalam satu waktu (jam atau hari) per interval waktu (tahun) yang permintaan bebannya akan melebihi
dari kapasitasnya. Dan terdapat persamaan dalam mencari nilai dari LOLE yaitu :

15. Kurva Distribusi
kurva distrbusi peluang beban disaat beban yang
muncul berada didalam range 0 (nol) hingga beban dasar
maka nilai probabilitasnya adalah satu (1),
sehingga memperlihatkan karakteristik beban
dasar yang tinggi dengan durasi yang lama, kemudian nilai
beban dasar dan beban puncak memiliki jarak yang
berdekatan.
maka dapat diketahui bahwa beban yang dilayani
oleh sistem pembangkit berupa industri yang beroperasi
selama 24 jam dalam seharinya.
Dimana Probability yaitu menunjukan
kemungkinan yang terjadi dan L(MW) yaitu merupakan
kapasitas daya nya.

16. Pengaruh Pertambahan Unit Pembangkit
• Skenario Penambahan Pembangkit
• Skenario 1 Penambahan Unit 1x25 MW
Skenario pada perbaikan indeks keandalan pada sistem pembangkit berikut akan dilakukan dengan
penambahan unit pembangkit hingga indeks yang didapat memenuhi standar yang ingin dicapai.
Penambahan unit pembangkit yang dilakukan dengan kapasitas 25 MW dan nilai FOR sebesar 0,01.
Setelah perhitungan maka didapat hasil LOLP sebesar 0,001495 dengan indeks LOLE sebesar 0,546
hari/tahun. Dari hasil tersebut maka indeks keandalan yang dihasilkan belum memenuhi standar yang
ingin dicapai.
Berikut beberapa skenario penambahan pembangkit yaitu :

17. Pengaruh Pertambahan Unit Pembangkit
• Skenario 2 Penambahan Unit 2x25 MW
• Skenario 3 Penambahan Unit 1x50 MW
Pada skenario kedua akan dilakukan penambahan unit pembangkit dengan kapasitas 25 MW
sebanyak 2 unit pembangkit, dengan nilai FOR sebesar 0,01 di masing-masing unit pembangkit. Kemudian
hasil dari perhitungan didapat nilai LOLP sebesar 3,60016e-06 dengan indeks LOLE sebesar 0,001314
hari/tahun. Berdasarkan hasil yang didapat maka indeks keandalan terlah memenuhi standar yang
diinginkan.
Penambahan unit pada skenario ketiga akan dilakkan penambahan dari unit pembangkit dengan
kapasitas sebesar 50 MW sebanyak 1 unit, dengan nilai FOR sebesar 0,01. Dan dari perhitungan didapat
nilai LOLP sebesar 2,14738e-06 dengan indeks LOLE 0,000784 hari/tahun.
Pembangkit yang dilakukan dengan kapasitas 25 MW dan nilai FOR sebesar 0,01. Setelah
perhitungan maka didapat hasil LOLP sebesar 0,001495 dengan indeks LOLE sebesar 0,546 hari/tahun.
Bedasarkan hasil yang didapat terlihat indeks keandaan yang didapat juga memenuhi standar yang
diinginkan bahkan lebih kecil dari pada skenario kedua.

18. Terdapat gangguan saat dilakukannya penambahan unit pembangkit
yaitu :
Gangguan tanah terjadi akibat adanya tegangan induksi
kumparankumparan trafo atau Pembangkit terhadap struktur logam
disekitarnya; adanya arus bocor akibat gangguan sistem isolasi
(breakdown isolation) antar bagian yang bertegangan sehingga terjadi
hubung singkat; serta adanya kenaikan tegangan mendadak akibat surja
hubung atau surja petir (Hutauruk, 1999 : 120).
a. Gangguan ke Tanah pada Sistem Gardu Induk

19. Persamaan Arus Gangguan ke Tanah pada Sistem
Gardu Induk
Dimana :
I = Arus Listrik
E = Ekivalen
Z = Impedansi

20. b. Laju Kegagalan Komponen (λ)
Kegagalan komponen adalah keadaan suatu komponen atau sistem yang tidak
dapat melaksanakan fungsinya akibat satu atau beberapa kejadian yang
berhubungan secara langsung dengan komponen atau sistem tersebut. Banyaknya
kegagalan yang terjadi selama selang waktu t1 sampai t2 disebut laju kegagalan
(failure rate). Hal ini dapat dinyatakan sebagai peluang bersyarat, yaitu kegagalan-
kegagalan yang terjadi dalam selang waktu t1 dan t2 dimana sebelum periode t1
tidak terjadi kegagalan, dan ini merupakan awal dari selang. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa laju kegagalan (λ) adalah harga rata-rata dari jumlah kegagalan
persatuan waktu pada suatu selang waktu pengamatan (T).

21. Laju kegagalan ini dihitung dengan satuan kegagalan per
tahun. Untuk selang waktu pengamatan diperoleh dari :
Metode representasi dimana dua keadaan
baik dan dua keadaan gagal untuk durasi
operasi atau durasi perbaikan, maka rumus
laju kegagalan untuk jumlah n komponen
adalah sebagai berikut :
Dimana : Λ = angka/laju kegagalan konstan (Failure Rate)
N = jumlah kegagalan selama selang waktu (Total
number of failure)
Σ Ti = Jumlah selang waktu pengamatan

22. Kemungkinan Kumulatif
Penambahan unit pembangkit menyebabkan bertambahnya Faktor-faktor yang menentukan Keandalan
Pembangkit, Adapun parameter yang menentukan keandalan pembangkit antara lain :
• Faktor beban. Faktor beban adalah perbandingan antara besarnya beban rata-rata untuk suatu selang
waktu terhadap beban puncak tertinggi dalam selang waktu yang sama.
Faktor Beban=
Beban Rata rata
Beban Puncak
• Faktor ketersediaan. Faktor ketersediaan adalah perbandingan antara besarnya daya yang tersedia
terhadap daya yang terpasang dalam sistem.
Faktor Ketersediaan =
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑇𝑒𝑟𝑠𝑒𝑑𝑖𝑎
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑎𝑟𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔
• Faktor penggunaan. Faktor penggunaan adalah perbandingan antara besarnya beban puncak terhadap
daya yang terpasang dalam sistem.
Faktor Ketersediaan =
𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑝𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑎𝑟𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔

23. Kemungkinan Kumulatif
• Faktor Kapasitas (Capacity Factor, CF). Faktor kapasitas menunjukkan besar sebuah unit pembangkit
tersebut dimanfaatkan. Faktor kapasitas tahunan (8760 jam) didefinisikan sebagai :
CF =
Produksi Energi(MWh) dalam satu tahun
Daya Mampu (MW )x 8760 jamPuncak
• Faktor pelayanan (Service Factor,SF) adalah perbandingan antara lamanya waktu pengoperasian (tOP)
selama satu tahun (8760 jam).
SF =
t op
8760
• Faktor Gangguan Keluar Perawatan (Maintenance Outage Factor,MOF) Faktor Gangguan Keluar
Perawatan adalah perbandingan antara lamanya waktu perawatan (tmn) selama satu tahun (8760 jam).
MOF =
t 𝑚𝑛
8760

24. Pengaruh Pengurangan Unit Pembangkit
• Skenario pengurangan pembangkit
Pengaruh pengurangan unit pembangkit yaitu nilai indeks yang didapat
sulit memenuhi standar yang inginkan. Karena biasanya pada suatu unit
pembangkit nilai indeks yang ingin dicapai agar memenuhi standard
Biasanya menambah unit pembangkit bukan menguranginya.

25. TERIMA KASIH SEMUANYA…..

26. Refrensi
• Senen, Adri, Titi Ratnasari, and Dwi Anggaini. "Studi Perhitungan Indeks
Keandalan Sistem Tenaga Listrik Menggunakan Graphical User Interface Matlab
pada PT PLN (Persero) Rayon Kota Pinang." Energi & Kelistrikan 11.2 (2019): 138-
148.
• Djiteng Marsudi, Ir, “Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Balai Penerbit & Humas ISTN,
Bumi Srengseng Indah, Ps. Minggu, Jakarta Selatan.1990.