P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862

## PENILAIAN KEANDALAN DAN EKONOMIS PENYULANG TEGANGAN MENENGAH DENGAN FAILURE MODE EFFECT ANALYSIS
Surya Hardi 1 , Tri Annisya 1 , Riza Ria Wirasari 2 , Rena Arifah 2 , M. Fahmi Syawali Rizki 2
1 Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155
2 Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Al Washliyah Medan Jl. Sisingamangaraja Km 5.5 No.10 Medan. Telp/fax : 061-7851881
*Email : surya.hardi@usu.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menghitung  indeks  keandalan  dengan  metode  Failure  Modes  Effect Analysis (FMEA) serta kerugian ekonomi. Pada penelitian ini dilakukan analisis prioritas gangguan dengan menggunakan diagram pareto untuk mengindentifikasi permasalahan yang dominan sehingga dapat mengetahui prioritas dari penyelesaian masalah. Penilaian  keandalan sistem distribusi 20 kV pada penyulang  BG-2  PT.PLN  (Persero)  ULP  Binjai  Kota  menggunakan FMEA  dengan  indikator  indeks keandalan seperti System Average Interruption Duration Index (SAIFI), Costumer Average Interruption Frequency Index (SAIDI), Costumer Interruption Duration Index (CAIDI), Energy Not Supplied (ENS) dan  Average  Energy  not  Supplied  (AENS).  Hasil  diperoleh  memperlihatkan,  gangguan  terbesar disebabkan oleh alat pengukur dn pengaman (APP) sebanyak 43 kali dengan presentase gangguan sebesar 48%. Indeks keandalan untuk SAIFI sebesar 8,42 kali/tahun, untuk SAIDI sebesar 25,33 jam/tahun  dan CAIDI sebesar 3 jam/gangguan. Nilai SAIFI dan SAIDI belum mencapai standard yang telah ditetapkan oleh PT. PLN (Persero) dan standard IEEE, sementara untuk nilai CAIDI sudah mencapai standard PLN tetapi belum memenuhi standard IEEE. Perhitungan nilai energi yang tidak terjuan (ENS) sebesar 66.541,885 kWh dan AENS sebesar 5,854 kWh/pelanggan. Kerugian PLN diakibatkan gangguan yang terjadi pada penyulang BG-2 pada tahun 2020 diasumsikan sebesar Rp.89.964.629,-

## Kata Kunci: Keandalan, Diagram Pareto, FMEA, Kerugian Ekonomi

## ABSTRACT
This  study  aims  to  calculate  the  reability  indicators  uses  Failure  Modes  Effect  Analysis  (FMEA)  and economic lost .  In this study, priority analysis of disturbances was carried out using a pareto diagram to identify  the  dominant  problems  so  as  to  determine  the  priority  of  problem  solving.  Assessment  of  the reliability of the 20 kV distribution system on BG-2 feeders PT.PLN (Persero) ULP Binjai Kota uses FMEA with reliability index indicators such as the System Average Interruption Duration Index (SAIFI), Customer Average  Interruption  Frequency Index  (SAIDI),  Customer  Interruption  Duration  Index  (CAIDI),  Energy Not Supplied (ENS) and Average Energy not Supplied (AENS). The results obtained show that the biggest disturbance is caused by measuring and safety devices (APP) is 43 times with a disturbance percentage of 48%.  The  reliability  index  for  SAIFI  is  8.42  times/year,  for  SAIDI  is  25.33  hours/year  and  CAIDI  is  3 hours/interruption. SAIFI and SAIDI scores have not reached the standard set by PT. PLN (Persero) and IEEE  standards,  while  CAIDI  values  have  reached  PLN  standards  but  have  not  met  IEEE  standards. Calculation of unsustainable energy value (ENS) of 66,541.885 kWh and AENS of 5.854 kWh/customer. PLN's losses due to disturbances that occur in BG-2 feeders in 2020 are assumed to be Rp.89,964,629,-
Keywords: Reliability, Pareto diagram, FMEA method, Economic lost.
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Kebutuhan  energi  listrik  di  Indonesia  terus meningkat  sesuai  dengan  laju  pertumbuhan ekonomi  dan  pertambahan  penduduk.  Sebagai perusahaan  utama  pemasok  listrik  di  Indonesia PT. PLN (Persero) memandang perlu peningkatan  kualitas  dan  keandalan  listrik  di semua  wilayah  pelayannya  guna    memenuhi kebutuhan masyarakat.
Kondisi  kelistrikan  saat  ini  yang  masih terjadi  pemadaman  yang  diakibatkan  oleh gangguan  pada  komponen  paralatan,  APP  (alat pengukur  dan  pengaman).  Perlunya  dilakukan penilaian keandalan pendistribusian tenaga listrik ke  pelanggan  dan  untuk  meningkatkan  kualitas daya  yang  baik  serta  mengantisipasi  masalah gangguan yang ditimbulkan.
Studi terdahulu mengenai keandalan sistem distribusi  telah  diteliti  dengan  berbagai metode. Penelitian tingkat keandalan sistem distribusi 20 kV  telah  diteliti  dengan  menggunakan  Diagram Pareto  untuk  menentukan    indeks  keandalan SAIDI  dan  SAIFI  (Ariska,  2019).  Beberapa peneliti  lain  juga  mengembangkan  beberapa metode  untuk  menguji  keandalan  sistem distribusi  seperti menggunakan  sistem  SCADA (Eneh et  al .,  2019),    Metode Reability  Index Assesment (RIA) (Rizal dan Tasmono, 2020) dan menggunakan  metode  gabungan  dari  Metode Section
Technique dan Reability Index
Assessment (RIA)    (Jufrizel  dan  Hidayatullah, 2017).
Pada  penelitian  Ansori, et  al., (2020)  yang menggunakan  metode Failures  Modes  Effect Analysis (FMEA)  dibahas  indeks  keandalan SAIDI,  SAIFI,  Indeks  keandalan  dibandingkan sebagai  SPLN,  dan  tidak  membahas  aspek ekonomi dari rugi energi yang tidak  tersalurkan ke Pelanggan.
Penelitian  ini  bertujuan  menentukan  nilai keandalan  dan  ekonomis  penyulang  20  kV dengan mengambil contoh salah satu penyulang BG-2  PT.PLN  (Persero)  ULP  Binjai  Kota menggunakan  metode Failures  Modes  Effect Analysis. FMEA  menerapkan  suatu  metode dengan menentukan mode kegagalan, penyebab kegagalan  dan  efek  dari  kegagalan.  Hal  ini
membantu  untuk  mendeteksi  risiko  yang teridentifikasi  pada  proses,  mode  kegagalan potensial  dan  efeknya.  Perbandingan  indeks kegagalan  dari  setiap  peralatan  utama  sistem distribusi  disajikan  berdasarkan  SPLN  68-2: 1986 (SPLN,  1986)  dan  Standar  IEEE  Std.136- 2003 (IEEE 1366, 2019) digunakan sebagai tolak ukur tingkat keandalan Penyulang.

## Tinjauan Pustaka

## 1. Sistem Distribusi
Sistem  distribusi  merupakan  bagian  dari sistem  tenaga  listrik  yang  berguna  untuk menyalurkan  tenaga  listrik  dari  gardu  induk samapai  ke konsumen.  Klasifikasi  sistem distribusi menurut nilai tegangannya terbagi atas sistem  distribusi  primer  dan  sistem  distribusi sekunder.  Menurut  jenis  konduktornya  sistem distribusi  terbagi  atas  saluran  udara,  saluran bawah tanah dan saluran bawah laut. Berdasarkan  sususan  konfigurasinya  sistem distribusi  dikelompokkan  ke  dalam  konfigurasi radial, loop, spindle dan tie line.

## 2.     Keandalan Sistem Distribusi
Keandalan  merupakan  tingkat  keberhasilan kinerja  suatu  sistem  untuk  dapat  memberikan hasil  yang  lebih  baik  pada  periode  waktu  dan dalam  kondisi  operasi  tertentu.  Untuk  dapat menentukan tingkat keandalan dari suatu sistem, perlu dilakukannya pemeriksaan terhadap tingkat keberhasilan  kinerja  dari  sistem  yang  ditinjau pada periode tertentu kemudian membandingkan dengan standar yang telah ditetapkan sebelumnya.
Keandalan  pada  sistem  dapat  dihitung melalui  sejauh  mana  penyaluran  listrik  dapat berorasi secara terus menerus ke konsumen tanpa terjadinya  gangguan. Untuk  meminimalisir frekuensi  gangguan  yang  terjadi  perlunya dilakukan  tindakan  preventif  yaitu  dengan melakukan pemeliharaan jaringan secara berkala.

## 3.      Faktor-Faktor            yang  Mempengaruhi Indeks Keandalan
Indeks  keandalan  dalam  suatu  sistem distribusi  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor, sesuai standar IEEE P1366 (2019) antara lain: 1. Pemadaman  atau terputusnya suplai daya ke
satu  atau  konsumen  yang    diakibatkan  dari salah  satu  atau  lebih  komponen  mendapat gangguan.
2. Keluar ( Outage) merupakan keadaan  dimana suatu  komponen  tidak  dapat  berfungsi sebagaimana  mestinya,  diakibatkan  karena beberapa peristiwa yang berhubungan dengan komponen  tersebut.  Suatu  outage  dapat  atau tidak dapat menyebabkan pemadaman, hal ini masih tergantung pada konfigurasi sistem.
3. Lama  keluar ( Outage  Duration) merupakan periode  dari  saat  permulaan  komponen mengalami outage sampai saat dapat dioperasikan kembali sesuai dengan
fungsinya.
4. Lama  pemadaman  ( Interruption  Duration) adalah  waktu  dari  saat  permulaan  terjadinya pemadaman sampai saat menyala kembali.
5. Jumlah  total  konsumen  terlayani  ( Total Number  of  Costumer Served) yaitu  jumlah total konsumen yang terlayani sesuai dengan periode laporan terakhir.
6. Periode laporan merupakan laporan diasumsikan dalam satu tahun.

## 4.   Indeks Keandalan Sistem Distribusi
Indeks  keandalan  sebuah  sistem  distribusi diperlukan  untuk  menghitung  tingkat  keandalan pada masing- masing titik beban dapat berupa:

## a. SAIDI
SAIDI (System Average
Interruption Duration  Index)  )  adalah  indeks  yang  biasanya digunakan untuk mengetahui waktu pemadaman pada  pelanggan  untuk  memberikan  informasi mengenai  waktu  rata-rata  konsumen  yang mengalami pemadaman (PT PLN, 2010). Indeks ini dapat dihitung dengan cara :
SAIDI = Σ Durasi pemadaman pelanggan Σ Total Jumlah Pelangga yang dilayani
atau
SAIDI = Σ 𝑈ᵢ𝑁ᵢ Σ 𝑁ᵢ …………...…… Persamaan (1)
Keterangan:
𝑈 ᵢ : Waktu pemadaman pelanggan dalam satu periode (jam/tahun)
𝑁 ᵢ :  Jumlah  pelanggan  yang  dilayani  pada  titik beban-i

## b. SAIFI
SAIFI  (System  Average  Interruption Frequency  Index)  merupakan  indeks  yang memberikan informasi mengenai frekuensi rata- rata dari pemadaman setiap pelanggan pada area yang telah ditetapkan dalam satu tahun.
SAIFI = Σ 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑒𝑚𝑎𝑑𝑎𝑚𝑎𝑛 Σ  𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑦𝑎𝑛𝑖

## atau
SAIFI = Σ 𝜆ᵢ𝑁ᵢ Σ  𝑁ᵢ …………...…… Persamaan (2) λ 𝑖 = Jumlah kegagalan rata-rata
(kegagalan/tahun)
N 𝑖 = Jumlah pelanggan yang dilayani pada titik beban-i

## c. CAIDI
CAIDI  (Costumer  Interuption  Duration Indeks)    merupakan  suatu  indeks  yang menyatakan tentang durasi pemadaman rata-rata konsumen  untuk  setiap  gangguan  yang  terjadi. Untuk  menghitung  indeks  ini  digunakan persamaan :
CAIDI = Σ 𝐷𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 𝑚𝑒𝑛𝑔𝑎𝑙𝑎𝑚𝑖 𝑔𝑎𝑛𝑔𝑔𝑢𝑎𝑛 Σ Jumlah pelanggan yang terkena gangguan
atau
CAIDI = SAIDI SAIFI …………...…… Persamaan (3)
d. Energy Not Supplied
Energy  Not  Supplied  (ENS)  adalah  indeks keandalan yang didefinisikan sebagai penjumlahan  energi  yang  hilang  akibat  adanya gangguan terhadap pasokan  daya  selama  periode satu  tahun  (SPLN  59,  1985).  Secara  sistematis dapat dituliskan sebagai berikut :
ENS = 𝜮[Gangguan (kw) x Durasi (h)]
ENS = 𝜮[Gangguan x Durasi] … Persamaan (4)
e. Average Energy not Supplied Average Energy not Supplied ( AENS) adalah indeks  rata-rata  energi  yang  tidak  disalurkan akibat terjadinya pemadaman. AENS d inyatakan perbandingan jumlah energi yang hilang pada saat terjadi  gangguan  pemadaman  dengan  jumlah pelanggan yang dilayani (SPLN 59, 1985). Secara sistematis dapat dituliskan sebagai berikut :
AENS = Jumlah energi yang tidak tersalurkan Jumlah pelanggan yang dilayani

## atau
AENS = 𝐸𝑁𝑆 Σ 𝑁 (kWh/ Pelanggan) … Persamaan (5)
Dimana:
N : Jumlah pelanggan yang dilayani
Besarnya  energi  yang  tidak  tersalurkan  dapat dihitung dengan persamaan,
Daya 3 fasa (P) = 𝑆 3ø x cos φ … Persamaan (6)
𝑆 3ø = daya semu 3 fasa (VA)
cos φ =  faktor Daya
Energi (E) adalah Daya (P) dikali dengan Durasi (hour).
5.   Failure Mode Effect Analysis
FMEA adalah merupakan prosedur terstruktur  untuk  mengetahui  dan  mencegah bentuk  kegagalan.  FMEA  digunakan  untuk mengidentifikasi penyebab dari masalah kualitas, mode kegagalan didalamnya termasuk kegagalan desain. FMEA dapat digunakan untuk mengidentifikasi kemungkinan-kemungkinan terjadinya mode kegagalan dari setiap komponen serta mengidentifikasi penyebab-penyebab kegagalan dari setiap komponen (Kiran, 2017).
Dalam
penggunaan FMEA untuk menganalisis  keandalan  dalam  sistem  distribusi tenaga listrik yang didasarkan dari kegagalan dari peralatan-peralatan  listrik  akan  mempengaruhi operasi  sistem.  Beberapa  hal  yang dibutuhkan untuk analisis keandalan sistem distribusi dengan menggunakan metode FMEA:
1. Konfigurasi  dari  penyulang  (feeder)  sistem distribusi 20kV.
2. Data  pada  setiap  peralatan  yang  ada  pada jaringan seperti laju kegagalan, repair time dan switching  time  serta  data  pendukung  lainnya pada peralatan.
3. Data  konsumen  yang  meliputi  jumlah pelanggan pada setiap titik beban.
4. Penjumlahan  laju  kegagalan  dan  durasi gangguan  rata-rata  yang  berpengaruh  pada setiap  load  point  akibat  dari  kegagalan, dimana  nilai  laju  kegagalan  dan  durasi gangguan  rata  -  rata  sebagai  dasar  untuk menghitung  indeks  SAIDI,  SAIFI,  CAIDI,  , ENS dan  AENS.

## 6. Diagram Pareto
Diagram  Pareto  pertama  kali  dikenalkan oleh  ahli ekonomi  asal  Italia  bernama  Vilfredo Federico Damaso Pareto pada akhir abad ke-19, dipopularkan  oleh  Joseph  M  Juran  seorang  ahli manajemen  mutu  yang  lebih  bersifat  universal. Juran  berpendapat  bahwa  konsep  80/20  dari diagram  pareto  dapat  diterapkan  dalam  seluruh aspek  kehidupan  manusia  seperti  dari  sosial- budaya,  sosial-ekonomi,  sosial-politik  dan  lain- lain (Kiran, 2017).
Diagram
Pareto
digunakan untuk
mengidentifikasi permasalahan yang terbesar dan paling berpengaruh terhadap sistem yang terjadi. Untuk  mengetahui  masalah mana yang dominan sehingga dapat mengetahui prioritas  dari penyelesaian  masalah.  Fungsi  utama  dari Diagram
Pareto adalah mengidentifikasi permasalahan  utama  untuk  peningkatan  kualitas dari masalah terbesar sampai terkecil Digambarkan  sebagai  diagram  batang  dimana permasalahan  tertinggi  ditempatkan  pada  sisi paling  kiri  dan  seterusnya  sampai  permasalahan yang paling rendah terjadi ditempatkan pada sisi paling  kanan  kemudian  menghitung  frekuensi kumulatif  dan  presentase  kumulatif  dari  total kejadian.

## METODOLOGI PENELITIAN

## 1.    Lokasi Penelitian
Penelitian  dilakukan  dengan  mengunakan data penyulang  distribusi 20kV yaitu di PT. PLN (Persero)  Unit  Layanan Pelanggan  Binjai  Kota. Data  jumlah  pelanggan  untuk  tiap  titik  beban, panjang  penyulang.  Laporan  gangguan  dan durasi  pemadaman,  data  energi  yang  tidak tersalurkan  selama  satu  tahun.  Hasil  dari perhitungan indeks  keandalan  yang  diperolah dibandingkan dengan indeks keandalan menurut SPLN  68-2,  1986  dan  Standard  IEEE  Std.  136- 2003. Perhitungan nilai ekonomi berupa kerugian rupiah  yang  disebabkan  energi  yang  tidak tersalurkan.
2.    Prosedur Penelitian
Proses  pelaksanaan  penelitian,  diagram alirnya disajikan seperti pada Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram alir proses penelitian

## 3.     Data Penelitian
PT. PLN (Persero) Unit Layanan Pelanggan Binjai  Kota  memiliki  9  penyulang  dengan  total 69.504 pelanggan dan panjang saluran keseluruhan  penyulang  adalah  162,45kms. Penelitian ini memfokuskan pada Penyulang BG- 2,  dengan  jumlah  pelanggan  pada  sebanyak 11.367  pelanggan  dengan  panjang  saluran  43,1 kms dengan total daya 9410 kVA. Penelitian ini memfokuskan  Penyulang  BG-2  PT.  PLN (Persero)  ULP  Binjai  Kota,  diagram  satu garisnya dapat dilihat pada Gambar 2.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Prioritas Gangguan Menggunakan Diagram Pareto Jenis penyebab
gangguan yang diidentifikasi pada Penyulang BG-2 selama satu tahun (2020), seperti pada Tabel 1.
Tabel 1.  Gangguan yang terjadi pada Penyulang
BG-2 Gangguan Pemadaman Jumlah Gangguan Frekuensi Kumulatif Persentase Kumulatif APP 43 43 48% Pemeliharaan 24 67 75% Komponen JTM 13 80 90% Emergency 4 84 94% Hewan 3 87 98% Cuaca 2 89 100%
Dari  Tabel  1,  secara  grafis  digambarkan melalui  Diagram  Pareto  dapat  dilihat  pada Gambar 3. Gambar 3. Diagram Pareto Berdasarkan Gangguan Pada Penyulang
Gambar  3  menjelaskan  bahwa  gangguan terbanyak  di  tahun  2020  disebabkan  oleh gangguan  pada  APP  dengan  total  sebanyak  39 kali selama satu tahun dengan persentase sebesar 44%. Gangguan disebabkan oleh hubung singkat dan  beban  lebih.  Gangguan  ini  dapat  diatasi dengan  manuver  beban  dengan  mengalihkan beban  dari satu penyulang ke penyulang lain yang bersifat sementara. Dapat juga dilakukan dengan pemeriksaan  rutin  secara  berkala.  Durasi Gangguan Pemadaman selama Tahun 2020 pada penyulang  BG-2  dapat  dilihat  pada  Tabel  2 disusun berdasarkan persentase  kumulatif mulai terkecil  hingga  terbesar,  sedangkan  untuk Diagram Pareto seperti dalam Gambar 4.
Tabel  2.  Durasi  Pemadaman  Penyulang  BG-2
Tahun 2020 Bulan Durasi Pemada- man (jam) Frekuensi Kumulatif Persentase Kumulatif Februari 20,6 20,6 34% April 11,97 32,567 53% Januari 11,48 44,05 72% Maret 6,63 50,683 83% Mei 5,85 56,533 92% Juni 1,25 57,783 94% Oktober 1,183 58,966 96% November 1,167 60,133 98% Juli 0,733 60,866 100% September 0,217 61,083 100% Desember 0,083 61,166 100% Agustus 0 61,166 100% Tabel 2 menjelaskan bahwa durasi gangguan pemadaman terbesar pada tahun 2020 terjadi di  bulan  Februari dimana  durasinya  20,6
jam dengan persentase sebesar 34%.
Diagram pareto berdasarkan durasi
Gangguan pemadaman Penyulang BG-2 ditunjukkan pada Gambar 4 .

## Gambar 4.   Diagram Pareto Berdasarkan Durasi Pemadaman Pada Penyulang

## 2. Indeks Keandalan Menggunakan FMEA
Penentuan indeks keandalan dengan menggunakan metode FMEA yaitu menentukan indeks  keandalan  SAIDI,  SAIFI,  CAIDI,  dan CAIFI. Langkah pertama yaitu dengan menghitung jarak antar transformator (line) dari penyulang BG-2. Jarak antar transformator dapat dilihat  pada  Tabel  2  dari  Panjang  saluran Penyulang  BG.2.  Kemudian  menghitung  nilai  λ (laju kegagalan) yang didapat dari hasil perkalian antara  panjang  saluran  dan  laju  kegagalan  tiap saluran  per  kompenen  sesuai  dengan  SPLN  68- 2:1986 (IEEE, 2019).
Berdasarkan SPLN, nilai laju kegagalan (λ) PMT,  Transformator  dan  Penyulang  masing- masing berturut 0,004; 0,005 dan 0,2 sedangkan nilai waktu  perbaikan  (μ)  adalah masing-masing 10; 10; dan 3. Perhitungan nilai laju kegagalan (λ) dan  nilai waktu  perbaikan  (μ)  per  tahun  dari penyulang BG-2 dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Perhitungan Nilai Laju Kegagalan (λ)
dan Durasi kegagalan (μ) Jenis Alat L (KMS) λ gangguan/tahun μ jam/tahun PMT - 0,004 0,04 Trafo - 0,005 0,05 L1 9,14 1,828 5,484 L2 0,42 0,084 0,252 L3 0,56 0,112 0,336 L4 0,78 0,156 0,468 L5 0,24 0,048 0,144 L6 0,11 0,022 0,066 L7 1,79 0,358 1,074 L8 0,51 0,102 0,306
J Jenis Alat L (KMS λ gangguan/tahun μ jam/tahun L9 0,31 0,062 0,186 L10 4,15 0,83 2,49 L11 0,88 0,176 0,528 L12 0,09 0,018 0,054 L13 0,39 0,078 0,234 L14 0,34 0,068 0,204 L15 0,44 0,088 0,264 L16 0,05 0,01 0,03 L17 0,13 0,026 0,078 L18 0,01 0,002 0,006 L19 0,04 0,008 0,024 L20 0,01 0,002 0,006 L21 0,01 0,002 0,006 L22 0,05 0,01 0,03 L23 0,15 0,03 0,09 L24 0,07 0,014 0,042 L25 0,16 0,032 0,096 L26 0,18 0,036 0,108 L27 0,47 0,094 0,282 L28 0,62 0,124 0,372 L29 0,21 0,042 0,126 L30 0,28 0,056 0,168 L31 0,29 0,058 0,174 L32 0,73 0,146 0,438 L33 0,84 0,168 0,504 L34 0,25 0,05 0,15 L35 0,15 0,03 0,09 L36 0,37 0,074 0,222 L37 0,08 0,016 0,048 L38 0,21 0,042 0,126 L39 0,34 0,068 0,204 L40 0,12 0,024 0,072 L41 0,57 0,114 0,342 L42 0,11 0,022 0,066 L43 0,3 0,06 0,18 L44 0,6 0,12 0,36 L45 0,46 0,092 0,276 L46 0,83 0,166 0,498 L47 0,08 0,016 0,048 L48 0,31 0,062 0,186 L49 0,11 0,022 0,066 L50 0,01 0,002 0,006 L51 0,38 0,076 0,228 L52 0,25 0,05 0,15 L53 0,54 0,108 0,324 L54 0,05 0,01 0,03 L55 0,57 0,114 0,342 L56 0,35 0,07 0,21 L57 0,41 0,082 0,246 L58 0,55 0,11 0,33 L59 0,48 0,096 0,288 L60 0,53 0,106 0,318 L61 0,77 0,154 0,462 L62 0,1 0,02 0,06 L63 0,23 0,046 0,138 L64 0,82 0,164 0,492 25 92% 20, 6 83% 20 72 % 10 34%11,967 11,48
3 6,633 5,85 5 1,25  1,183 1,167 0,733 0,217 0,083 0 100%
90%
80% 70%
60%
Durasi Pemadaman
Persentase Kumulatif
J Jenis Alat L (KMS λ gangguan/tahun μ jam/tahun L65 0,09 0,018 0,054 L66 0,34 0,068 0,204 L67 0,57 0,114 0,342 L68 0,64 0,128 0,384 L69 0,34 0,068 0,204 L70 0,76 0,152 0,456 L71 0,21 0,042 0,126 L72 0,15 0,03 0,09 L73 0,09 0,018 0,054 L74 0,39 0,078 0,234 L75 0,07 0,014 0,042 L76 0,2 0,04 0,12 L77 0,04 0,008 0,024 L78 0,98 0,196 0,588 L79 0,89 0,178 0,534 L80 0,04 0,008 0,024 L81 0,57 0,114 0,342 L82 0,25 0,05 0,15 L83 0,07 0,014 0,042 Total 8,423 25,332 Keterangan: L Panjang penyulang (Kms) Perhitungan SAIFI
diperoleh dari perhitungan  perkalian  antara  failure  rate  (λ) dengan  jumlah  pelanggan  per  titik  beban  (N) dibagi  dengan  jumlah  pelanggan  per penyulang. SAIDI  yaitu  diperoleh  dengan  perhitungan perkalian  antara  durasi  kegagalan  (μ)  dengan jumlah  pelanggan  per  titik  beban  dibagi  total pelanggan per penyulang.
CAIFI  diperoleh  dari  perhitungan  antara perkalian  failure  rate  (λ)  dengan  jumlah pelanggan  pada  titik  beban  dibagi  dengan perkalian  antara  durasi  kegagalan  (μ)  dengan jumlah pelanggan per penyulang.
CAIDI  merupakan  hasil  perbandingan antara nilai SAIDI dan SAIFI.
Perhtungan  SAIFI,  SAIDI  dan  CAIDI, dengan nilai laju kegagalan (λ) = 8,42 dan durasi kegagalan  (μ)  =  25,33.  Sebagai  contoh perhitungan  indeks  keandalan  dilakukan  pada titik beban 1 (LP1) mengunakan Pers. (1), Pers. (2) dan Pers. 3.
Indeks keandalan SAIFI,
SAIFI = Σ 𝜆ᵢ𝑁ᵢ
Σ  𝑁ᵢ SAIFI = 8,42 x 125 11367 SAIFI = 0,093 kali/tahun
Indeks keandalan SAIDI,
SAIDI = Σ 𝑈ᵢ𝑁ᵢ Σ 𝑁ᵢ
SAIDI = 25,33  X 124 11367
SAIDI = 0,2786 jam/tahun
Kemudian  didapatkan  nilai  CAIDI  dengan membandingkan  nilai  SAIDI  dengan  SAIFI. Sebagai  contoh  perhitungan  indeks keandalan CAIDI pada titik beban 1 pada Gambar 3.

## CAIDI = SAIDI SAIFI
CAIDI = 0,2786
0,0926
CAIDI = 3,008 Selanjutnya indeks keandalan SAIFI, SAIDI, CAIDI, perhitungan untuk titik beban-titik beban yang lain, disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai indeks keadalan SAIFI, SAIDI dan CAIDI
LP N Pelanggan SAIFI kali/tahun SAIDI jam/tahun CAIDI jam/ga ngguan LP1 125 0,093 0,2786 3,005 LP2 270 0,2 0,6017 3,005 LP3 338 0,25 0,7532 3,005 LP4 68 0,05 0,1515 3,005 LP5 129 0,096 0,2875 3,005 LP6 1 0,0007 0,0022 3,005 LP7 68 0,05 0,1515 3,005 LP8 70 0,052 0,156 3,005 LP9 135 0,1 0,3008 3,005 LP10 68 0,05 0,1515 3,005 LP11 68 0,05 0,1515 3,005 LP12 216 0,16 0,4813 3,005 LP13 135 0,1 0,3008 3,005 LP14 338 0,25 0,7532 3,005 LP15 135 0,1 0,3008 3,005 LP16 1 7,00E-04 0,0022 3,005 LP17 216 0,16 0,4813 3,005 LP18 338 0,2504 0,75319 3,008 LP19 135 0,1 0,30083 3,008 LP20 135 0,1 0,30083 3,008 LP21 68 0,0504 0,15153 3,008 LP22 216 0,16 0,48133 3,008 LP23 120 0,0889 0,26741 3,008 LP24 215 0,1593 0,4791 3,008 LP25 270 0,2 0,60166 3,008 LP26 110 0,0815 0,24512 3,008 LP27 68 0,0504 0,15153 3,008 LP28 270 0,2 0,60166 3,008 LP29 135 0,1 0,30083 3,008 LP30 338 0,2504 0,75319 3,008 LP31 135 0,1 0,30083 3,008 LP32 130 0,0963 0,28969 3,008 LP33 135 0,1 0,30083 3,008
LP N Pelanggan SAIFI kali/tahun SAIDI jam/tahun CAIDI jam/ga ngguan LP34 1 0,0007 0,00223 3,008 LP35 216 0,16 0,48133 3,008 LP36 68 0,0504 0,15153 3,008 LP37 180 0,1333 0,40111 3,008 LP38 135 0,1 0,30083 3,008 LP39 216 0,16 0,48133 3,008 LP40 135 0,1 0,30083 3,008 LP41 216 0,16 0,48133 3,008 LP42 135 0,1 0,30083 3,008 LP43 135 0,1 0,30083 3,008 LP44 135 0,1 0,30083 3,008 LP45 216 0,16 0,48133 3,008 LP46 68 0,0504 0,15153 3,008 LP47 216 0,16 0,48133 3,008 LP48 216 0,16 0,48133 3,008 LP49 216 0,16 0,48133 3,008 LP50 270 0,2 0,60166 3,008 LP51 138 0,1022 0,30752 3,008 LP52 216 0,16 0,48133 3,008 LP53 1 0,0007 0,00223 3,008 LP54 130 0,0963 0,28969 3,008 LP55 216 0,16 0,48133 3,008 LP56 68 0,0504 0,15153 3,008 LP57 65 0,0481 0,14484 3,008 LP58 270 0,2 0,60166 3,008 LP59 83 0,0615 0,18496 3,008 LP60 80 0,0593 0,17827 3,008 LP61 338 0,2504 0,75319 3,008 LP62 30 0,0222 0,06685 3,008 LP63 90 0,0667 0,20055 3,008 LP64 80 0,0593 0,17827 3,008 LP65 135 0,1 0,30083 3,008 LP66 135 0,1 0,30083 3,008 LP67 270 0,2 0,60166 3,008 LP68 270 0,2 0,60166 3,008 LP69 135 0,1 0,30083 3,008 LP70 1 0,0007 0,00223 3,008 LP71 1 0,0007 0,00223 3,008 LP72 1 0,0007 0,00223 3,008 LP73 180 0,1333 0,40111 3,008 LP74 55 0,0407 0,12256 3,008 LP75 1 0,0007 0,00223 3,008 LP76 183 0,1356 0,40779 3,008 LP77 1 0,0007 0,00223 3,008 LP78 1 0,0007 0,00223 3,008 LP79 1 0,0007 0,00223 3,008 LP80 1 0,0007 0,00223 3,008 LP81 216 0,16 0,48133 3,008 LP82 1 0,0007 0,00223 3,008 LP83 1 0,0007 0,00223 3,008 Total 11367 25,33 3,008
Tabel  4  menjelaskan  nilai  indeks  SAIFI sebesar  8,42  kali/tahun.  Nilai  SAIDI  sebesar 25,33  jam/tahun,  indeks  keandalan  CAIDI
diperoleh  dengan  perbandingan  antara  nilai SAIDI  dan SAIFI  yaitu  sebesar  3,008 jam/gangguan dari total jumlah pelanggan 11367 dengan panjang saluran 162,45 Kms.
a. Perbandingan  Nilai  Indeks  Keandalan FMEA     dengan Standar PLN dan IEEE Dari hasil analisis indeks keandalan menggunakan  metode  FMEA  ( Failure  Mode Effect  Analysis )  maka  hasil  dari  indeks  nilai SAIFI, SAIDI dan CAIDI dibandingkan dengan Standar PLN No. 68-2:1986 dan IEEE Std.136- 2003.
Dari Tabel 5 diperoleh hasil nilai SAIFI dan SAIDI  menggunakan  FMEA  belum  sesuai dengan  Standar  PLN  68- 2:1986  dan  IEEE  Std 136-2003,  kecuali  nilai  CAIDI  sudah  sesuai dengan  Standar  PLN  68-2:1986  tetapi  belum sesuai  standar  IEEE Std  136-2003.  Untuk  dapat memenuhi standar PLN 68-2:1986 dan IEEE Std 136-2003 adalah perlu dilakukan pengecekan dan perawatan peralatan pengaman terhadap komponen dan peralatan pada jaringan distribusi agar  dapat  mencapai  standar  yang  diinginkan. Untuk gangguan alam dapat dilakukan pengontrolan  jalur  yang  dilalui  oleh  jaringan distribusi atau pemotongan pohon/dahan.
Dampak  dari  gangguan  yang  terjadi  pada sistem  distribusi  yaitu  terputusnya  pasokan distribusi  listrik.  Keandalan  sistem  distribusi dapat  dilihat  dari  kontinuitas  dalam  penyaluran listrik.  Semakin  sering  dan  lama  durasi pemadaman  maka  keandalan  yang  didapatkan semakin  buruk.  Sebaliknya,  semakin  sedikit terjadinya  pemadaman  maka  semakin  baik keandalan  sistem  distribusi  tenaga  listrik tersebut.

## Tabel 5. Perbandingan Indeks Keandalan dengan SPLN dan        IEEE
Indeks Keandalan FMEA SPLN 68-2: 1986 IEEE Std 136-2003 SAIFI 8,42 3,1     (N) 1,45  (N) SAIDI 25,33 21,09 (N) 2,3   (N) CAIDI 3 6,59   (Y) 1,47  (N) Keterangan:
N = belum memenuhi Y = memenuhi
Gambar 2. Diagram Satu Garis Penyulang BG-2

## b. Indeks  Keandalan  Berorientasi  Pada Beban, Energi dan Nilai Ekonomi
Indeks  keandalan  berorientasi  pada  beban dan  energi  yaitu  indeks  ENS  ( Energy  not Supplied) dan  AENS  ( Average  Energy  not Supplied). ENS  menunjukkan  besarnya  energi yang hilang karena kapasitas tersedia lebih kecil dari  permintaan  beban maksimal.  Berdasarkan data  yang  diperoleh  total  durasi  pemadaman selama tahun 2020 untuk penyulang BG-2 adalah selama  61,16  jam.  Durasi  pemadaman  di  saat LWBP  (Lewat  waktu  beban  puncak)  selama 55,167  jam.  Durasi  pemadaman  di  saat  WBP (waktu  beban  puncak)  selama  1,917  jam. Diketahui nilai cos φ adalah 0,943.
Untuk  menghitung  nilai  dari  ENS  dapat digunakan persamaan,
P Penyulang (LWBP)    = 𝑆 3ø x cos φ. = 1.207,669 x 0,943
= 1.138,832 kW
P Penyulang (WBP)       = 𝑆 3ø x cos φ
= 2.057,764  x 0,942 = 1.938,414 kW
ENS LWBP = 𝜮[Gangguan x Durasi] = 1138,832 x 55,167 = 62.825,945 kWh ENS WBP = 𝜮[Gangguan x Durasi] = 1.938,414 x 1,917 = 3.715,940 kWh
AENS = 𝐸𝑁𝑆 Σ 𝑁 (kWh/ Pelanggan)
AENS = 66541,885 11,367
AENS = 5,84 kWh/pelanggan
Nilai  ENS  dari  penyulang  BG-2  sebesar 66.541,885 kWh dan besar AENS sebesar 5,854 kWh/pelanggan.  Nilai  rupiah  yang  tidak  terjual dengan  tarif  dasar  listrik  rata-rata  sebesar  Rp. 1352/kwh, maka :
Nilai Rupiah = ENS x Tarif Dasar Listrik = 66.541,885 x Rp 1.352 = Rp 89.964.629,-
Dari  hasil  perhitungan  tersebut  diperoleh hasil nilai ekonomi berupa kerugian energi yang tidak tersalurkan selama satu tahun diasumsikan sebesar  Rp  89.964.629,-  Inilah  kerugian  energi yang tidak tersalurkan akibat terjadinya
gangguan pemadaman pada penyulang BG-2.

## KESIMPULAN
1. Indeks  keadalan  SAIFI,  SAIDI  dan  CAIDI diperoleh  masing-masing  adalah  8,42 kali/tahun,  untuk  SAIDI  sebesar  25,33 jam/tahun.  CAIDI  sebesar  3  jam/gangguan dan
2. Hasil  perhitungan  indeks  keandalan  SAIFI dan  SAIDI  belum  memenuhi  standar  PLN 68-2:1986 dan IEEE Std  136-2003, sedangkan  nilai  CAIDI  sudah  memenuhi standar  68-2:1986  tetapi  belum  sesuai standar IEEE Std 136- 2003.
3. Indeks  keandalan  beriorientasi  pada  beban dan  energi  berupa  energi  yang  tidak tersalurkan  akibat  gangguan  yang  terjadi, dengan  nilai  ENS  ( Energy  not  Supplied ) sebesar  66.541,885  kWh  dan  AENS ( Average  Energy  not  Supplied )  sebesar 5,854  kWh/pelanggan.  Nilai  ekonomi berupa  kerugian  rupiah  akibat  gangguan pada Penyulang BG-2 sebesar Rp.
89.964.629,-. dalam setahun.

## DAFTAR PUSTAKA
Al-Shaalan, A.M. 2019. Reliability Evaluation of  Power  Systems.  Avaiable  on https://www.researchgate.net/publicati on/333317581_Reliability_Evaluation _of_Power_Systems.
Anshori, M.R. Ashar, A.R. dan Sofyan, 2020. Studi Keandalan  Sistem Jaringan Distribusi  Penyulang  20  Kv  Pada PT.PLN (Persero) Rayon Daya Dengan Metode  Failure  Modes  and  Effects Analysis  (FMEA)  pada  Prosiding Seminar  Nasional  Teknik  Elektro  dan Informatika (SNTEI), pp. 47-52, Makassar.
Ariska,  A.W.  2019.  Audit  Keandalan  Sistem Jaringan  Distribusi  20  KV  pada  PT. PLN  (Persero)  Rayon  Tanjung Balai, Medan: Universitas Sumatera Utara.
Eneh, J.N.  Orah, H.O. dan Emeka, A.B. 2019. Improving the  Reliability and Security of  Active  Distribution  Networks Using SCADA Systems”, pada IEEE
PES/IAS  Power  Africa  Conference Power  Economic  Energy  Innovation Africa,pp.110-115,Nigeria:IEEE,  doi: 10.1109/PowerAfrica.2019.8928647.
Gonen, T., 2014. Electric Power Distribution Engineering,  3ed,  Boca  Raton:  CRC
Press Taylor & Francis Group.
IEEE 1366. 2019. Guide Electric for Electric
Power  Distribution  Reliability  Indices. John Teixeira, National Grid.
Jufrizel  dan  Hidayatullah,  R.  2017.  Analisa
Keandalan  Sistem  Distribusi  20KV Menggunakan Metode Section Technique dan RIA –  Section
Technique pada Penyulang Adi Sucipto Pekanbaru,  pada  Seminar  Nasional Teknologi  Informasi,  Komunikasi  dan Industri (SNTIKI), vol. 9, pp. 417-423, Pekanbaru.
Juran,  J.,  Godfrey,  A.  2010.  Juran’s  Quality Handbook, 5 th ed, New York: McGraw- Hill.
Kiran.  2017.  Total  Quality  Management, Chapter 26. Failure Modes and Effects
Analysis.
Lampiran  Keputusan  Direksi  PT.  PLN (Persero)  No.  475.K/DIR/2010,  2010. Kriteria  Disain  Enjineering  Konstruksi Jaringan  Distribusi  Tenaga  Listrik
Jakarta: PT. PLN (Persero)
Rijal,  M.S.    dan  Tasmono,  H.  2020.  Analisa Keandalan Sistem Distribusi 20 KV PT. PLN  (Persero)  ULP  Menganti  dengan
Metode RIA, Surabaya.
SPLN  68-2.  1986.  Tingkat  Jaminan  Sistem Tenaga  Listrik  Bagian  Dua:  Sistem
Distribusi,  Jakarta:  Perusahaan  Listrik
Negara. .
SPLN  59,1985.  Lampiran  Surat  Keputusan
Direksi
PLN No. 014/DIR/85, Keandalan  Pada  Sistem  Distribusi  20 kV  dan  6  kV.  Jakarta:  PT.  PLN (Persero).