Dokumen tersebut membahas tentang tingkat keandalan sistem tenaga listrik mulai dari pembangkit, transmisi, hingga distribusi serta proses penyediaan listrik ke konsumen."

1. Levels Keandalan Sistem Tenaga Listrik
Oleh : Suparman
1
Department Of Elektrical Engineering
Brawijaya University
2013

2. INDUSTRI
BISNIS
SISTEM PEMBANGKIT
GARDU
STEP-UP
SISTEM TRANSMISI SISTEM DISTRIBUSI
GARDU
STEP DOWN
RUMAH
SOSIAL/
PUBLIK
PLTA PLTG
PLTD PLTU
PLTP PLTGU
KONSUMEN
TRAFO
STEP DOWN
Elemen Pokok Sistem Tenaga Listrik yang akan dibahas
adalah masalah level keandalan dari :
1. Pembangkit
2. Transmisi
3. distribusi
Level Keandalan Oleh : Suparman 2

3. Level Keandalan
Keandalan Suatu sistem (reliability) didefenisikan sebagai Sebuah peluang suatu
komponen atau sistem memenuhi fungsi yang dibutuhkan dalam periode waktu yang
diberikan selama digunakan dalam kondisi beroperasi.Dengan kata lain keandalan
adalah peluang tidak terjadi kegagalan selama beroperasi.
→ Pembangkit
Level Keandalan Oleh : Suparman 3
PLTA / PLTGU
GARDU INDUK
STEP UP
SALURAN
TRANSMISI INDUSTRI
BESAR
PERUMAHAN
PLTG
UNIT
PENGATUR
DISTRIBUSI
KANTOR / PERTOKOAN
SALURAN
TRANSMISI
JARINGAN
TM / TRINDUSTRI
MENENGAH /
KECIL SEKOLAH /
PERGURUAN TINGGI
PLTD
GARDU
INDUK 150 kV
GARDU
INDUK 70 kV

4. Level Keandalan Oleh : Suparman 4
Syn
A
51 47 12 45 51
V KWH KVAR F COS
27
G
REL / BUS BAR
PEMISAH
SINKROSKOP
PEMISAH
PT
CT
SISTEM
PENGUAT
MEDAN
DIESEL SET
SISTEM
PEMBUMIAN
SISTEM
PENGUAT
MEDAN
RELAY
PROTEKSI
SISTEM
PENGUKURAN
PMT / CIRCUIT BREAKER
PENGHANTAR
PROTEKSI
Pengaman Pembangkit
Pemutus Gas SF6

5. Gambar jenis-jenis PMT berdasarkan pemadaman busur api
Gambar Switchgear
/serendang hubung
Level Keandalan Oleh : Suparman 5
Lanjutan Pengaman

6.  Pembumian bagian-bagian instalasi tersebut di atas dilakukan dengan cara
menghubungkan bagian-bagian ini dengan titik-titik pembumian dalam pusat
listrik bersangkutan.Titik-titik pembumian ini dapat berupa batang besi, pelat
tembaga, atau anyaman tembaga yang ditanam dalam tanah. Dengan
melakukan pembumian bagian-bagian instalasi tersebut di atas, maka
tegangan bagian-bagian instalasi ini akan selalu sama dengan potensial
bumi sehingga apabila disentuh manusia tidak berbahaya.
~
Ikatan Penyama Potensial
Elektroda Pentanahan
Level Keandalan Oleh : Suparman 6
Pentanahan

7. Level Keandalan Oleh : Suparman 7
Proses Penyedian Sistem Tenaga Listrik
 Dalam pusat listrik, energi primer
dikonversikan menjadi energi listrik,
Kemudian energi listrik ini dinaikkan
tegangannya untuk disalurkan
melalui saluran transmisi. Tegangan
transmisi yang digunakan PLN: 70
kV, 150kV, 275 kV, dan 500 kV.
Saluran transmisi dapat berupa
saluran kabel udara. atau saluran
kabel tanah. PLN menggunakan
frekuensi 50 Hz. Di gardu induk
(GI),tegangan diturunkan menjadi
tegangan distribusi primer.
Tegangan distribusi primer yang
digunakan PLN adalah 20 kV.

8.  Gambar diatas menunjukan penyaluran tenaga listrik bagi konsumen.
 Dari Gardu Induk (GI), tenaga listrik didistribusikan melalui penyulang-
penyulang distribusi yang berupa saluran udara atau melalui saluran kabel
tanah.
 Pada penyulang-penyulang distribusi terdapat gardu-gardu distribusi yang
berfungsi untuk menurunkan tegangan distribusi primer menjadi tegangan
rendah 380/220 Volt yang didistribusikan melalui jaringan tegangan
rendah (JTR).
 Konsumen tenaga listrik mendapat tenaga listrik dari JTR dengan
menggunakan sambungan rumah (SR).
 Dari sambungan, tenaga listrik masuk ke alat pembatas dan pencatat
tenaga listrik berupa KWH meter sebelum memasuki instalasi rumah milik
konsumen. KWH meter berfungsi membatasi daya dan mencatat besarnya
pemakaian energi listrik oleh konsumen.
Level Keandalan Oleh : Suparman 8
Lanjutan penyediaan tenaga listrik

9.  Dalam pembangunan pusat tenaga listrik perlu mempertimbangkan :
 Kebutuhan (demand) beban rata-rata harian, yaitu mempertimbangkan
besar daya yang dibangkitkan pada hari tersebut.
 Diagram contoh beban listrik harian
 Beban rata-rata harian adalah luas diagram beban harian dibagi 24 jam
 faktor beban adalah perbandingan antara beban rata-rata dan beban
maksimum (puncak) selama periode tersebut
Level Keandalan Oleh : Suparman 9
Lanjutan penyediaan tenaga listrik
Dari Gambar ini tampak bahwa
beban listrik paling tinggi (puncak)
terjadi sekitar jam 8-12 pagi untuk
musim panas (summer) sebesar 11,5
GW dan 15 GigaWatt untuk musim
hujan (winter) terjadi antara pukul
16.00- 20.00.

10. MATA UJI LAIK OPERASI
PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK
( SK, Dirjen LPE No. 200-12/44/600.4/2003 tgl 1 Agustus 2003)
A. Review Dokument
1. Spesifikasi teknis
2. Spesifikasi material
3. Dokumen AMDAL atau UKL/UDL
B. Review Desain
1. Sistem pembumian titik netral
2. Short circuit level sistem
3. Sistem pengaman elektrikal
4. Sistem pengukuran
5. Setting relai koordinasi dengan grid.
Level Keandalan Oleh : Suparman 10
UJI KELAYAKAN GENERATOR

11. Lanjutan Uji Layak Generator
C. Evaluasi hasil uji
1. Pengukuran tahanan pembumian
2. Pengujian individual utama
• Elektrikal
• Mekanikal
3. Pengujian fungsi peralatan proteksi
dan kontrol
• Elektrikal
• Mekanikal
4. Pengujian unjuk kerja
• Pengaturan tegangan
• Pengaturan frekwensi
D. Pemeriksaan dan Pengujian
1. Pemeriksaan visual/fisik
• Data name plate (generator)
• Perlengkapan K3
• Perlengkapan pelindung
terhadap benda bertegangan
Level Keandalan Oleh : Suparman 11

12. • Perlengkapan perlindungan terhadap benda berputar
• Perlengkapan/peralatan sistem k-2 (keselamatan ketenagalistrikan)
• Pemeriksaan pembumian peralatan
• Pemeriksaan fisik instalasi listrik
• Pemeriksaan clearance dan crepage distance
• Pemeriksaan kebocoran minyak trafo
2. Pengujian unjuk kerja
• Uji sinkronisasi
• Uji kapasitas pembangkit
• Uji pengaturan frekwensi
• Uji keandalan pembangkit (72 jam; 80 % -100%)
3. Pemeriksaan dampak lingkungan
• Uji tingkat kebisingan
• Uji emisi gas buang
• Uji limbah
Level Keandalan Oleh : Suparman 12
Lanjutan Uji Layak Generator

13. Sistem Transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat
pembangkit ke pusat beban melalui saluran transmisi. saluran transmisi
akan mengalami rugi-rugi tenaga, maka untuk mengatasi hal tersebut
tenaga yang akan dikirim dari pusat pembangkit ke pusat beban harus
ditransmisikan dengan tegangan tinggi maupun tegangan ekstra tinggi.
2.1.1 Fungsi Transmisi Tegangan Tinggi
 Berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu gardu induk ke gardu induk
lainnya.
 Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang (tower)
melalui isolator-isolator, dengan sistem tegangan tinggi.
 Standar tegangan tinggi yang berlaku di Indonesia adalah : 30 KV, 70 KV
dan 150 KV.
2.1. Saluran Transmisi
Level Keandalan Oleh : Suparman 13
2. SALURAN TRANMISI

14. 2.1.2 Kosntruksi Jaringan Transmisi terdiri dari :
 Menggunakan kabel udara dan kabel tanah, untuk tegangan rendah,
tegangan menengah dan tegangan tinggi.
 Menggunakan kabel udara untuktegangan tingg dan tegangan ekstra
tinggi.
Klasifikasi Saluran Transmisi:
2.2. Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi
2.2.1. SUTET 200 KV-500KV
2.2.2. SUTET 30 KV-150 KV
2.3. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT 30KV-150KV
2.4. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 6 KV – 30 KV.
2.5. Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) 6 KV – 20 KV
2.6. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) 40 VOLT – 1000 VOLT
2.7. Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR) 40 VOLT – 1000 VOLT
Level Keandalan Oleh : Suparman 14

15. Keandalan dalam sistim distribusi adalah suatu ukuran ketersediaan / tingkat
pelayanan penyediaan tenaga listrik dari sistem ke pemakai / pelanggan.
Ukuran keandalan dapat dinyatakan sebagai seberapa sering sistem mengalami
pemadaman, berapa lama pemadaman terjadi dan berapa cepat waktu yang
dibutuhkan untuk memulihkan kondisi dari pemadaman yang terjadi.
Sistem Distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen yang
berupa pabrik, industri, perumahan dan sebagainya.
Transmisi tenaga dengan tegangan tinggi maupun ekstra tinggi pada saluran
transmisi di rubah pada gardu induk menjadi tegangan menengah atau tegangan
distribusi primer, yang selanjutnya diturunkan lagi menjadi tegangan untuk
konsumen
Level Keandalan Oleh : Suparman 15
Sekilas Tentang Saluran Distribusi

16. 3.1. Klasifikasi Saluran Distribusi
3.1.1. Menurut nilai tegangannya:
 Saluran distribusi Primer
 Saluran Distribusi Sekunder
3.1.2 Menurut bentuk tegangannya:
 Saluran Distribusi DC (Direct Current)
 Saluran Distribusi AC (Alternating Current)
3.1.3 Menurut jenis/tipe konduktornya:
 Saluran udara,
 Saluran Bawah Tanah
 Saluran Bawah Laut
3.1.4. Menurut susunan konfigurasi) salurannya:
 Saluran Konfigurasi horizontal,
 Saluran Konfigurasi Vertikal,
 Saluran konfigurasi Delta
3.1.5. Menurut Susunan Rangkaiannya
 Jaringan Sistem Distribusi Primer,
 Jaringan Distribusi Radial,
 Jaringan distribusi ring (loop),
 Jaringan Sistem Distribusi Sekunder
Level Keandalan Oleh : Suparman 16
3. SALURAN DISTRIBUSI

17. 3.2. Klasifikasi system distribusi berdasarkan
pengawatan yaitu:
1. Sistem satu fasa dua kawat 120 Volt
2. Sistem satu fasa tiga kawat 120/240 Volt
3. Sistem tiga fasa empat kawat 120/208 Volt
4. Sistem tiga fasa empat kawat 120/240 Volt
5. Sistem tiga fasa tiga kawat 240 Volt
6. Sistem tiga fasa tiga kawat 480 Volt
7. Sistem tiga fasa empat kawat 240/416 Volt
8. Sistem tiga fasa empat kawat 265/460 Volt
9. Sistem tiga fasa empat kawat 220/380 Volt
Level Keandalan Oleh : Suparman 17
Di Indonesia PT. PLN
menggunakan sistem
tegangan 220/380 Volt.
Sedang pemakai listrik yang
tidak menggunakan tenaga
listrik dari PT. PLN,
menggunakan salah satu
sistem diatas sesuai dengan
standar yang ada.
Sebagai anggota IEC (International Electrotechnical Comission)
Indonesia telah mulai menyesuaikan sistem tegangan menjadi 220/380
Volt saja, karena IEC sejak tahun 1967 sudah tidak mencantumkan lagi
tegangan 127 Volt. (IEC Standard Voltage pada Publikasi nomor 38 tahun
1967 halaman 7 seri 1 tabel 1).

18. PLTA / PLTGU
GARDU INDUK
STEP UP
SALURAN
TRANSMISI
INDUSTRI
BESAR
PERUMAHAN
PLTG
UNIT
PENGATUR
DISTRIBUSI
KANTOR / PERTOKOAN
SALURAN
TRANSMISI
JARINGAN
TM / TRINDUSTRI
MENENGAH /
KECIL
SEKOLAH /
PERGURUAN TINGGI
PLTD
GARDU
INDUK 150 kV
GARDU
INDUK 70 kV
Level Keandalan Oleh : Suparman 18
4. PEMBEBANAN

19. INDUSTRI
BISNIS
SISTEM PEMBANGKIT
GARDU
STEP-UP
SISTEM TRANSMISI SISTEM DISTRIBUSI
GARDU
STEP DOWN
RUMAH
SOSIAL/
PUBLIK
PLTA
PLTD
PLTP
PLTG
PLTU
PLTGU
KONSUMEN
TRAFO
STEP DOWN
Level Keandalan Oleh : Suparman 19
4.1. ALUR DISTRIBUSI DAYA DARI PEMBANGKIT -BEBAN
Mulai dari pembangkitan, penyaluran, pendistribusian sampai dengan
pemanfaatan :
Terkait, terikat dan harus memenuhi regulasi dan kebijakan
Pemerintah.
Melibatkan banyak pihak (pemerintah, PLN, komunitas masyarakat
ketenagalistrikan, masyarakat umum dan pelanggan).
Timbul kompleksitas permasalahan.

20. INDUSTRI
BISNIS
SISTEM PEMBANGKIT
GARDU
STEP-UP
SISTEM TRANSMISI SISTEM DISTRIBUSI
GARDU
STEP DOWN
RUMAH
SOSIAL/
PUBLIK
PLTA
PLTD
PLTP
PLTG
PLTU
PLTGU
KONSUMEN
TRAFO
STEP DOWN
Pada proses penyaluran & pendistribusian sampai ke
instalasi pemanfaatan, terjadi kerugian (losses) daya
listrik, yang disebabkan oleh :
• Losses teknik.
• Losses administrasi.
• Listrik ilegal
Losses Nasional tahun 2013, sebesar 11,3 %Level Keandalan Oleh : Suparman 20
4.1. ALUR DISTRIBUSI DAYA DARI PEMBANGKIT -BEBAN

21.  Parameter Tingkat Mutu Layanan Distribusi :
• Kualitas tegangan layanan, minimum -10 % dan maksimum +5 % dari
tegangan nominal.
• Tingkat durasi/lamanya pemadaman atau System Average Interruption
Duration Index (SAIDI).
• Tingkat Frequensi/banyaknya kali padam atau System Average Interuption
Frequency Index (SAIFI).
• Tingkat efisiensi distribusi/susut distribusi.
• Dan lain sebagainya.
 Harapan 5 tahun ke depan :
• Tegangan sesuai standar.
• SAIDI dalam orde 100 s/d 150 menit/pelanggan/tahun.
• SAIFI dalam orde 5 s/d 6 kali/pelanggan/tahun.
• Susut Distribusi di bawah 10 % (Single digit).
Level Keandalan Oleh : Suparman 21

22. Level Keandalan Oleh : Suparman
22
Thank you
for the nine STL friend for your
cooperation……!!!!!!
And Compact Always