## Koordinasi Proteksi Relai Arus Lebih pada Sistem Distribusi Radial Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan Perambatan Balik
Andy Frediansyah 1) , Mochammad Facta 2) , dan Susatyo Handoko 3)
1,2,3) Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro
1,2,3) Jl. Prof. Sudharto, SH, Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275, Indonesia e-mail: andykendal78@gmail.com 1) , mhdfacta@gmail.com 2 ) , susatyo73@gmail.com 3)

## ABSTRACT
To reduce damage to electrical power equipment, protective equipment is needed that is designed as well as possible, so that the protection relay can isolate faults in parts of the distribution network as fast as possible. This backup protection need appropriate relay coordination, so that could protect, if it happens of a primary protection failure. To provide the best service to customers, it is necessary to coordinate the protection relay in the electric power system. To provide protection, the protec- tion relay in the electric power system must be properly coordinated. In this study, we will make a simulation to calculate the TDS  and  Ipickup  values  of  the  overcurrent  relay  using  a  artificial  neural  network  backpropagation  with  software  Matlab R2016a. The results of this study can determine the value of TDS (Time Dial Setting) and Ipickup (Current pickup) by overcome the  main  problem  of  overcurrent  relay  protection  coordination  at  the  Ammurea  II  Factory  PT.  Petrokimia  Gresik  using  a method artificial neural network backpropagation. And, also obtained the results of the minimum value of MSE (Mean Square Error) with the process using the method artificial neural network backpropagation.
Keywords: Ipickup, artificial neural network backpropagation, protection relay coordination, Protection relay, TDS (Time Dial Setting).

## ABSTRAK
Untuk  mengurangi  kerusakan  pada  peralatan  tenaga  listrik,  maka  dibutuhkan  peralatan  proteksi  yang  didesain  sebaik mungkin, sehingga relai proteksi dapat mengisolasi gangguan pada bagian dari jaringan distribusi secepat mungkin. Proteksi cadangan  ini  membutuhkan  koordinasi  relai  yang  tepat,  agar  dapat  memproteksi,  apabila  terjadi  kegagalan  pada  proteksi utama. Untuk memberikan pelayanan yang terbaik kepada pelanggan, maka perlu dilakukannya koordinasi relai proteksi pada sistem  tenaga  listrik.  Untuk  memberikan  proteksi,  maka  relai  proteksi  dalam  sistem  tenaga  listrik  harus  dikoordinasikan dengan baik. Pada penelitian ini akan melakukan pembuatan simulasi untuk menghitung nilai TDS dan I pickup rele arus lebih menggunakan jaringan syaraf tiruan backpropagation dengan software Matlab R2016a. Hasil penelitian ini dapat menentukan nilai dari TDS ( Time Dial Setting ) dan I pickup (Arus pickup ) dengan mengatasi permasalahan utama dari koordinasi proteksi relai arus lebih pada Pabrik Ammurea II PT. Petrokimia Gresik dengan menggunakan metode jaringan syaraf tiruan Back- propagation . Dan, juga didapatkan hasil nilai minimal dari MSE ( Mean Squre Error ) dengan proses menggunakan jaringan syaraf tiruan Backpropagation .
Kata kunci: I pickup, jaringan syaraf tiruan backpropagation, koordinasi relai proteksi, Relai proteksi, TDS ( Time Dial Setting ).

## I. P ENDAHULUAN
ebutuhan akan tenaga listrik dari tahun ke tahun selalu  meningkat  tajam  [1].  Unit  pembangkit, Trafo Daya, Trafo Distribusi, Trafo Arus, Trafo Tegangan,  Relay,  Isolator,  Kabel,  Bus  Bur,  Pemutus Rangkaian,  Saluran  Transmisi,  dan  Saluran  Distribusi merupakan  komponen  dari  Sistem  Tenaga  Listrik  [1]. Gangguan  pada  sistem  tenaga  listrik  seperti  gangguan satu  fasa  ke  tanah,  gangguan  dua  fasa  ke  tanah, gangguan fasa ke fasa dan gangguan 3 fasa, ini bisa ter- jadi di bagian mana saja dari sistem tenaga listrik. Pada lokasi gangguan yang di ambil dari sisi sumber tenaga listrik, ini juga menentukan dari tingkat gangguan yang disebabkan  oleh  impedansi  gangguan.  Analisis gangguan  dibutuhkan  untuk  menghitung  tingkat gangguan dalam beraneka macam titik gangguan pada sistem tenaga listrik [1].
Untuk mengurangi kerusakan pada peralatan tenaga listrik,  untuk  meminimalkan  gangguan  sistem,  yang dapat  mempengaruhi  keandalan  dalam  menyalurkan tenaga listrik pada jaringan distribusi. Maka dibutuhkan peralatan  proteksi  yang  didesain  sebaik  mungkin,  se- hingga relai proteksi dapat mengisolasi gangguan pada bagian  dari  jaringan  distribusi  secepat  mungkin  [1]. Dapat  memisahkan  bagian  dari  sistem  tenaga  listrik yang  mengalami  gangguan  sekecil  mungkin  ini  meru- pakan  selektifitas  dari  pengoperasian  sistem  proteksi. Dapat  membedakan  antara  kondisi  gangguan  dan  nor- mal, ini merupakan fungsi dari Relai proteksi.
Proteksi cadangan ini membutuhkan koordinasi relai yang tepat, agar dapat memproteksi, apabila terjadi keg- agalan  pada  proteksi  utama.  untuk  memberikan  pela- yanan yang terbaik kepada pelanggan dan untuk mem- peroleh  sistem  yang  andal,  maka  perlu  dilakukannya
K
Koordinasi  Relai  Proteksi  pada  sistem  tenaga  listrik. Untuk  terjadinya  kesalahan  ini,  seringnya  terjadi  pada sistem tenaga listrik yang lebih besar  [1].  Untuk mem- berikan  proteksi  utama  dan  proteksi  cadangan,  maka relai proteksi dalam sistem tenaga listrik harus dikoordi- nasikan dengan baik [1].
Pengoperasian  relai  yang  cepat,  selektif,  dan  andal untuk mengisolasi bagian yang sedang bermasalah pada sistem  tenaga  listrik  merupakan  syarat  yang  harus  di- miliki  oleh  skema  koordinasi  relay,  karena  koordinasi relai merupakan faktor yang penting dalam merancang sistem  proteksi.  Bekerjanya  beberapa  peralatan  tenaga listrik  seperti  CT  (Trafo  Arus),  Relai  Proteksi, Rangkaian Trip, dan CB ( Circuit Breaker ) secara ber- sama-sama  merupakan  kerja  Tim  dari  Relai  Proteksi [2].
Untuk menjaga selektivitas antara perangkat tenaga listrik  yang  mungkin  saja  akan  mengalami  gangguan, untuk  memastikan  bahwa  pengoperasian tenaga  listrik yang  aman  dan  meningkatnya  keandalan  dari  sistem tenaga  listrik  ini  merupakan  tujuan  dari  Koordinasi perangkat proteksi  [3]. Relai arus lebih yaitu umumya banyak  dipakai  untuk  sistem  tenaga  listrik.  Untuk meminimalkan  pemadaman  listrik  dan  kontinuitas  da- lam  penyaluran  tenaga  listrik  ke  konsumen,  maka peralatan  proteksi  harus  dikoordinasikan  dengan  baik. Konsep yang mendasari masalah koordinasi yaitu ten- tang  perhitungan  pengaturan  TDS  ( Time  Dial  Setting ) dan perhitungan I pickup (arus pickup ) [4].
Pada bagian mana pun dari sistem tenaga listrik ini, biasanya sering mengalami gangguan seperti gangguan hubung singkat tiga fase, fase ke fase, fase ke ground, dan  dua  fase  ke  ground.  Arus  yang  mengalir  dalam jumlah yang sangat besar, melalui sistem yang bergan- tung  pada  impedansi  peralatan  sistem  tersebut,  ini disebabkan  oleh  gangguan  hubung  singkat.  Peralatan proteksi sistem tenaga listrik ini akan  dioperasikan un- tuk  mengurangi  kerusakan  yang  disebabkan  oleh gangguan hubung singkat [5].
Untuk menjaga kelancaran dalam pengoperasian dan pengendalian  sistem  tenaga  listrik,  maka  fungsi  dari Sistem  proteksi  sangat  penting.  Skema  proteksi  yang dirancang dengan tepat, maka akan memberikan suplai daya  yang  kontinyu  atau  terus-menerus  kapada  kon- sumen. Skema proteksi ini, melindungi peralatan tenaga listrik utama di jaringan distribusi, dengan tujuan untuk menghindari  kerusakan  pada  peralatan  tenaga  listrik selama kondisi abnormal (tidak normal)  [6].
Koordinasi  yang  mempunyai  waktu  operasi  relay sekecil mungkin merupakan koordinasi yang baik. Un- tuk  mengatasi  masalah  koordinasi  pengaturan  relai proteksi, yaitu dapat menggunakan kecerdasan buatan. Pada  perhitungan  setting  relai  akan  jauh  lebih  cepat, apabila  memakai  jaringan  syaraf  tiruan.    Untuk  target suatu  algoritma,  ini  dapat  menggunakan  semua  hasil dari perhitungan pengaturan relai proteksi.   Algoritma
jaringan syaraf tiruan dapat secara akurat untuk mem- prediksi  pengaturan  relai  proteksi  yang  tetap,  apabila terjadi  perubahan  pada  setiap  operasi  pembangkit. Jaringan syaraf tiruan dengan metode backpropagation digunakan sebagai proses pembelajaran pada penelitian ini. [7].
Untuk  mendapatkan  pengaturan  relay  proteksi adaptif, apabila kondisi dari sistem tenaga listrik beru- bah,  maka  digunakannya  algoritma  backpropagation pada  penelitian  ini. Single  line  diagram dari  Pabrik Ammurea II PT. Petrokimia Gresik akan digunakan se- bagai  bahan  pengujian,  pada  skema  proteksi  adaptif. Hasil simulasi akan diuji dalam simulasi di Etap 12.6.0 untuk memastikan apabila setting-an proteksi relay arus lebih, yang sesuai telah didapatkan, sesudah melakukan simulasi  dengan  berbagai  tipikal.  Dalam  memperoleh algoritma adaptif ini, setelah itu akan digunakan untuk mengatur OCR ( Over Current Relay ) di jaringan distri- busi  radial  yang  merupakan  tujuan  dari  penelitian  ini. Jaringan syaraf tiruan backpropagation ini, merupakan hasil  simulasi  dari  pengaplikasian  pengaturan  relai proteksi pada jaringan distribusi radial. [7].
Oleh sebab itu, pada penelitian ini akan membahas tentang koordinasi proteksi rele arus lebih pada sistem distribusi  radial  dengan  menggunakan  jaringan  syaraf tiruan  backpropagation  di  Pabrik  Ammurea  II  PT. Petrokimia Gresik. Dengan harapan adanya koordinasi proteksi relay arus lebih dengan menggunakan jaringan syaraf tiruan backpropagation ini, akan bisa mengurangi terjadinya gangguan hubung singkat yang bisa saja ter- jadi,  dengan  tujuan  untuk  mengamankan  peralatan  – peralatan tenaga listrik yang terpasang  dan juga untuk menjaga keandalan pada sistem distribusi tenaga listrik tersebut [8].

## II. L ANDASAN T EORI A. Gangguan Hubung Singkat
Gangguan hubung singkat yaitu gangguan yang ter- jadi  karena  adanya  kesalahan  diantara  bagian-bagian yang bertegangan. Gangguan hubung singkat bisa juga terjadi akibat adanya isolasi yang tembus atau rusak ka- rena tidak tahan terhadap tegangan lebih, baik yang be- rasal dari dalam maupun yang berasal dari luar (misal- nya : akibat dari sambaran petir)  [9].  Gangguan hubung singkat ini bisa terjadi pada gangguan satu fasa ketanah, gangguan  dua  fasa  ke  tanah,  gangguan  dua  fasa,  dan gangguan tiga fasa, gangguan hubung singkat yang ter- jadi dapat bersifat sebagai permanen maupun temporer. Pada Gangguan hubung singkat permanen, ini dapat ter- jadi pada kumparan trafo daya dan pada kabel yang di- akibatkan karena arus gangguan hubung singkat fasa ke tanah  atau  antar  fasa,  maka  konduktor  menjadi  panas yang  dapat  berpengaruh  pada minyak trafo  daya  atau- pun isolasi [10].

## B. Proteksi Sistem Tenaga Listrik
Proteksi  atau  alat  pengaman  merupakan  suatu  alat yang berguna untuk melindungi atau memproteksi suatu sistem penyaluran tenaga listrik dengan cara membatasi arus lebih (over current) atau tegangan lebih (over volt- age) yang melewati  sistem tenaga  listrik tersebut,  dan meneruskannya ke tanah (ground) . Selanjutnya proteksi atau alat pengaman harus bisa mengendalikan tegangan sistem  supaya  kontinuitas  penyaluran  ke  pusat  kon- sumen tidak mengalami gangguan hingga batas waktu yang  tidak  dapat  ditentukan.  Alat  proteksi  juga  harus bisa mengalirkan arus lebih dengan tidak merusak alat proteksi tersebut dan peralatan listrik lainnya [9].

## C. Rele Arus Lebih
Rele Arus Lebih yaitu Rele proteksi yang awal dan cukup  sederhana  yang  sering  dipakai  untuk  menga- mankan  jaringan  sistem  tenaga  listrik.  Seiring  dengan berjalannya  waktu,  rele  proteksi  ini  selanjutnya  mulai berkembang  dari  pengaplikasian  yang  sederhana  me- makai  satu  rele  sampai  beberapa  rele  yang  disetting secara  bertingkat  berdasarkan  pada  besarnya  arus gangguan yang berbeda-beda sesuai lokasi gangguannya.
Proteksi  arus  bertingkat  ini  bertujuan  supaya  rele proteksi tersebut dapat menyelesaikan suatu gangguan secara diskriminatif sesuai dengan lokasi gangguannya. Dan faktor lain yang juga perlu diamati supaya sebuah rele  arus  lebih  bisa  beroperasi  secara  stabil  dan  tepat, oleh  sebab  itu  perbedaan  antara  arus  hubung  singkat minimal dengan arus beban maksimal harus bernilai be- sar. Ini dibutuhkan supaya rele arus lebih itu, tidak dapat beroperasi terhadap arus beban lebih maksimum. Pada dasarnya  rele arus  lebih  bisa  dikelompokan menjadi  2 jenis, yaitu :  rele arus lebih biasa atau non direksional dan rele arus lebih yang dilengkapi dengan elemen arah [11].

## D. Pengaturan Rele Arus Lebih Waktu Inverse
Pada  rele  arus  lebih  waktu  invers  ini,  mempunyai nilai batas setting yaitu rele tidak bisa beroperasi pada saat beban maksimal, sehingga setting arus dari rele ini harus  lebih  besar  dari  arus  beban  penuh  dari  alat-alat yang akan diproteksi. Pada rele arus lebih waktu invers ini,  terdiri  atas  dua  bagian setting yaitu setting  pickup dan setting time dial. I set merupakan arus pickup dalam satuan  ampere.  Pada  rele  arus  lebih,  besarnya  arus pickup diperoleh  dengan  melakukan  pemilihan  tap. Pada  pemilihan  besarnya  nilai  tap,  dapat  ditentukan dengan memakai persamaan berikut ini [12] :
(1)
I set yaitu  arus pickup dalam  satuan  ampere.  Pada pengaturan  rele  arus  lebih  waktu  invers,  untuk menentukan  arus pickup yang  dipakai  sebagai  acuan
pada rele saat memulai operasi ketika terjadi gangguan. Berikut  ini  yaitu  cara  menentukan  arus pickup yang berdasarkan pada standar British Standard BS 142 :1,05 FLA ≤ Iset ≤ 1,4 FLA, Dimana FLA adalah arus beban penuh dari peralatan [13].
Sedangkan  untuk time  dial  yang digunakan  untuk penyetelan waktu operasi rele. Untuk menentukan nilai time dial dari masing-masing kurva karakteristik invers rele  arus  lebih  dapat  digunakan  persamaan  berikut  ini [12].
td = K x TDS [( Isc max Iset ) 𝛼 −1] (2)
Dimana: td   = waktu operasi ( sekon ) TDS   = time dial setting
Isc max  = arus hubung singkat maksimal (Ampere) Iset  = arus pickup (Ampere) k  = koefisien invers 1 (lihat pada tabel 1) α  = koefisien invers 2 (lihat pada tabel 1)

## E. Jaringan Syaraf Tiruan
Jaringan Syaraf Tiruan atau Artificial Neural Net- work ialah suatu model pemrosesan komputasi yang terinspirasi dari langkah kerja sistem jaringan syaraf manusia. Pada jaringan syaraf tiruan juga memiliki istilah neuron atau biasanya disebut sebagai node . Pada setiap neuron akan terhubung dengan neuron yang lain-nya melalui layer dengan bobot tertentu. Se- dangkan pada setiap neuron memiliki internal state yang disebut sebagai aktivasi. Aktivasi tersebut adalah fungsi dari inputan atau masukan yang diterima. Suatu neuron mengirimkan sinyal ke neuron - neuron yang lain-nya  [14].
Data yang digunakan pada penelitian ini merupakan data  primer  yang  diambil  sendiri  oleh  peneliti  yang bertempat  di  Desa  Sumbersari,  Kecamatan  Srono, Kabupaten  Banyuwangi.  Tahapan  penelitian  yang dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah  studi  pustaka, pengambilan  citra  daun  ubi,  preprocessing  citra, segmentasi  citra,  ekstraksi  fitur  dan  klasifikasi  KNN seperti yang digambarkan pada Gambar 1.

## III. S ISTEM K ELISTRIKAN PADA P ABRIK A MMUREA

## II PT. P ETROKIMIA G RESIK
Pabrik  Ammurea  II  merupakan  pabrik  baru  yang didirikan  oleh  PT. Petrokimia  Gresik,  yang  bertujuan untuk  meningkatkan  kualitas  dan  kuantitas  dari
TABEL I KOEFISIEN INVERS TIME DIAL
Tipe Kurva Koefisien K α Standard Inverse 0.14 0.02 Very Invers 13.50 1.00 Extremely Inverse 80.0 2.00
Primary CT Iset = Tap
produksinya. Hasil produksi pabrik ini, yaitu ammonia dan juga urea. Sistem kelistrikan pada pabrik ammurea II ini disuplai oleh 2 buah sumber energi, yaitu PLN dan pembangkit  baru  GGCP  (Gresik Gas  Cogeneration Plant )  dengan  kapasitas  1  x  26,8  MW.  Sistem kelistrikan yang digunakan pada pabrik ini adalah sis- tem radial dengan tegangan bus 20 kV; 6,3 kV; dan 0,4 kV. Berikut ini adalah Gambar single line diagram se- derhana dari Pabrik Ammurea II:

## Gambar 1. single line diagram sederhana dari Pabrik Ammurea II PT. Petrokimia Gresik
Proses  penelitian  ini  digambarkan  dalam  sebuah flowchart yaitu sebagai berikut:
Proses penelitian dimulai dari melakukan studi liter- atur  untuk  mencari  referensi  bahan  melalui  ebook, buku,  dan  jurnal  ilmiah  ( paper )  yang  berhubungan dengan  koordinasi  proteksi  arus  lebih  dan  jaringan syaraf tiruan. Selanjutnya, melakukan perancangan de- sain  simulasi  sistem single  line  diagram dengan menggunakan  software  etap  12.6.0.  maka  selanjutnya akan diperoleh data berupa, status operasi pembangkit, Isc (arus hubung singkat), lokasi terjadinya gangguan, jenis  gangguan,  dan  I  FLA.  Data  tersebut  diperoleh dengan melakukan simulasi dengan menggunakan soft- ware ETAP  12.6.0.    Selanjutnya  melakukan  perhi- tungan  TDS  ( Time  Dial  Setting )  dan  I pickup secara manual dengan menggunakan rumus yang ada. Setelah itu, mengklasifikasikan nilai input dan nilai output . Data input yang akan dijadikan untuk proses dalam jaringan syaraf tiruan  yaitu  data  status  operasi  pembangkit,  Isc (arus hubung singkat), lokasi terjadinya gangguan, dan jenis gangguan. Sedangkan untuk data output yang akan digunakan yaitu data TDS ( Time Dial Setting ) dan data Ipickup (arus pickup ).
Pada  proses  pelatihan  ( training )  data  yaitu menggunakan  jaringan  syaraf  tiruan  dengan  metode yang dipakai yaitu backpropagation . Selanjutnya, apa- bila  telah  didapatkan  nilai  minimal  dari  MSE  ( Mean Squre  Error )  dengan  proses  menggunakan  Jaringan Syaraf  Tiruan,  maka  selanjutnya  akan  diperoleh  data Output  berupa  data  TDS  ( Time  Dial  Setting )  dan  data Ipickup (arus pickup ). Akan tetapi jika tidak diperoleh nilai minimal dari MSE ( Mean Squre Error ), maka akan dilakukan proses pelatihan ( training ) ulang data terse- but dengan menggunakan jaringan syaraf tiruan dengan metode Backpropagation . Setelah melakukan pelatihan ( training )  ulang  data  tersebut  dengan  menggunakan Jaringan  Syaraf  Tiruan  maka  diperoleh  data  Output yaitu  berupa  data  TDS  ( Time  Dial  Setting )  dan  data I pickup (arus pickup ). Maka, selanjutnya data tersebut yang  diperoleh  dari  Jaringan  Syaraf  Tiruan  akan  di- masukan  ke Over  Current  Relay ,  yaitu  dengan  cara melakukan  pengaturan  atau  men- setting ulang Over Current  Relay /  OCR  (Rele  Arus  Lebih)  yang  ada  di Software ETAP,  setelah  itu  menjalankan  simulasi dengan menggunakan Software ETAP 12.6.0.

## IV. H ASIL S IMULASI DAN A NALISIS
A. Pemodelan Sistem Kelistrikan Pada Pabrik Ammurea II PT. Petrokimia Gresik. Pemodelan  sistem  Kelistrikan pada  Pabrik  Am- murea  II  PT.  Petrokimia  Gresik  ini  dilakukan  dengan cara membuat single line diagram pada Software ETAP 12.6.0. Langkah selanjutnya yaitu melakukan pengam- bilan  nilai  arus  hubung  singkat  dengan  menggunakan software ETAP  12.6.0.  Simulasi  arus  hubung  singkat yang digunakan adalah Isc max 3 fasa pada saat 0,5 cy- cle .

## B.   Koordinasi Proteksi Rele Overcurrent Kasus 1
Pada  Kasus  1  terdapat  4  rele  yang  perlu  dikoordi- nasikan,  yaitu  rele  4  yang  berfungsi  untuk  menga- mankan  kabel  2.  Dan  rele  3  yang  berfungsi  untuk melindungi Trafo TR 1-3. Sedangkan rele 2 berfungsi untuk melindungi kabel 1. Dan rele 1 yang berfungsi se- bagai pengaman pada Grid Petrokimia. Berikut ini ada- lah gambar single line diagram dari kasus 1:
Gambar 3. Single Line Diagram Kasus 1
➢ Perhitungan Koordinasi Proteksi Pada Kasus 1 Pada  proses  perhitungan  ini  bertujuan untuk mendapatkan  nilai setting dari Time  Overcurrent Pickup dan Time  Dial  Setting. Dalam  proses  perhi- tungan ini, nilai yang akan di cari yaitu nilai dari I pickup dan  TDS,  yang  mana  nilai  itu  akan  digunakan  untuk melakukan  proses  simulasi  dengan  memakai  jaringan syaraf  tiruan  di  Software  Matlab.  Berikut  ini  adalah perhitungan Time  Overcurrent  Pickup dan Time  Dial . untuk setting pada rele yang ada pada Single Line Dia- gram Pada Kasus 1:
➢ Rele 4
Manufacture = ALSTOM
Model     = P127 FLA    = 683,6 A Curve Type = IEC – Standart Inverse
Ratio CT = 1000 / 5
Isc Max    = 10,94 KA = 10940 A
1. Time Overcurrent Pickup 1,05 x FLA < Iset < 1,4 x FLA 1,05 x 683,6 < Iset < 1,4 x 683,6 717,78 < Iset < 957,04 717,78 1000/5 < tap < 957,04 1000/5 3,589 < tap < 4,785 Dipilih tap  = 4,2 In Iset     = 4,2 x 1000 5
= 840 A
2. Time Dial
Waktu operasi (td)  = 0,08 s
Isc max   = 10940 A td = K x TDS
[( Isc max Iset ) 𝛼 −1] 0,08 = 0,14 x TDS ( 10940 840 ) 0,02 −1
0,14. TDS   = 0,0041 TDS  = 0,03 dipilih TDS = 0,03

## C.  Hasil Pelatihan
Pada penelitian ini, semua data target dipakai untuk proses  pelatihan  menggunakan  jaringan  syaraf  tiruan dan  tidak  ada  data  uji  yang  ditetapkan.  Gambar  7, menunjukan Plot Performance. Nilai Mean Squared Er- ror (MSE)  terbaik  yaitu  sebesar  0,00097717.  Dengan nilai Mean Squared Error (MSE) yang kecil ini, dapat menunjukan bahwa antara keluaran dari jaringan syaraf tiruan dan target hampir sama. 546 iterasi (epoch) meru- pakan performa pelatihan terbaik yang telah didapat da- lam penelitian ini.
Pada gambar 4, menunjukan hubungan antara target dengan  keluaran  jaringan  yang  sudah  sesuai.  Dari keluaran  jaringan  sudah  mencari  target  yang  tepat dengan baik, ini dapat diketahui dari garis fit diagonal yang bertepatan sempurna dengan titik data. Tanda lain dapat ditunjukan dengan hubungan antara input dan tar- get  yang  dapat  disimbolkan  dengan  nilai  R  (Regresi) yang bernilai 1.
Gambar 5. Plot Regression

## D. Pengujian Menggunakan Simulasi Software ETAP 12.6.0
Software ETAP 12.6.0 ini digunakan untuk menge- tahui kebenaran dari keluran jaringan syaraf tiruan yang dilakukan  dalam  penelitian  ini.  Selanjutnya  yaitu menggunakan  nilai  TDS  dan  I pickup ,  dari  keluaran jaringan  syaraf  tiruan  untuk  dilakukannya  pengujian pada  OCR  ( Over  current  Relay )  di  Software  ETAP 12.6.0, dan setelah itu lakukan simulasi Star-Protektive Device  Coordination .  Kemudian  lakukan  gangguan hubung  singkat  3  phasa  ½  siklus  pada  bus  13  untuk mengetahui, apakah rele yang bekerja sudah mengikuti target  yang  telah  dibuat,  dan  selanjutnya  melakukan analisis  kurva  TCC  ( Time  Current  Curve). Apabila gangguan terjadi pada bus 13, maka rele 12 yang harus bekerja terlebih dahulu untuk memutus arus gangguan dan  diikuti  oleh  rele  11  sebagai  rele backup atau  rele cadangan  untuk  memutus  arus  gangguan,  jika  rele  12 tidak  dapat  memutus  arus  gangguan.  Pada  gambar  6., menunjukkan bahwa kurva TCC ( Time Current Curve) dari rele 12, berada dibawah kurva TCC ( Time Current Curve) dari  rele  11  selama  terjadinya  gangguan.  Bisa disimpulkan  bahwa  settingan  dari  rele-rele  yang diperoleh  dari  simulasi  jaringan  syaraf  tiruan  ini, berpengaruh  dalam  simulasi  ETAP  yang  beroperasi dengan baik.
Gambar 6. Kurva TCC ( Time Current Curve) dari Rele 12 dan Rele 11 dengan Lokasi Gangguan di Bus 13.
Hasil plot time current curve pada gambar 6 diatas, bisa  dilihat  bahwa  rele-rele  itu,  settingan-nya  sudah benar. Hal itu dapat diketahui karena, jika terjadi arus hubung  singkat  pada  bus  13,  maka  rele  12  yang  akan bekerja terlebih dahulu atau yang pertama kali, selanjut- nya rele yang bekerja yaitu rele 11, yang merupakan rele backup dari rele 12.

## E. Perbandingan antara hasil perhitungan manual dan jaringan syaraf tiruan
Membandingkan  keluaran  jaringan  syaraf  tiruan dengan  perhitungan  manual,  ini  merupakan  pengujian dari  kinerja  jaringan  syaraf  tiruan.    Pada  Tabel  II, menunjukan  bahwa  hasil  TDS  dan  I pickup dari  perhi- tungan  manual  dan  dengan  menggunakan  jaringan syaraf tiruan di MATLAB mempunyai hasil yang ham- pir  sama.  Hasil  keluaran  dari  jaringan  syaraf  tiruan dengan  perhitungan  manual  mempunyai  kesalahan yang cukup kecil, dan kesalahan itu bisa diabaikan.

## TABEL II HASIL PERHITUNGAN MANUAL DAN JARINGAN SYARAF TIRUAN
Rele TDS Manual TDS JST I pickup Manual I pickup JST Rele 1 0.44 0.42 252 252 Rele 2 0.32 0.32 264 264 Rele 3 0.11 0.06 860 860 Rele 4 0.03 0.08 840 840 Rele 5 0.81 0.81 264 264 Rele 6 0.73 0.05 258 258 Rele 7 0.51 0.41 148 148 Rele 8 0.63 0.17 144 144 Rele 9 0.32 0.51 140 140 Rele 10 0.37 0.35 116 116 Rele 11 0.13 0.11 370 370 Rele 12 0.03 0.05 360 360

## V. K ESIMPULAN
Pada  penelitian  ini,  hasil  simulasi  menunjukan bahwa  pembangkit  terdistribusi  pada  sistem  distribusi radial,  ini  berpengaruh  terhadap  nilai  arus  hubung singkat  di  sistem  ini.  Pada  proses  pelatihan  jaringan syaraf  tiruan  bisa  tercapainya  performa  yang  baik dengan 546 iterasi, dan waktu operasi rele utama ini ter- letak di antara 0,135 s dan nilai CTI ( coordination time interval ) >  0,2  s  antara  rele  utama  dan  rele  cadangan. Pada  penelitian  ini,  simulasi  jaringan  syaraf  tiruan dibuat menggunakan algoritma Lavenberg-Marquardt . Pada data input ini, terdiri dari kombinasi status operasi pembangkit,  Isc  (Arus  Hubung  Singkat),  lokasi  ter- jadinya gangguan, dan jenis gangguan. Sedangkan un- tuk data target ini, terdiri dari TDS ( Time Dial Setting ) dan  data  I pickup .  Pada  proses  pelatihan,  data  yang diproses harus dilakukan beberapa kali percobaan. Pada penelitian ini, menggunakan 12 baris data input dan 12 baris  data  target,  maka  diperoleh  nilai Mean  Squared Error (MSE)  yaitu  sebesar  0.00097717  dengan  me- makai  29  neuron  pada  lapisan  tersembunyi.  Data  dari hasil  simulasi  jaringan  syaraf  tiruan,  ini  akan  diuji cobakan  dalam software ETAP  12.6.0,  dan  diperoleh hasil  bahwa  koordinasi  rele  proteksi  masih  beroperasi dengan baik.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Anupreyaa K and S. karthiga T. C., “Relay Coordination for Distribution System,” ICONSTEM , 2016, hal. 337– 341.
[2] J. Sahebkar Farkhani, M. Zareein, H. Soroushmehr & H. M.,  “Coordination  of  Directional  Overcurrent  Protec- tion  Relay  for  Distribution  Network  With  Embedded
DG,” Conf. Knowl. Based Eng. Innov , 2019, hal. 281– 286.
[3] H. Reza, “New Method on the Relays Protective Coor- dination,” 2012, hal. 1–4.
[4] Swapnil Kumar Yadav, Namami Krishna Sharma, S.C. Choube, & A. V, “Optimal Coordination of Overcurrent Relays  in  Power  Systems  for  Reliability  Assessment Under  the  Presence  of  Distributed  Generation  Using ETAP,” 2017, hal. 51–56.
[5] Salah  Kamel,  Ahmed  Shaban,  Ahmed  Korashy,  Loai Nasrat, Juan Yu, & S. W. “Short Circuit Analysis and
Coordination of Overcurrent Relays for a Realistic Sub- station  Located  in  Upper  Egypt,” IEEE  Innov.  Smart Grid  Technol.  -  Asia  (ISGT  Asia) ,  2019,  hal.  2150– 2155.
[6] Husnain  Sadiq,  Usman  Hameed,  Muhammad  Nauman rafique, Syed Ahmed Hassan Raza, & K. I, “Impact of PV Penetration on Short Circuit Current of Radial Dis- tributed Feeder and Existing  Power System Protection of NUST,” 2018, hal. 1–6.
[7] Daeng Rahmatullah, Belly Yan Dewantara, and I. D. P.
“Adaptive DOCR Coordination in Loop Electrical Dis- tribution System With DG Using Artificial Neural Net- work LMBP,” Int. Semin. Res. Inf. Technol. Intell. Syst. ISRITI 2018 , 2018, hal. 560–565.
[8] S. K. Sa’adah, “Studi Koordinasi Proteksi Pabrik Am- murea II PT. Petrokimia Gresik,” Juli 2017.
[9] D. Suswanto, “Sistem Distribusi Tenaga Listrik,” Edisi Pert.  Padang:  Universitas  Negeri  Padang,  2009,  hal. 245- 252.
[10] W.  Sarimun,  “Proteksi  Sistem  Distribusi  Tenaga Listrik,” Edisi Pert. Bekasi: Garamond, 2012, hal. 2.
[11] B. Pandjaitan, “Praktik-Praktik Proteksi Sistem Tenaga Listrik,”  Edisi  Pert.  Jakarta:  Andi  Offset  Yogyakarta, 2012, hal. 14.
[12] Ekka  Sheilla  Calmara,  Margo  Pujiantara,  and  S.  A. “Koordinasi Proteksi Sebagai  Upaya Pencegahan Ter- jadinya  Sympathetic  Trip  Di  Kawasan  Tursina,  PT. Pupuk Kaltim,” J. Tek. ITS , vol. 5, 2016, hal. 135–141. [13] Afif Al Asyad, Margo Pujiantara, and D. A. A. “Eval- uasi  Kegagalan  Koordinasi  Proteksi  Akibat  Hubung Singkat pada Kelistrikan PT. Pertamina RU V Balikpa- pan,” J.Tek. ITS , 2020, hal. 14–21.
[14] Basuki  Rahmat  and  B.  N.,  “Pemrogrman  Fuzzy  Dan Jaringan Syaraf Tiruan Untuk Sistem Kendali Cerdas,” Edisi Pert. Surabaya: Indomedia Pustaka, 2019, hal. 73- 77.