Abstrak — Dengan kebutuhan akan listrik yang setiap tahunnya meningkat khususnya di pulau jawa dan sekitarnya, pemerintah melalui PLN merencanakan pengembangan kapasitas dan energi listrik  guna  mengatasi  meningkatnya  kebutuhan  tersebut. Sehingga  pada  tahun  2021  sistem  kelistrikan  di  Jawa-Bali menambahkan  satu  unit  pembangkit  Paiton  1000  MW.  Dengan adanya pembangkit baru tersebut maka diperlukan rekonfigurasi jaringan  dan  perlu  dilakukan  analisis  ulang  terhadap  kinerja sistem secara keseluruhan.
Dari hasil simulasi menunjukkan bahwa untuk kasus lepasnya generator,  lepasnya  satu  saluran  dan  saluran  dobel  sirkit  tidak menyebabkan  sistem  lepas  sinkron.  Karena  ketika  generator lepas, daya supply yang hilang hanya 2% dari total pembangkitan dan  lepasnya  saluran  dapat  di  backup  oleh  sistem  interkoneksi. Begitu juga dengan kasus single pole auto reclosing dengan waktu CB  kembali  tertutup  sebesar  500  ms  setelah  gangguan,  hasil respon sudut rotor, frekuensi dan tegangan menunjukkan sistem tetap  stabil.  Kemudian  untuk  kasus  waktu  pemutusan  kritis (CCT), nilai CCT pada sistem berada pada kisaran 300 ms – 400 ms. Sehingga dengan standar batas pemutusan CB untuk sistem transmisi adalah 120 ms – 140 ms  maka dapat dikatakan sistem tetap stabil ketika terjadi hubung singkat tiga fasa ke tanah.
Kata  Kunci — kestabilan transien ,  generator trip ,  saluran trip , single pole auto reclosing , critical clearing time .

## I. PENDAHULUAN
TABILITAS transien berhubungan dengan gangguan besar secara  tiba-tiba  seperti  gangguan  hubung  singkat,  kabel transmisi trip , serta pelepasan beban/generator secara tiba tiba.  Apabila  terjadi  gangguan  tersebut  dan  gangguan  tidak segera dihilangkan, maka percepatan atau perlambatan putaran rotor  generator  akan  mengakibatkan  hilangnya  sinkronisasi dalam  sistem.  Sebagai  contoh  adalalah  generator trip .  Ketika terjadi  generator trip ,  maka  sudut  rotor  yang  dibentuk  oleh generator  akan  berubah  menuju  sudut  rotor  baru.  Apabila setelah  masa transien sudut  rotor  bisa  mencapai  kondisi kestabilan  baru  maka  sistem  dikatakan  stabil.  Sedangkan apabila  setelah  masa transien rotor  tetap  berosilasi  dan  tidak mencapai  sudut  kestabilan  baru  maka  sistem  dikatakan  tidak stabil.
Penambahan  pembangkit  pada  sistem  kelistrikan  Jawa- Madura-Bali  (Jamali)  sebesar  1000  MW  Paiton  merupakan
pengembangan untuk  menanggulangi permintaan beban  yang semakin  meningkat.  Permintaan  listrik  yang  terus  meningkat memaksa  sistem  untuk  beroperasi  lebih  dekat  ke  batas stabilitas.  Mengingat  dengan  masuknya  1  unit  pembangkit Paiton  1000  MW  belum  dilakukan  studi  tentang  stabilitas transien ,  sehingga  perlu  dilakukan  studi  kestabilan transien untuk  mengetahui  keandalan  sistem  saat  terjadi  gangguan transien .  Analisis  tersebut  dipandang  perlu  untuk  mengkaji ulang  sistem  pengaman  yang  ada  yaitu  dengan  melakukan analisis transien sistem kelistrikan Jamali tahun 2021.

## II. KESTABILAN SISTEM TENAGA

## A. Klasifikasi Kestabilan Sistem Tenaga Listrik
Dalam  paper  IEEE definition  and  classification  of  power sistem  stability ,  kestabilan  sistem  tenaga  listrik  secara  umum dapat  dibagi  menjadi  tiga  macam  kategori,  yaitu: Angle Stability,  Frequency  stability dan Voltage  stability.  Angle Stability yaitu  kemampuan  dari  mesin-mesin  sinkron  yang saling  terkoneksi  pada  suatu  sistem  tenaga  listrik  untuk  tetap dalam keadaan sinkron. Frequency stability yaitu kemampuan dari suatu sistem tenaga untuk mempertahankan kondisi steady state frekuensi akibat gangguan  Sedangkan Voltage Stability : yaitu  kestabilan  dari  sistem  tenaga  listrik  untuk  dapat mempertahankan nilai tegangan yang masih dapat diterima saat terjadi kontingensi atau gangguan [1].
Gambar 1. Klasisfikasi Sistem tenaga listrik [1]

## Studi Analisa Stabilitas Transien Sistem Jawa-Madura-Bali (Jamali) 500kV Setelah Masuknya Pembangkit Paiton 1000 MW Pada Tahun 2021
Prima Prahasta Rezky, Ontoseno Penangsang, Ni Ketut Aryani Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111, Indonesia
e-mail : ontosenop@ee.its.ac.id, Ketut.Aryani@ee.its.ac.id, prezky6@gmail.com
S

## B. Kestabilan Transien
Adalah  kemampuan  dari  suatu  sistem  tenaga  untuk mempertahankan  sinkronisasi  setelah  megalami  gangguan besar  yang  bersifat  mendadak  selama  sekitar  satu  “ swing ” (yang  pertama)  dengan  asumsi  bahwa  pengatur  tegangan otomatis (AVR) dan governor belum bekerja [2].
C. Metode Mempertahankan Stabilitas Sistem dari Gangguan [3]
1. Menaikkan Konstanta Inersia Generator
2. Menaikkan Tegangan Generator
3. Menggunakan Peralatan Pemutus Rangkaian Yang Cepat ( High Speed Recloser )
4. Menurunkan Reaktansi Seri Saluran

## III. PEMODELAN DAN METODOLOGI SISTEM KELISTRIKAN TRANSMISI JAWA-MADURA-BALI
500Kv TAHUN 2021
Interkoneksi  sistem  kelistrikan  Jawa-Madura-Bali  (Jamali) 500 kV yang digunakan untuk analisa sistem stabilitas transien dapat  digambarkan  dengan single  line diagram  dapat ditunjukkan  pada  gambar  2.  Sistem  transmisi  Jawa-Madura- Bali  pada  tahun  2021  memiliki  jumlah  pembangkit  sebanyak 20 unit dengan total kapasitas 50682.5 MW sedangkan untuk kebutuhan beban puncak dan beban dasar di tahun 2021 adalah 38900 MW dan 23018.3 MW.
Gambar 2. Sistem interkoneksi 500 kV Jamali
Sebelum  tahap  simulasi  dan  analisa,  diperlukan  suatu metodologi  tentang  apa  saja  yang  diperlukan  untuk  simulasi
dan  hasil  simulasi  seperti  apa  yang  diinginkan.  Metodologi yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu.
Start
Pengumpulan Data
Pembuatan SLD
( Pemodelan sistem, input data sld )
Simulasi dan analisis Power Flow ( Mengetahui aliran daya pada sistem )
Simulasi dan Analisis Transien ( Simulasi gangguan yaitu pelepasan generator, hubung singkat, dan pelepasan saluran ; analisis respon sudut rotor, frekuensi dan tegangan )
Respon Stabil
Respon sudut rotor, frekuensi dan tegangan
dalam batas standar (optional)
Kesimpulan End CCT (Untuk Case SC 3 Fasa) Tidak Ya
Gambar 3 Flow chart metodologi
Berdasarkan  gambar  3  di  atas  maka  metodologi  simulasi yang digunakan dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Dengan  menggunakan  data-data  yang  dari  sistem kelistrikan  Jamali  500  kV.  Data-data  meliputi  data pembangkitan,  data  beban,  dan  data  saluran  dari  masing- masing bus .  Kemudian  dilakukan  studi  aliran  daya  ( load flow  analysis )  dengan  ETAP  12.6.0  saat  keadaan  awal untuk mengetahui apakah sistem dalam kondisi normal atau tidak.
2. Simulasi Transien
Setelah  menentukan  studi  kasus  untuk  analisis transien maka dilakukan simulasi sistem saat mengalami gangguan transien .  Gangguan transien yang  disimulasikan  ada  tiga yakni  pelepasan  generator,  pelepasan  saluran,  dan gangguan hubung singkat.
3. Analisis Transien
Dari  hasil  simulasi transien akan  dianalisis  respon frekuensi,  tegangan  dan  sudut  rotor  akibat  gangguan transien .  Perubahan  dari  respon  tegangan,  frekuensi  dan sudut  rotor  juga  akan  diamati  dalam  selang  waktu  yang ditentukan,  apakah  sistem  kembali  stabil  atau  tidak berdasarkan  standar  yang  dijadikan  acuan.  Khusus  untuk gangguan  hubung  singkat  3  fasa  apabila  sistem  dikatakan tidak  stabil  akan  dilakukan  penambahan  waktu  untuk trip CB sampai waktu stabil sistem atau dinamakan juga CCT.
4. Penarikan Kesimpulan
Memberikan  kesimpulan  mengenai  kondisi  kestabilan sistem  akibat  gangguan transien di  Jawa-Madura-Bali (Jamali) 500kV setelah masuknya Pembangkit Paiton 1000
MW  tahun  2021  serta  memberikan  rekomendasi  untuk mengatasi gangguan tersebut.

## IV. SIMULASI DAN ANALISIS
Setelah  menggambarkan  pemodelan  dan  penyederhanaan sistem  kelistrikkan  Jawa-Madura-Bali  500kV  tahun  2021 dalam bentuk single line diagram software ETAP 12.6, maka selanjutnya akan dilakuan simulasi stabilitas transien meliputi bebera kasus seperti gangguan pembangkit trip , saluran lepas, hubung singkat 3 fasa dan hubung singkat 1 fasa dengan studi kasus seperti pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. Studi Kasus Stabilitas Transien Kasus Keterangan Kasus Aksi Waktu (detik) Daya Kasus 1 Generator Paiton 10 trip Paiton 10 delete 2 800 MW Kasus 2a Hubung singkat saluran Depok – Cibinong 3 phase fault 2 - Trip satu saluran dari dobel sirkit CB 42 & 41 open , CB antara saluran Depok-Cibinong - Kasus 2b Hubung singkat saluran Gandul- Cawang 3 phase fault 2 - Trip satu saluran dari dobel sirkit CB 43 & 44 open , CB antara saluran Gandul-Cawang - Kasus 2c Hubung singkat saluran M.Tawar – Cibatu 2 3 phase fault 2 - Trip satu saluran dari dobel sirkit CB 52 & 53 open , CB antara saluran M.Tawar – Cibatu 2 - Kasus 3 Trip Saluran dobel sirkit CB 11 & 12 open (saluran Suralaya- Cilegon) 2 - Kasus 4 Trip satu saluran dari dobel sirkit CB 11 & 12 open (saluran Suralaya- Cilegon)
2 - Kasus 5 Hubung singkat saluran Bekasi – Muara Tawar Line-Ground phase fault 2 -
Trip satu line dari dobel sirkit  CB 51 open , CB
dobel sirkit Cibatu-Muara Tawar
 CB 319 close , CB single sirkit Cibatu-Muara Tawar
2.2 - Recloser bekerja (saluran dobel sirkit on)  CB 51 close , CB
dobel sirkit Cibatu-Muara Tawar  CB 319 open , CB
single sirkit Cibatu-Muara Tawar 2.5 -

## A. Simulasi Stabilitas Transien
 Kasus 1 Paiton 10 Off (Semua Pembangkit Jamali On ) : Paiton 10 Delete (t = 2 s)
- Kondisi operasi beban puncak
Pada  kasus  ini  sistem  akan  kehilangan  daya  dengan  nilai kapasitas  1000  MW.  Pembangkit  ini  dioperasikan  sebagai voltage  control dengan  daya  800  MW  sedangkan  daya keseluruhan  yang  dibangkitkan  40.665,1  MW  dan  kebutuhan bebannya 38.900 MW. Sehingga ketika terjadi kasus Paiton 10 off sistem hanya kehilangan daya sebesar 800 MW atau 1,97 % dari  keseluruhan  daya  yang  dibangkitkan  dan  daya  yang dibangkitkan  sistem  masih  mencukupi  kebutuhan  bebannya. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut.
Gambar 4 Respon Sudut Rotor 6 generator ketika Paiton 10 trip
Gambar 5 Respon Frekuensi bus Suralaya dan Paiton ketika Paiton 10 trip -10 0 10 20 30 40 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 D EG RE E WAKTU (S) Suralaya 1 Cirata 1 Indramayu 1 Paiton 1
Tanjung Jati Matenggeng 1 99,65 99,7 99,75 99,8 99,85 99,9 99,95 100 100,05 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 FRKUES N SI (% ) WAKTU (S) Suralaya Paiton
Gambar 6 Respon Tegangan bus Suralaya dan Paiton ketika Paiton 10 trip
Ketika  pembangkit  Paiton  10  lepas  dengan  daya pembangkitan  sebesar  800  MW  maka  sudut  rotor  semua generator  pada  sistem  akan  berubah.  Sudut  rotor  diatas mengalami  osilasi  ketika  terjadi  gangguan  tetapi  dapat mencapai  nilai  yang  baru  dan  stabil.  Sehingga  dapat disimpulkan  sudut  rotor  generator  dari  sistem  dapat  kembali stabil.
Saat  terjadi  gangguan  yaitu  pada  waktu  2s  sesaat  terjadi penurunan  frekuensi  untuk bus Suralaya  sebesar  49,87  Hz sedangkan bus Paiton 49.85 Hz kemudian nilainya meningkat sampai  mencapai steady  state pada  frekuensi  masing-masing 49,95%.  Berdasarkan  standar  ANSI/IEEE  C37.106-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman.
Sedangkan respon tegangan di bus Suralaya maupun Paiton mengalami  fluktuasi  nilai  tegangan  yang  tidak  terlalu  besar. Dan  nilai  tegangan  saat pada  kasus  ini  menurut  standar  PLN tegangan untuk sistem 500 kV masih dalam batas aman.
 Kasus 2 Critical Fault Clearing Time (t = 2s)
Pada  kasus  ini, critical  faul  clearing  time disebabkan  oleh saluran yang terhubung dobel sirkit terkena gangguan hubung singkat tiga fasa ke tanah. Sehingga dilakukan simulasi hubung singkat terlebih dahulu untuk mengetahui nilai hubung singkat terbesar di saluran Untuk menentukan waktu trip CB dilakukan metode trial  and  error dengan  mengatur  waktu  pemutusan yang  tepat  pada  saluran  sebelum  sistem  menjadi  tidak  stabil. Pada kasus ini parameter yang dilihat yaitu bus swing Suralaya dan bus terdekat dengan saluran yang terkena hubung singkat. Waktu  pemutusan  CB  sebelum  sistem  menjadi  tidak  stabil adalah critical fault clearing time . Pada simulasi berikut yang diperhitungkan hanya ketika operasi beban puncak, untuk hasil simulasinya sebagai berikut.
Tabel 2 Data Short Circuit 3 fasa pada bus Jamali
- Kondisi operasi beban puncak ( SC di bus Depok )
Gambar 7 Respon Sudut Rotor 7 generator ketika hubung singkat tiga fasa ke tanah untuk gangguan selama 400 ms
Dapat  dilihat  pada  gambar  7  ketika  terjadi  hubung  singkat tiga  fasa  ke  tanah  maka  setelah  CB  dibuka  saat  0,4  sekon setelah  gangguan  sudut  rotor  semua  generator  mengalami osilasi tetapi dapat kembali steady state pada nilai yang baru, sedangkan  generator  Paiton  mengalami  osilasi  yang  cukup besar  sampai  minimal  -115,82 degree dan  maksimal  119,35 degree tetapi  nilainya  dapat  kembali steady state .  Sehingga dapat  disimpulkan  sudut  rotor  generator  dari  sistem  dapat kembali  stabil.  Dan  batasan  CB  untuk trip pada  kasus  diatas sesuai  dengan  standar  waktu  pemutusan  CB  sistem  500  kV yaitu 80 ms.
Gambar 8 Respon Frekuensi bus Suralaya dan Depok ketika hubung singkat tiga fasa ke tanah untuk gangguan selama 300 ms
99,4 99,6 99,8 100 100,2 100,4 100,6 100,8 101 101,2 0 5 1 0 1 5 2 0 TE G A N G A N ( % ) WAKTU (S) Suralaya Paiton -150 -100 -50 0 50 100 150 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 DE G R EE WAKTU (S) Suralaya 1 Cirata 1 Indramayu 1 Paiton 1 98 99 100 101 102 103 104 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 FRKUES N SI (% ) WAKTU (S) Suralaya Depok Bus Short Circuit (kA) Peak Suralaya 79,38 Paiton 51,74 Gresik 49,43 Rawalo 43,23 Depok 140,8 Gandul 134,5 Muara Tawar 117,6
Dapat  dilihat  pada  gambar  8  respon  frekuensi  antara bus Suralaya dengan bus Depok memiliki kesamaan ketika terjadi gangguan  frekuensi  sistem terjadi osilasi  mencapai  maksimal 51,49  Hz  dan  minimal  48,42  Hz  tetapi  frekuensi  sistem  atau bus dapat  kembali  ke  nilai steady  state pada  50,004  Hz  dan diketahui  berdasarkan  standar  ANSI/IEEE  C37.106-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman.
 Kasus 3 No-Fault Double-Circuit Tripping of Interconnection Transmission Line (t = 2s)
Untuk sistem berdaya besar dengan jumlah pembangkit yang banyak terkoneksi dengan sistem berdaya kecil dengan jumlah pembangkit  yang  sedikit,  lepasnya line interkoneksi  akan memberikan dampak ketidakstabilan pada sistem berdaya kecil tersebut. Sehingga pada kasus ini diperlukan simulasi load flow terlebih  dahulu  untuk  mengetahui  aliran  daya  terbesar  yang mengalir  di  kabel  transmisi.  Untuk  hasil  simulasinya  sebagai berikut.
- Kondisi operasi beban puncak
Gambar  9  Respon  Sudut  Rotor  generator  ketika  saluran  antara  Suralaya- Cilegon trip
Dapat  dilihat  pada  gambar  9,  saat  saluran  dobel  sirkit  antara Suralaya-Cilegon lepas maka sudut rotor semua generator pada sistem  akan  mendapatkan  nilai  baru.  Respon  pada  hampir semua  generator  di  sistem  mengalami  kemiripan  yaitu  ketika terjadi  gangguan  nilai  sudut  rotor  generator  akan  turun  dan mengalami osilasi tetapi dapat kembali ke keadaan steady state . Sehingga dapat disimpulkan sudut rotor generator dari sistem dapat kembali stabil.
Gambar  10  Respon  Frekuensi bus Suralaya  dan  Cilegon  ketika  saluran Suralaya-Cilegon trip
Ketika  saluran  dobel  sirkit  antara  Suralaya-Cilegon  lepas ketika waktu 2s. Untuk kasus ini parameter yang dilihat yaitu bus terdekat dari terjadinya gangguan yaitu yaitu Suralaya dan Cilegon. Pada saat terjadi gangguan yaitu pada waktu 2s sesaat terjadi fluktuasi frekuensi untuk bus Suralaya maupun Cilegon yang  nilainya  cukup  kecil  kemudian  osilasi  mengecil  sampai mencapai steady state pada frekuensi masing-masing 49,99 Hz. Berdasarkan  standar  ANSI/IEEE  C37.106-1987  frekuensi sistem masih dalam range yang aman.
 Kasus  4 No-Fault  One-Circuit  Tripping  of  the  Double- Circuit Interconnection Transmission Line (t = 2s)
Pada simulasi transien ini satu saluran dari dobel sirkit trip tanpa  adanya  gangguan.  Pengamatan  yang  dilakukan  untuk kasus ini adalah respon sudut rotor dan frekuensi sistem Jamali. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut.
- Kondisi operasi beban puncak
Gambar 11 Respon Sudut Rotor generator ketika satu saluran Suralaya-Cilegon trip -20 -10 0 10 20 30 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 DE G R EE WAKTU (S) Suralaya 1 Cirata 1 Balaraja 1 Paiton 1 99,94 99,96 99,98 100 100,02 100,04 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 FRE KU EN SI ( % ) WAKTU (S) Suralaya Cilegon -5 0 5 10 15 20 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 D EG RE E WAKTU (S) Suralaya 1 Cirata 1 Balaraja 1
Paiton 1
Gambar  12  Respon  Frekuensi bus Suralaya  dan  Cilegon  ketika  satu  saluran Suralaya-Cilegon trip
Dapat dilihat pada gambar 11, saat saluran dobel sirkit antara Suralaya-Cilegon  lepas  pada  hampir  semua  generator mengalami  kemiripan  respon  yaitu  ketika  terjadi  gangguan nilai sudut generator akan turun dan sempat mengalami sedikit osilasi  tetapi  dapat  kembali  ke  keadaan steady  state .  Untuk gangguan ini dapat dikatakan tidak memberikan pengaruh yang berarti untuk sistem karena sistem di desain secara dobel sirkit untuk kontinuitas penyaluran daya sehingga ketika terjadi lepas satu  saluran,  saluran  yang  lain  bisa  mem backup .  Sehingga dapat  disimpulkan  sudut  rotor  generator  dari  sistem  dapat kembali stabil.
Dapat  dilihat  pada  gambar  12  diketahui  bahwa  nilai frekuensi akibat lepasnya satu saluran dari saluran dobel sirkit, bus atau  sistem  tidak  merasakan  adanya  gangguan  karena aliran daya masih dapat mengalir melalui satu saluran yang lain sehingga  nilai  frekuensi  dari  awal  hingga  setelah  gangguan terus steady  state di  nilai  50  Hz.  Berdasarkan  standar ANSI/IEEE C37.106-1987 frekuensi sistem dalam range yang aman.
 Kasus 5 Single Pole Auto Reclosing (t = 2 s)
Gangguan  hubung  singkat  satu  fasa  ketanah  merupakan gangguan yang paling sering terjadi. Sehingga dalam kasus ini akan  disimulasikan  dan  dianalisa  pe  hubung  singkat  yang terjadi pada bus dan responnya terhadap sistem.
Untuk  penentuan  lokasi  dari  hubung  singkat  sama  seperti kasus critical  fault  clearing  time yaitu  dilakukan  simulasi hubung  singkat  terlebih  dahulu  untuk  menentukan  lokasi dengan nilai hubung singkat terbesar. Hubung singkat satu fasa ke tanah terjadi ketika 0,2 sekon diikuti dengan membukanya CB salah satu  saluran dari saluran dobel sirkit dan 0,3 sekon kemudian setelah gangguan hilang CB ditutup kembali. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut.
- Kondisi operasi beban puncak
Tabel 3
Data Short Circuit 1 fasa ke tanah pada bus Jamali
Gambar 13 Respon Sudut Rotor 6 generator ketika hubung singkat satu fasa ke tanah
Dapat dilihat pada gambar 13 ketika terjadi hubung singkat satu  fasa  ke  tanah  maka  sudut  rotor  semua  generator  pada mengalami osilasi tetapi dapat kembali stabil atau steady state , seperti pada generator Suralaya 1 nilainya sempat mengalami osilasi tetapi bisa  kembali steady state pada 1.57 degree dari 1.57 degree. Kemudian  pada  Cirata  1  nilainya  mengalami osilasi tetapi bisa kembali steady state pada -2,25 degree dari - 2,78 degree . Sedangkan generator Indramayu, Paiton, Tanjung Jati dan Matenggeng memiliki respon yang sama yaitu sempat mengalami  osilasi  tetapi  dapat  kembali steady  state .  Sudut rotor diatas mengalami osilasi dan bisa kembali ke titik stabil atau steady state disebabkan  gangguan  hubung  singkat  satu fasa  yang  terjadi  bersifat  sementara.  Sehingga  dapat disimpulkan  sudut  rotor  generator  dari  sistem  dapat  kembali stabil.
0 20 40 60 80 100 120 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 FR EKUE N SI ( % ) WAKTU (S) Suralaya Cilegon -10 0 10 20 30 40 50 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 D EG RE E WAKTU (S)
Suralaya 1 Cirata 1 Indramayu 1 Paiton 1
Tanjung Jati 1 Matenggeng 1 Bus Short Circuit (kA) Short Circuit (kA) Peak Light Suralaya 67,83 57,39 Paiton 23,37 18.48 Gresik 42,21 28,91 Rawalo 10,09 9.12 Depok 48,87 43,64 Gandul 46,89 42,31 Muara Tawar 74,6 58.63
Gambar 14 Respon Frekuensi bus Suralaya dan Muara Tawar ketika hubung singkat satu fasa ke tanah
Gambar 15 Respon Tegangan bus Suralaya dan Muara Tawar ketika hubung singkat satu fasa ke tanah
Ketika terjadi hubung singkat 1 fasa ke tanah menyebabkan rpm atau putaran dari generator yang terhubung ke sistem akan berubah-ubah. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya fluktuasi nilai  dari  frekuensi  sistem.  Untuk  kasus  ini  parameter  yang dilihat  yaitu bus swing Suralaya  dan bus terdekat  dengan saluran yang terkena hubung singkat yaitu Muara Tawar. Dapat dilihat  pada  gambar  14  respon  frekuensi  antara bus Suralaya dengan bus Muara  Tawar  memiliki  kesamaan  ketika  terjadi gangguan  frekuensi  sistem  terjadi  osilasi  tetapi  frekuensi sistem  atau bus dapat  kembali  ke  nilai  awal  dan steady  state pada  50  Hz  dan  diketahui  berdasarkan  standar  ANSI/IEEE C37.106-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman. Saat  terjadi  gangguan,  respon  tegangan  di bus Suralaya maupun Muara Tawar  mengalami drop tegangan  yang cukup besar yang nilainya mencapai 82,59% untuk bus Suralaya dan 64,33%  untuk bus Muara  Tawar.  Penurunan  tersebut mengakibatkan terjadinya dip tegangan selama 0,2 sekon tetapi masih  dalam  standar voltage  sagging SEMI  F47.  Respon  ini akibat  adanya  suplai  daya  reaktif  dari  generator  lain  melalui sistem  interkoneksi.  Pada  kasus  ini  menurut  standar  PLN tegangan untuk nilai ketika steady state sistem 500 kV masih dalam batas aman.
IV. KESIMPULAN & SARAN
Berdasarkan hasil simulasi dan analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Untuk  kasus  Generator  lepas  dan  saluran  lepas,  respon sudut  rotor,  frekuensi  maupun  tegangan  sistem  masih dalam  batas  kestabilan.  Karena  saat  salah  satu  generator lepas, sistem Jawa-Madura-Bali hanya kehilangan 2% daya dari keseluruhan daya yang dibangkitkan  pada sistem dan masih mencukupi kebutuhan daya beban.
2. Untuk kasus single pole auto reclosing terjadi voltage drop terbesar  saat  hubung  singkat  satu  fasa  ke  tanah  di Bus Muara  Tawar,  yaitu  mencapai  64,90%  saat  kondisi  beban dasar dan 64,33% saat kondisi beban puncak dalam waktu 0,2  s.  Tetapi  kondisi  tersebut  dalam range batas  aman sesuai standar voltage sagging SEMI F47.
3. Untuk  kasus critical  fault  clearing  time ,  dengan  hubung singkat  tiga  fasa  pada bus Depok  didapatkan  waktu pemutusan  yaitu  400  ms.  Sedangkan  pada bus Gandul didapatkan waktu pemutusan 400 ms. Kemudian pada bus Muara  Tawar  didapatkan  waktu  pemutusan  400  ms. Dengan standar batas pemutusan CB untuk sistem transmisi 500  kV  adalah  80  ms  maka  dapat  dikatakan  sistem  tetap stabil ketika terjadi hubung singkat tiga fasa ke tanah. Saran  yang  dapat  diberikan  untuk  perbaikan  setelah melakukan analisa  adalah sebagai berikut :
1. Untuk  mendapatkan  hasil  yang  lebih  baik  dan  akurat diperlukan  data  asli  yang  lebih  lengkap.  Meliputi  data model  generator,  data governor ,  data exciter dan  model beban secara rill.
2. Untuk  memperbaiki  kestabilan  dapat  dilakukan load shedding /pelepasan  beban  tetapi  perlu  data  yang  lebih mendalam untuk beban yang dinilai penting atau tidak.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] IEEE/CIGRE  Joint  Task  Force  on  Stability  Terms  and  Definitions,
“ Definition  and  Classification  of  Power  System  Stability” IEEE
Transactions on Power system , vol. 19, no. 2,  may 2004.
[2] Penangsang, Ontoseno. “ Diktat Kuliah  Analisis Sistem  Tenaga  Listrik 2 ”,  Jurusan  Teknik  Elektro,  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember, Surabaya.
[3] Arifin,  Fahrizal,” Analisa  stabilitas  transien  pada  sistem  kelistrikan PT.KALTIM Pasifik amoniak bontang akibat penambahan pembangkit 12.5  MW”, Teknik  Elektro  Fakultas  Teknologi  Industri,  Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2010.
99,6 99,8 100 100,2 100,4 100,6 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 FR EKUE N SI ( % ) WAKTU (S) Suralaya Muara Tawar 0 20 40 60 80 100 120 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 TE G A N G A N ( % ) WAKTU (S) Suralaya Muara Tawar