Abstrak – Dalam penyaluran energi listrik dari gardu ke pusat beban  diperlukan  saluran  distribusi.  Permasalahan  yang  sering terjadi pada saluran distribusi adalah gangguan hubung singkat. Seringkali  lokasi  gangguan  tidak  dapat  segera  diketahui  letak lokasinya, sehingga memperlambat proses penanganan gangguan. Dengan  menggunakan  metode  berbasis  impedansi,  jarak  lokasi gangguan  dapat  diperkirakan.  Hasil  perhitungan  jarak  lokasi kemudian  diimplementasikan  menggunakan  GIS  (geographic information  System)  aset  pemetaan  PLN  di  Surabaya,  sehingga dapat  memberikan  visualisasi  yang  baik  terhadap  perkiraan lokasi gangguan yang terjadi. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, didapatkan besar nilai error untuk masing-masing tipe gangguan.  Untuk  tipe  gangguan  satu  fasa  ke  tanah  nilai  error terbesar  adalah  1.091%  dengan  rata-rata  selisih  jarak  9.559  m, untuk  gangguan  fasa  ke  fasa  1.017%  dengan  rata-rata  selisih jarak 9.04 m dan untuk gangguan tiga fasa adalah sebesar 1.031% dengan rata-rata selisih jarak 9m.
Kata Kunci – Gangguan Hubung Singkat, Metode Impedansi, GIS (Geographic Information System)

## I. PENDAHULUAN
ENGEMBANGAN dari teknologi informasi dan penyediaan  data  sebuah  sistem  telah  berkembang  dengan pesat seperti Geographic Information System ( GIS ). GIS adalah sistem informasi geografis yang memuat database tentang tata ruang  umum  yang  menggunakan  sistem  koordinat  sebagai referensinya. GIS membutuhkan input data (dari maps, satelite, survey  dan  sumber  data  lainnya),  penyimpanan  data  jaringan, analisis, permodelan dan report data [1].
Distribusi  tenaga  listrik  mempunyai  peran  penting  karena terhubung langsung dengan penggunaan energi listrik, terutama pemakai energi listrik tegangan menengah dan tegangan rendah. Pada  sistem  pendistribusian  tenaga  listrik  biasanya  sering terjadi  gangguan  ( fault ).  Gangguan  adalah  penghalang  dari suatu  system  yang  sedang  beroperasi  atau  suatu  keadaan  dari sistem penyaluran tenaga listrik yang menyimpang dari kondisi normal. Suatu gangguan di dalam peralatan listrik didefinisikan sebagai  terjadinya  suatu  kerusakan  di  dalam  jaringan  listrik yang  menyebabkan aliran arus listrik keluar dari saluran  yang seharusnya.  Keadaan  tersebut  jika  dibiarkan  secara  terus- menerus  akan  menyebabkan  terjadinya  penurunan  keandalan
sistem tenaga listrik dan kualitas energi listrik yang disalurkan serta menyebabkan kerusakan alat-alat yang bersangkutan [2].
Menentukan  lokasi  gangguan  merupakan  hal  yang  penting dalam system distribusi energi listrik, sehingga gangguan dapat segera  dihilangkan.  Untuk  itu  lokasi  gangguan  sangat  penting untuk  dapat  diketahui  atau  diperkirakan  dengan  akurasi  yang cukup tinggi, sehingga dapat memungkinkan menghemat uang dan waktu untuk melakukan pemeriksaan dan perbaikan, serta untuk  memberikan  layanan  yang  lebih  baik  karena  pemulihan listrik dapat dilakukan lebih cepat. Untuk gangguan sementara, gangguan  dapat  hilang  dengan  sendirinya  dan  tidak mempengaruhi  secara  permanen  kontinyuitas  pasokan,  namun dalam pencarian lokasi tersebut juga penting [3]. Penggabungan antara metode impedansi untuk estimasi lokasi gangguan pada sistem distribusi dengan GIS diharapkan dapat membantu untuk memudahkan untuk mengetahui letak dari section yang terjadi gangguan [4]-[7].

## II. DASAR TEORI

## A. Sistem Distribusi Radial
Bentuk  jaringan  distribusi  radial  merupakan  bentuk  dasar, sederhana  dan  paling  banyak  digunakan.  Jaringan  distribusi radila banyak digunakan karena bentuknya yang sederhana dan biaya  investasinya  relatif  murah.  Dinamakan  radial  karena saluran ini ditarik secara radial dari suatu titik yang merupakan sumber  dari  jaringan  itu,  dan  dicabang-cabang  ke  titik-titik beban yang dilayani.
Kekurangan  dari  bentuk  jaringan  distribusi  radial  adalah kualitas  pelayanan  daya  yang  kurang  baik  dan  kontinuitas pelayanan  daya  tidak  terjamin.  Kualitas  pelayanan  daya  yang kurang  baik  disebabkan  karena  besarnya  nilai  impedansi  dan arus  sehingga  jatuh  tegangan  dan  rugi  daya  yang  terjadi  pada saluran  relatif  besar.  Dalam  hal  kuantinuitas  pelayanan  daya juga kurang terjamin karena antara titik sumber dan titik beban hanya  ada  satu  alternatif  saluran  tidak  ada  alternatif  lain sehingga  bila  saluran  tersebut  mengalami  gangguan,  maka beban  sesudah  titik  gangguan  akan  mengalami  pemadaman secara total sampai gangguan teratasi.

## B. Gangguan pada Jaringan Distribusi Tenaga Listrik
Dalam operasi sistem tenaga listrik sering terjadi gangguan yang  dapat  mengakibatkan  terganggunya  penyaluran  tenaga

## Penentuan Lokasi Gangguan Hubung Singkat pada Jaringan Distribusi 20 kV Penyulang Tegalsari Surabaya dengan Metode Impedansi Berbasis GIS
( Geographic Information System )
Thoriq Aziz Al Qoyyimi, Ontoseno Penangsang, Ni Ketut Aryani Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : ontosep@ee.its.ac.id, ketut.aryani@elect-eng.its.ac.id
P
listrik  ke  konsumen.  Gangguan  adalah  suatu  keadaan  dari sistem penyaluran tenaga listrik yang menyimpang dari keadaan normal.  Berdasarkan  ANSI/IEEE  Std  100-1992  gangguan didefinisikan  sebagai  suatu  kondisi  fisis  yang  disebabkan kegagalan suatu perangkat, komponen atau suatu elemen untuk bekerja  sesuai  dengan  fungsinya.  Hubung  singkat  ialah  suatu hubungan abnormal (termasuk busur api) pada impedansi yang relatif rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda.
Pada  dasarnya  gangguan  yang  sering  terjadi  pada  sistem distribusi  saluran  20  kV  menjadi  dua  macam  yaitu  gangguan dari  dalam  sistem  dan  gangguan  dari  luar  sistem.  Gangguan yang  berasal  dari  dalam  sistem  dapat  berupa  kegagalan  dari fungsi peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan jaringan dan kerusakan  dari  peralatan  pemutus  beban.  Gangguan  yang berasal dari luar sistem dapat disebabkan oleh sentuhan pohon atau  ranting  pada  penghantar,  sambaran  petir,  manusia, binatang, cuaca dan lain-lain. Jenis gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi dapat dibagi menjadi 2, yaitu a. Dari lama gangguan :
1. Gangguan permanen (dapat disebabkan oleh kerusakan peralatan, gangguan baru akan hilang setelah kerusakan diperbaiki).
2. Gangguan temporer (gangguan yang tidak akan lama dan dapat normal atau hilang dengan sendirinya yang disusul dengan penutupan kembali peralatan hubungnya).
b. Dari jenis gangguan :
1. Gangguan satu fasa ke tanah
2. Gangguan dua fasa ke tanah
3. Gangguan fasa ke fasa
4. Gangguan tiga fasa ke tanah
Gangguan  hubung  singkat  adalah  gangguan  yang  terjadi karena adanya kesalahan antara bagian-bagian yang bertegangan  dapat  penyebabkan  terjadinya  arus  yang  sangat besar,  sehingga  dapat  merusak  peralatan  listrik  yang  ada  di sekitar titik gangguan. Dari jenis gangguannya : 1. Gangguan satu fasa ke tanah Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah ( single line to ground ) merupakan hubung singkat yang terjadi karena hubung penghantar  fasa  dan  tanah  saling  bersentuhan.  Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah termasuk gangguan hubung singkat  tak  simetri  (asimetri).  Gangguan  hubung  singkat  satu fasa  ke  tanah  merupakan  gangguan  yang  sering  terjadi  pada sistem  distribusi  tenaga  listrik,  prosentase  dari  gangguan  ini sekitar  70%  dari  gangguan  hubung  singkat  yang  lain.  Seperti pada  gambar  1.  Gangguan  ini  bersifat  temporer,  tidak  ada kerusakan permanen di titik gangguan.
Gambar 1 . Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah
Nilai impedansi total (Z n ) diperhitungkan dengan persamaan 1 berikut:
𝑍 𝑛 = 𝑍1+𝑍2+𝑍0 3 (1)
Dimana:
Z1 adalah impedansi urutan positif, Z2 adalah impedansi urutan negatif, dan Z0 adalah impedansi urutan nol.
2. Gangguan fasa ke fasa
Gangguan  hubung  singkat  fasa  ke  fasa  ( line  to  line ) merupakan  gangguan  hubung  singkat  yang  terjadi  karena bersentuhannya  antara  penghantar  fasa  yang  satu  dengan penghantar fasa yang lainnya, sehingga terjadi arus lebih ( over current ).  Gangguan  hubung  singkat  fasa  ke  fasa  termasuk gangguan  hubung  singkat  tak  simetri  (asimetri).  Dapat  dilhat pada  gambar  2.  Gangguan line  to  line dapat  diakibatkan bersentuhannya  penghantar  fasa  karena  terkena  ranting  pohon yang  tertiup  oleh  angin.  Prosentase  terjadi  gangguan  hubung singkat line to line adalah 15%.
Gambar 2. Gangguan fasa ke fasa
Nilai impedansi total (Z n ) diperhitungkan dengan persamaan 2 berikut:
𝑍 𝑛 = 𝑍1×𝑍2 √3 (2)
Dimana:
Z1  adalah  impedansi  urutan  positif,  dan  Z2  adalah  impedansi urutan negatif.
3. Gangguan dua fasa ke tanah
Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah ( line to line to ground ) merupakan gangguan hubung singkat yang terjadi bila dua  fasa  salurannya  atau  dua  fasa  penghantar  terhubung  ke tanah,  gangguan  ini  termasuk  gangguan  hubung  singkat  tak simetri (asimetri). Prosentase terjadi gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah adalah 10%. Gangguan Hubung singkat line to line to ground (LLG) dilihat pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3. Gangguan dua fasa ke tanah
Nilai impedansi total (Z n ) diperhitungkan dengan persamaan 3 berikut:
𝑍 𝑛 = 𝑍1×𝑍0√3 𝑍1+𝑍0 (3)
Dimana:
Z1 adalah impedansi urutan positif, Z2 adalah impedansi urutan negatif, dan Z0 adalah impedansi urutan nol.
4. Gangguan tiga fasa
Gangguan  hubung  singkat  tiga  fasa  (LLL)  merupakan gangguan  hubung  singkat  yang  terjadi  karena  bersentuhannya ketiga  penghantar  fasa,  gangguan  ini  dapat  diakibatkan  oleh tumbangnya  pohon  yang  kemudian  menimpa  kabel  jaringan, sehingga memutus kabel fasa secara bersamaan. Gangguan ini termasuk  gangguan hubung singkat simetri.   Prosentase untuk terjadi  gangguan  hubung  singkat  ini  adalah  5%.  Gangguan hubung singkat tiga fasa dapat dilihat pada gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Gangguan hubung singkat tiga fasa
Nilai impedansi total (Z n ) diperhitungkan dengan persamaan 4 berikut:
𝑍 𝑛 =   𝑍 1 (4)
Dimana:
Z1 adalah impedansi urutan positif.

## C. Sistem Informasi Geografis
Geographic  Information  System (GIS)  atau  Sistem Informasi  Geografis  (SIG)  adalah  sistem  informasi  yang berdasar pada data keruangan dan  merepresentasikan objek di bumi.  Data  dalam  SIG  terdiri  atas  dua  komponen  yaitu  data spasial  yang  berhubungan  dengan  geometri  bentuk  keruangan dan  data  atribut  yang  memberikan  informasi  tentang  bentuk keruangannya.  Data  spasial  adalah  data  yang  bereferensi geografis atas representasi objek di bumi seperti pada gambar 5 dibawah  ini.  Fungsi  utama  GIS  adalah  Kemampuan  analisis jaringan  elektrik  meliputi  pemetaan  jaringan  distribusi  dan analisis  topologis,  analisis  cakupan  suplai  daya  pada  jaringan distribusi pendetailan analisis region dan lain sebagainya
Gambar 5. Bentuk data sistem informasi geografis

## III. PERMODELAN SISTEM
A. Hubung Singkat dengan Metode Direct Building [8]
Dalam  analisis  hubung  singkat  dengan  menggunakan metode direct building diperlukan metode K-matriks dan Zbr. Dalam membentuk K-matriks dibutuhkan 2 matriks yaitu BIBC dan  BCBV,  dimana  BIBC  adalam  matriks  arus  cabang  dan BCBV adalah matriks tegangan tiap bus. Kemudian didapatkan persamaan dalam hubung singkat dengan menggunkan metode direct  building .  Terdapat  tiga  macam  persamaan  yaitu  sebgai berikut:
1. Hubung singkat satu fasa ke tanah
Untuk  perhitungan  arus  satu  fasa  ke  tanah  menggunakan persamaan seperti berikut:
𝐼 𝑖 𝑓 𝑎 = ([𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑎 ][𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑎 ] + 𝑍 𝑓 ) −1 (𝑉 𝑖,0 𝑎 ) (5)
𝐼 𝑖 𝑓 𝑎 = ([ 𝑍 𝑆𝐶 𝑎 ]) (𝑉 𝑖,0 𝑎 )
Dimana:
[ 𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑎 ] adalah vector kolom matrik [ 𝑩𝑰𝑩𝑪 ] di bus i fasa a [ 𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑎 ] adalah vector kolom matrik [ 𝑩𝑪𝑩𝑽 ] di bus i fasa a [ 𝑍 𝑆𝐶 𝑎 ] adalah matrik 1 x 1 pada bus yang terjadi gangguan satu fasa ke tanah.
2. Hubung singkat fasa ke fasa
Untuk  perhitungan  arus  hubung  singkat  fasa  ke  fasa menggunakan persamaan seperti berikut:
[ 𝐼 𝑖 𝑓 𝑎 𝐼 𝑖 𝑓 𝑏 ] =   ([ 𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑎 𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑎 ] [ 𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑎 𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑏 ] 𝑻 + [ 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 ]) −𝟏 [ 𝑉 𝑖,0 𝑎 𝑉 𝑖,0 𝑏 ] ( 6) [ 𝐼 𝑖 𝑓 𝑎 𝐼 𝑖 𝑓 𝑏 ] =  0.866 ([𝑍 𝑆𝐶 𝑎𝑏 ]) −𝟏 [ ⍙𝑉 𝑖,0 𝑎 ⍙𝑉 𝑖,0 𝑏 ] (7)
Dimana:  [ 𝑍 𝑆𝐶 𝑎𝑏 ]  adalah  matrik  2  x  2  pada  bus  yang  terjadi gangguan dua fasa.
3. Hubung singkat tiga fasa
Untuk  perhitungan  arus  hubung  singkat  tiga  fasa menggunakan persamaan seperti berikut:
[ 𝐼 𝑖 𝑓 𝑎 𝐼 𝑖 𝑓 𝑏 𝐼 𝑖 𝑓 𝑐 ] =   ([ 𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑎 𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑏 𝑩𝑪𝑩𝑽 𝑖 𝑐 ] [ 𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑎 𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑏 𝑩𝑰𝑩𝑪 𝑖 𝑐 ] 𝑻 + [ 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 𝒁 𝒇 ]) −𝟏 [ 𝑉 𝑖,0 𝑎 𝑉 𝑖,0 𝑏 𝑉 𝑖,0 𝑐 ] (8)
[ 𝐼 𝑖 𝑓 𝑎 𝐼 𝑖 𝑓 𝑏 𝐼 𝑖 𝑓 𝑐 ] =   ([𝑍 𝑆𝐶 𝑎𝑏𝑐 ]) −𝟏 [ ⍙𝑉 𝑖,0 𝑎 ⍙𝑉 𝑖,0 𝑏 ⍙𝑉 𝑖,0 𝑐 ] (9)
Dimana:
[ 𝑍 𝑆𝐶 𝑎𝑏𝑐 ] adalah matrik 3 x 3 pada bus yang terjadi gangguan tiga fasa ke tanah.

## B. Identifikasi Lokasi Gangguan
Dalam metode penghitungan estimasi jarak lokasi gangguan menggunakan  metode  impedansi,  diperlukan  nilai  arus, tegangan  dan  impedansi  ketika  terjadi  gangguan.  Persamaan yang  digunakan  untuk  menghitung  estimasi  jarak  lokasi gangguan secara sederhana dituliskan pada persamaan berikut:
𝑑 = 𝑉 𝑍×𝐼
(10)
Dimana: d adalah estimasi jarak lokasi gangguan, V adalah tegangan saat terjadi gangguan, Z adalah impedansi saat terjadi gangguan dan I adalah arus saat terjadi gangguan. Tetapi nilai impedansi yang didapatkan  harus  diproses  lebih  terprinci  di  dalam  penentuan estimasi  lokasi  gangguan  untuk  berbagai  jenis  gangguan, sehingga  didapatkan  hasil  yang  akurat.  Impedansi  jaringan merupakan  hasil  dari  perkalian  jarak  gangguan  dengan impedansi  kawat  satuan  ohm/km.  seperti  pada  persamaan  11 berikut:
𝑍 𝑓 = 𝑍 𝑝 + (𝑍 𝑛 × 𝐽 𝑛 ) + 𝑅 𝑓 (11)
𝑍 𝑓 (Ω) adalah impedansi saat terjadi gangguan, Zp adalah impedansi  pada  gardu,  Zn  (Ω/km)  adalah  impedansi  saluran pada bus ke-n, Jn adalah jarak gangguan pada bus ke-n. Untuk mencari  jarak  gangguan  pada  bus  ke-n,  maka  didapatkan persamaan 12 sebagai berikut:
𝐽 𝑛 = 𝑍𝑓−𝑍𝑝−𝑅𝑓 𝑍𝑛 (12)
Dengan mengabaikan nilai 𝑅 𝑓 (resistansi gangguan) maka, persamaan  12  dapat  ditulis  menjadi  persamaan  13  sebagai berikut:
𝐽 𝑛 = ( 𝑉 𝐼𝑓𝑛 )−( 𝑉 𝐼𝑎𝑠𝑐 ) 𝑍𝑛 (13)
Dimana 𝐽 𝑛 adalah jarak dalam 1/1000 meter, V adalah tegangan satu fasa, 𝐼 𝑓𝑛 adalah arus saat terjadi gangguan pada bus ke-n, 𝐼 𝑎𝑠𝑐 adalah nilai arus gangguan pada gardu induk dan 𝑍 𝑛 adalah impedansi  total. 𝑍 𝑛 untuk  masing  masing  tipe  gangguan memiliki persamaan yang berbeda-beda seperti pada persamaan (1), (2), (3), dan (4) di atas.
Untuk perhitungan nilai error atau besarnya nilai kesalahan dari  hasil  yang  didapatkan  dalam  percobaan,  padat  diperoleh dengan menggunakan persamaan 14 sebagai berikut.
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |𝐽𝑒𝑠𝑡−𝐽𝑎𝑐𝑡| 𝑙 × 100 % (14)
Dimana nilai error yang didapatkan dalam persen, J est atau Jn  merupakan  jarak  estimasi  dalam  satuan  meter  yang didapatkan  dari  persamaan  13,  J act merupakan  jarak sebenarnya  atau  jarak  actual  dan  l  merupakan  panjang  atau jarak keseluruhan section atau bagian dari gardu induk ke titik terakhir dalam saluran distribusi.

## C. GIS Penyulang Tegalsari
Pada  penelitian  ini  menggunakan  perangkat  lunak GIS Smallworld PLN  Area  Distribusi  Jawa  Timur  yaitu  software aplikasi yang menyediakan pengelolaan aset geospasial utilitas listrik  untuk  mendukung  perencanaan  jaringan,  desain, pemeliharaan dan operasi pada PT. PLN Area Distribusi Jawa Timur, dan topologi penyulang tegalsari seperti pada gambar 6 di bawah ini.

## Gambar 6. Topologi penyulang Tegalsari
Data saluran panjang dan nomor gardu pada GIS penyulang tegalsari dapat dilihat pada Tabel 1. Data pembebanan tiap fasa pada GIS penyulang tegalsari dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.
Tabel 1.
Data saluran panjang dan nomor gardu penyulang Tegalsari
Dari Bus Ke Bus panjang (m) No No Impedansi Saluran Bus Gardu ( R ) ( X ) 1 2 83,23 2 AF137 0.02205 0.01082 2 3 123,39 3 AF138 0.03269 0.01604 3 4 46,46 4 AF139 0.01231 0.00604 4 5 27,32 5 AF140 0.00724 0.00355 4 6 57,68 6 AF142 0.01528 0.00749 6 7 63,41 7 AF657 0.0168 0.00824 7 8 33,41 8 AF143 0.00885 0.00434 8 9 64,61 9 AF730 0.01712 0.00839 9 10 123,68 10 AF144 0.03277 0.01607 10 11 11,46 11 AF718 0.00303 0.00148 11 12 89,69 12 AF668 0.02376 0.01166 12 13 118,24 13 AF714 0.03133 0.01537 12 14 81 14 AF145 0.02146 0.01053 14 15 254 15 AF147 0.06731 0.03302 14 16 178,58 16 AF146 0.04732 0.02321 14 17 223.7 17 AF148 0.06792 0.03332 17 18 81 18 AF149 0.05926 0.02907 18 19 18,1 19 AF150 0.00479 0.00235 19 20 195.5 20 AF151 0.05178 0.0254 19 21 192 21 AF152 0.05194 0.02548 19 22 200 22 AF153 0.053 0.026 22 23 32,66 23 AF154 0.00865 0.00424 23 24 71,26 24 AF156 0.01888 0.00926 24 25 21,36 25 AF158 0.00566 0.00277
Tabel 2.
Data pembebanan tiap fasa pada GIS penyulang Tegalsari
BUS DAYA P (kW) Q (kVAR) R-N S-N T-N R-N S-N T-N AF137 65.075 62.7 61.75 21.389 20.608 20.296 AF138 62.7 66.12 60.8 20.608 21.733 19.984 AF139 38.95 40.85 41.705 12.802 13.427 13.708 AF140 37.81 39.9 36 12.428 13.114 11.834 AF142 11.4 9.5 17.1 3.747 3.122 5.62 AF657 12.825 11.4 13.775 4.215 3.747 4.528 AF143 53.77 52.345 45.505 17.673 17.205 14.957 AF730 26.6 24.98 24.41 8.743 8.212 8.025 AF144 23.75 28.5 23.75 7.806 9.367 7.806 AF718 39.9 42.75 38.95 13.114 14.051 12.802 AF668 40.85 40.48 39.9 13.427 13.427 13.114 AF714 402 323 225 132 106 73 AF145 23.75 17.575 15.675 7.806 5.777 5.152 AF147 132 153 133 43.403 50.272 43.715 AF146 92.72 94.525 75.05 30.476 31.069 24.668 AF148 40.185 42.465 39.235 13.208 13.958 12.896 AF149 38 28.5 28.5 12.49 9.367 9.367 AF150 7.6 4.75 6.65 2.498 1.561 2.186 AF151 142 137 143 46.526 44.964 47.15 AF152 74.1 65.55 42.75 24.355 21.545 14.051 AF153 57 52.25 42.75 18.735 17.174 14.051 AF154 49.4 55.1 47.5 16.237 18.11 15.612 AF156 62.7 65.36 61.75 20.608 21.483 20.296 AF158 8.74 7.41 8.17 2.873 2.436 2.685

## IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS
Pada penelitian ini, dilakukan simulasi dan analisis terhadap sistem  distribusi  pada  GIS  penyulang  Tegalsari.  Simulasi terlebih  dahulu  dilakukan  dengan  membuat  diagram  segaris ( Single  Line  Diagram )  dari  peta  GIS  distribusi  listrik  sesuai dengan  jumlah  titik  gardu.  Analisis  Short  Circuit  dijalankan untuk  mengetahui  nilai  arus  dan  impedansi  dari  penyulang. Terdapat 4 kasus yang berbeda, yaitu:
 Kasus  A  menampilkan  sebagian  hasil  dari  arus yangdidapatkan dan  divalidasikan dengan ETAP
 Kasus  B  Perhitungan  penentuan  estimasi  lokasi  jarak gangguan  untuk  tipe  gangguan  satu  fasa  ke  tanah  yang didapatkan  hasil  dari  ETAP  dan  menampilkan  hasil  dari perhitungan  menggunakan  algoritma direct  building yang digabung  dengan  metode  impedansi,  beserta  contoh pengujian di GIS.
 Kasus  C  Perhitungan  penentuan  estimasi  lokasi  jarak gangguan  untuk  tipe  gangguan  tiga  fasa  beserta  contoh pengujian di GIS.
Hasil validasi dapat dilihat pada tabel 3, hasil pengujian di lihat pada tabel 4, tabel 5, dan tabel 6, sedangkan hasil simulasi dapat dilihat pada gambar 7, gambar 8, dan gambar 9 sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil validasi metode direct building dengan ETAP BUS SLG LL LLL Magik Etap error % Magik Etap error % Magik Etap error % 2 4.295 4.302 0.172 6.165 6.204 0.637 7.119 7.164 0.629 3 4.243 4.262 0.435 6.103 6.136 0.546 7.024 7.086 0.870 4 4.224 4.246 0.523 6.081 6.111 0.489 6.99 7.056 0.936 5 4.212 4.237 0.595 6.068 6.096 0.456 6.97 7.039 0.975 6 4.2 4.227 0.643 6.053 6.079 0.428 6.947 7.019 1.031 7 4.174 4.210 0.847 6.024 6.050 0.423 6.902 6.985 1.193 8 4.161 4.199 0.898 6.008 6.031 0.384 6.878 6.964 1.236 9 4.135 4.178 1.019 5.979 5.996 0.276 6.833 6.923 1.300 10 4.086 4.137 1.239 5.924 5.927 0.052 6.748 6.844 1.402 11 4.082 4.134 1.247 5.919 5.921 0.030 6.74 6.837 1.415
Tabel 4.

## Hasil pengujian pada kasus B
Section BUS Estimasi (m) Lokasi (m) Selisih (m) Error (%) 1 GRID AF137 76.68 83.23 6.55 0.29 2 AF137 AF138 111.1 123.4 12.33 0.547 3 AF138 AF139 42.21 46.46 4.248 0.188 4 AF139 AF140 24.82 27.32 2.503 0.111
Gambar 7. Hasil simulasi pada GIS untuk kasus B
Tabel 5. Hasil pengujian pada kasus B dengan direct building dan impedansi Section BUS Estimasi (m) Lokasi (m) Selisih (m) Error (%) 1 BGRID AF137 82.94 83.23 0.2948 0.0131 2 AF137 AF138 123.2 123.4 0.1758 0.0078 3 AF138 AF139 46.41 46.46 0.054 0.0023 4 AF139 AF140 27.29 27.32 0.0286 0.0012
Tabel 6 Hasil pengujian pada kasus C Section BUS Estimasi (m) Lokasi (m) Selisih (m) Error (%) 19 AF150 AF151 177.8 195.5 17.68 0.739 20 AF150 AF152 174.6 192 17.36 0.725 21 AF150 AF153 181.8 200 18.25 0.762 22 AF153 AF154 29.69 32.66 2.968 0.124 23 AF154 AF156 64.81 71.26 6.453 0.269

## Gambar 9. Hasil simulasi pada GIS untuk kasus C
Dari  proses  perhitungan  dan  simulasi  hubung  singkat menghasilkan  nilai  arus  pada  bus  ketika  terjadi  gangguan, beserta nilai dari impedansi urutan nol, impedansi urutan positf, dan  impedansi  urutan  negatif.  Setiap  nilai  yang  didapatkan digunakan untuk perhitungan estimasi lokasi gangguan dengan metode Impedansi. Untuk gangguan pada kasus B, dan kasus C, pada  berbagai  section  yang  diujikan  didapatkan  nilai  estimasi lokasi  yang  mendekati  nilai  jarak  yang  sebenarnya  yang diujikan.  Bagitu  pula  dengan  hasil  simulasi  dengan menggunakan  GIS,  dimana  segitiga  merah  menandakan  bus yang  diujikan  untuk  terjadi  gangguan  dan  titik  berwana  hijau menunjukkan  letak  dari  hasil  perhitungan  estimasi  lokasi gangguan  yang  hasilnya  mendekati  jarak  dari  lokasi  yang diujikan.  Dapat  dilihat  pada  gambar  10  di  bawah  ini  grafik tentang  perbandingan  rata-rata  selisih  jarak  dan  error  dari estimasi lokasi gangguan.
Gambar 10. Rata-rata error dan selisih jarak estimasi lokasi gangguan
Dari  gambar  10  di  atas  dari  keseluruhan  sistem  yang  di ujikan didapatkan rata-rata error untuk gangguan tipe satu fasa
ke  tanah  sebesar  0.424  %  dengan  selisih  jarak  rata-ratanya adalah 9.559 m, gangguan yang lain seperti gangguan hubung singkat line  to  line didapat  saat  pengujian  adalah  0.401% dan 9.04 m, dan gangguan tiga fasa didapatkan selisih jarak rata-rata sebesar 9 m, 0.4% untuk perhitungan prosentase kesalahannya.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  simulasi  dan  analisis  yang  telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Hasil  perhitungan  estimasi  lokasi  gangguan  hubung singkat  tergantung  pada  nilai  pembagi  yang  didapatkan dari kombinasi nilai impedansi postif, impedansi negatif, dan impedansi nol pada saat gangguan terjadi.
2. Hasil  pengujian  dan  analisis  menunjukkan  bahwa identifikasi lokasi jarak gangguan hubung singkat dengan menggunakan metode berbasis impedansi dapat digunakan  untuk  menentukkan  estimasi  lokasi  jarak gangguan hubung singkat.
3. Hasil  simulasi  yang  diujikan  pada GIS ( Geographic Information  System )  dapat  memerlihatkan  visualisasi lokasi titik estimasi jarak gangguan yang sebenarnya pada penyulang yang terjadi gangguan.
4. Hasil estimasi lokasi jarak gangguan dengan menggunakan  metode  berbasis  impedansi  memiliki  error terbesar sebesar 1.091%, 9.68 m dan 0.424% untuk rata- rata  estimasi  dan  error,  pada  tipe  gangguan  satu  fasa  ke tanah, pada tipe gangguan antar fasa sebesar 1.017%, 9.04 m dan 0.4% untuk rata-rata error dan estimasi,  pada tipe gangguan tiga fasa sebesar 1.031%. 9 m dan 0.4% untuk nilai error dan estimasi lokasi jarak gangguan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ghasem  Derakshan,  Karim  ROSHAN  MILANI  Amir  ETEMAD Heidarali  SHAYANFAR  and  Usef  Sarafraz,  2013,  “ Management  and Operation  of  Electricity  Distribution  networks  on  Geographic Information system” ,Stockholm,  CIRED. 2013 [ 2 ] Christophe  Prévé,  “ Protection  of  Electrical  Networks ”,  Antony  Rowe Ltd, Chippenham, Wiltshire, pp 77-111, 2006
[3] Saha,  M.M.,  Izykowski  J.,  Rosolowski  E.,” Fault  Location  on  Power Network ”, Sringre, Sweden, 2010
[4] H.Mokhlis,  L.J.Awalin  et  al,  " Three  Phase  Fault  Algorithm  in Distribution System by Using Database Approach and Impedance Based Method " IEEE International Conference on Power and Energy (PECon),
Kota Kinabalu Sabah, Malaysia, 2012
[5] R.  Das  “ Determining  The  Locations  of  Fault  in  Distribution  Systems ” Ph.D  Thesis.  College  of  Graduate  Studies  and  Research,  University  of Savkochrwatr, Saskatchewan, 1998.
[6] Friska  Luvia  Narulita,  “ Prediksi  Lokasi  Gangguan  jaring  Distribusi Listrik  Berbasis  Peta  Google  Earth  dan  Single  Line  Diagram ”,  Jurnal Teknik  POMITS  Vol.10,  No.1,  Institut  Teknologi  Sepuluh  November Surabaya, 2012.
[7] Joko  Wigati  Katresnan,  “ Penggunaan  Substation  Automation  System untuk  Managemen  Gangguan  dan  Analisis  Sistem  Distribusi  Tenaga Listrik pada Sistem Jaringan Distribusi 20kV Kota surabaya ”, Penelitian Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2014.
[8] Teng Jen-Hao, Systematic Short-circuit Analysis Method for Unbalanced Distribution Systems ”, IEE, Proc.-Gener. Transm. Distrib, Vol 152, No. 4, July 2005 .