i

TUGAS AKHIR

ANALISA PENYELESAIAN GANGGUAN TRAFO

DISTRIBUSI DENGAN METODE RCPS (ROOT CAUSE

PROBLEM SOLVING)

Di PT. PLN (Persero) Distribusi Jakarta Raya Dan Tangerang

Area Ciputat Posko Cinere

Diajukan guna melengkapi sebagian syarat

dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Disusun Oleh :

Nama : MADAYUN ROMODONA SAPTA ABADI

Nim : 41413110071

Program studi : Teknik Elektro

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA

JAKARTA

2015

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan

karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini tepat

pada waktunya. Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Junjungan Besar

Rasulullah Muhammad SAW, Keluarganya, dan seluruh Umatnya hingga akhir

jaman. Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana. Tugas

Akhir ini penulis beri judul “ Analisa Penyelesaian Gangguan Trafo Distribusi

Dengan Metode Rcps (Root Cause Problem Solving)” yang merupakan Studi

Kasus permasalahan di PT. PLN (Persero) Distribusi Jakarta Raya dan Tangerang

tempat dimana penulis bekerja.

Selama penulisan Tugas Akhir ini Penulis mendapatkan banyak bimbingan,

bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan

ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Yudhi Gunadi, Ir., MT., selaku ketua Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Industri Universitas Mercu Buana.

2. Bapak Badaruddin, Ir., MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir,

yang telah memberikan bimbingan, dukungan semangat dan kemudahan

selama penyusunan Tugas Akhir, serta nasehat-nasehat yang sangat

berguna hingga Tugas Akhir ini dapat selesai tepat pada waktunya.

3. Seluruh dosen dan segenap staf Universitas Mercu Buana yang telah

memberikan ilmu dan pengetahuan kepada penulis, khususnya jurusan Teknik

Elektro.

4. Seluruh Rekan kerja di PT PLN (Persero) Area Ciputat Posko Cinere yang

telah membantu penulis dalam pengambilan dan pengumpulan data yang

dibutuhkan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

v

5. Ayahanda tercinta “Muhammad Ansor” dan Ibunda tercinta “Asiah”, serta

Kakak-kakakku (M. Toha Sugiarto, Abdul Rahman, Bittaqwa) dan Adikku

tercinta ( Hasibah Sugiarti Eka Putri ) yang selalu memberikan motivasi

dan semangat serta bantuan yang tanpa henti baik moril maupun materil

kepada penulis.

6. Kekasih tercinta “Fahlawera Belianti”, yang selalu memberikan motivasi

dan semangat, serta setia menemani penulis dalam Penyusunan Tugas

Akhir ini hingga selesai.

7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih banyak

kekurangannya. Berbagai kritik dan saran akan sangat membantu memperbaiki

Tugas Akhir ini di masa mendatang. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita

semuanya.

Jakarta, 01 Januari 2015

(Madayun Romodona SA)

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PERNYATAAN………………………..………………...…………… ii

LEMBAR PENGESAHAN………………...………………………...…………… iii

ABSTRAK…..…………..…………………..................…………………………. iv

KATA PENGANTAR……..……….………..................…………………………. v

DAFTAR ISI……..……….………..................………………..…………………. viii

DAFTAR TABEL..……….………..................………………..…………………. ix

DAFTAR GAMBAR…….………..................………………..……….…………. x

DAFTAR LAMPIRAN.….………..................………………..…….……………. xiii

I. PENDAHULUAN…………………………………………………………... 1

1.1 Latar Belakang……………………………………………………….. 1

1.2 Perumusan Masalah………....……………………………………….. 2

1.3 Batasan Permasalahan….…………………………………........……. 2

1.4 Tujuan Penelitian ………………………………………..…………... 3

1.5 Metodologi Penelitian...……………………………………………... 3

1.6 Sistematika Penulisan...……………………………………………... 3

II. LANDASAN TEORI…..……………………………………………………. 5

2.1 Proses Penyaluran Tenaga Listrik Ke Pelanggan........………………. 5

2.2 Transformator…................. ……….…………………………………. 6

2.2.1 Umum…………… …………….….……………...................... 6

2.2.2 Prinsip Kerja Transformator……….……………...................... 7

2.3 Transformator Distribusi……….….…………………………………. 10

2.3.1 Konstruksi……….. …………….….……………...................... 10

2.3.1.1 Bagian Aktif…………………………………………… 11

2.3.1.2 Sistem Pendingin…………………………………….… 15

2.3.1.3 Pengubah Sadapan……..……………………………… 18

2.3.1.4 Terminal………………..……………………………… 19

2.3.1.5 Pembatas Tekanan……...……………………………… 21

2.3.1.6 Indikator Minyak..……...……………………………… 21

2.3.2 Jenis Transformator Distribusi…….……………...................... 23

2.3.2.1 Transformator Konvensional (Konservator)...………… 23

vii

2.3.2.2 Transformator Hermetik………………….....………… 24

2.3.3 Umur Transformator Distribusi…….……………...................... 26

2.3.3.1 Umur Normal Transformator………………..………… 26

2.3.3.2 Faktor Yang Mempercepat Penuaan…….…..………… 28

2.3.3.3 Deteksi Penuaan Melalui Analisa Gas Terlarut ….…… 30

2.3.4 Pembebanan Transformator…....….………...…………………. 33

2.3.5 Pengaman Transformator….......………………………………. 36

2.3.6 Pemeliharaan Transformator…...........……………...…………. 38

2.4

2.5

2.6

2.3.6.1 Umum………..…………………………………………

Metode Penyelesaian Masalah Dari Akar Permasalahan (Root Cause

Problem Solving/RCPS)……………………………………………

Program Penurunan Gangguan Trafo Distribusi di PT PLN Area

Ciputat Posko Cinere………………………………………………

Langkah-Langkah Melakukan Metode Root Cause Problem Solving

(RCPS)………………………………………………………….…….

2.6.1 Defenisikan Masalah………………………………………......

2.6.2 Strukturkan masalah………………………………………..….

2.6.3 Prioritaskan Masalah / Solusi.....................................................

2.6.4 Perencanaan Tindakan/Kerja (Work Plan)…………………....

38

39

40

40

40

41

42

43

III. KEADAAN UMUM..…………………………………………….…………. 45

3.1 Gambaran Umum PT.PLN (Persero) Area Ciputat…………....……. 45

3.2

3.3

3.4

Aset trafo Distribusi……...…………………………………......…….

Target Kinerja Rasio Gangguan Trafo tahun 2013 tidak tercapai……

Target Kinerja Rasio Gangguan Trafo tahun 2014……………….….

45

46

47

IV PEMBAHASAN…………………………....………………………….……. 49

4.1 Transformator Distribusi.………………………………...….....……. 49

4.1.1 Umum…………………………………………………..…....... 49

4.1.2 Umur Transformator Distribusi……………............................... 49

4.2 Gangguan Transformator Distribusi Tahun 2013……….......….……. 51

4.2.1 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Kapasitas…... 51

4.2.2 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Usia Trafo...... 52

viii

4.2.3 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Tipe Bushing. 53

4.2.4 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Penyebab…... 54

4.3

4.4

4.5

4.2.5 Data dan Evaluasi Gangguan Trafo Berdasarkan Akibat

Kerusakkan……………………………………………………..

Analisa Penyelesaian Masalah Gangguan Trafo dengan metode

RCPS (Route Cause Problem Solving)………………………………

Inisiatif Perbaikan dan Prioritasisasi…………………………………

Trafo Overload……………………………………………………….

55

56

58

60

4.5.1 Data Trafo Overload Tahun 2013…………………...……….....

4.5.2 Strategi Penyelesaian Program Penurunan Jumlah Trafo

Overload …………………...……..............................................

4.5.3 Workplan Program Penurunan Jumlah Trafo Overload…...…...

4.5.4 Realisasi dan Progress Penurunan Jumlah Trafo Overload..…...

61

62

64

65

4.6 Manfaat………………………………………………..…….….……. 66

V PENUTUP……………………….………....………………………….……. 69

5.1 Kesimpulan…………………………………………………......……. 69

5.2 Tindakan yang disarankan…….……………………………......……. 70

DAFTAR PUSTAKA………..……………………………………………………. 71

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Arti digit pada sistem pendinginan Trafo ONAN............................. 15

Tabel 2.2 Karakteristik minyak Trafo berdasarkan IEC 60422 tahun 2005….. 17

Tabel 2.3 Kelas thermal insulasi ………………………………...……….….. 18

Tabel 2.4 Jumlah Sadapan berdasarkan Standar PLN………………………... 19

Tabel 2.5 Konsentrasi gas terlarut berdasarkan kondisi dalam satuan PPM .... 29

Tabel 2.6 Potensi gangguan pada Trafo berdasarkan evaluasi gas kunci…….. 30

Tabel 2.7 Rekomendasi pemilihan rating pelebur untuk Trafo pasangan luar.. 35

Tabel 2.8 Rekomendasi rating pelebur untuk Trafo pasangan luar…………... 36

Tabel 3.1 Rekapitulasi Data Aset Trafo Area Ciputat Posko Cinere............... 38

Tabel 4.1 Data Jumlah Gangguan Trafo Tahun 2013 Berdasarkan Kapasitas.. 48

Tabel 4.2 Data jumlah gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan Usia Trafo... 49

Tabel 4.3 Data jumlah gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan tipe bushing. 50

Tabel 4.4 Data Jumlah gangguan Trafo berdasarkan Kondisi beban................ 51

Tabel 4.5 Data jumlah gangguan Trafo berdasarkan akibat kerusakan (fisik). 52

Tabel 4.6 Hasil FGD Prioritasisasi inisiatif penurunan gangguan trafo............ 56

Tabel 4.7 Data jumlah Trafo Overload berdasarkan Kapasitas Trafo ……...... 58

Tabel 4.8 Data jumlah Trafo Overload berdasarkan Tipe gardu ...............…... 59

Tabel 4.9 Rekapitulasi Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload. 60

Tabel 4.10 Rekapitulasi Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo Overload. 61

Tabel 4.11 Progress dan realisasi Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo

Overload……………………………………………………………

62

Tabel 4.12 Perbandingan Realisasi Gangguan Trafo Tahun 2013 dan 2014….. 63

Tabel 4.13 Efisiensi Biaya akibat penurunan gangguan Trafo............................ 65

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Proses penyaluran tenaga listrik ke Pelanggan............................ 5

Gambar 2.2 Prinsip Kerja Transformator…………………............................ 7

Gambar 2.3 Trafo satu Fase………………………………………………..... 10

Gambar 2.4 Trafo tiga Fase………………………………………………...... 10

Gambar 2.5 Bagian-bagian Transformator Distribusi……………………….. 10

Gambar 2.6 Tipe Core……………………………………………………….. 11

Gambar 2.7 Tipe Shell………………………………………………………. 12

Gambar 2.8 Tipe Staqcked.……………………..…………………………… 12

Gambar 2.9 Tipe Wound…………………………………………………….. 12

Gambar 2.10 Klem inti dari baja …………………………………………….. 13

Gambar 2.11 Klem inti dari Kayu…………………………………………….. 13

Gambar 2.12 Jalur minyak pada lapisan belitan ….………………………….. 13

Gambar 2.13 Belitan metal foil ………………..….………………………….. 14

Gambar 2.14 Penyangga belitan……………..….……………………...…….. 15

Gambar 2.15 Pengubah sadapan (tap changer)….………………..…………... 18

Gambar 2.16 Terminal Trafo pasangan dalam.….………………..…………... 20

Gambar 2.17 Terminal Trafo pasangan luar.….………………..…………….. 20

Gambar 2.18 Proses reduksi tekanan saat Trafo mengalami gangguan besar... 20

Gambar 2.19 Jenis pembatas tekanan……………………………………….... 21

Gambar 2.20 Gelas penduga atau OLI ( Oil Level Indicator )..…………….... 21

Gambar 2.21 Oil temperature indicator (OTI)………………...…………….... 22

Gambar 2.22 Transformator Konvensional ...………………...…………….... 22

Gambar 2.23 Warna awal dan warna jenuh silika gel………………………… 23

Gambar 2.24 Conservator bladder……………………………………………. 23

Gambar 2.25 Hermetically sealed inert gas cushion….………………………. 24

Gambar 2.26 Hermetically-sealed fully filled….……………………………... 25

Gambar 2.27 Kurva umur Transformator vs suhu belitan …. ……………….. 26

Gambar 2.28 Figur penuaan kertas isolasi Trafo……………………………... 27

Gambar 2.29 Siklus reaksi pembentuk keasaman pada minyak Trafo………. 28

xi

Gambar 2.30 Vektor diagram arus beban seimbang dan tidak seimbang…….. 33

Gambar 2.31 Strategi Pengelolaan Peralatan berdasarkan jenis pemeliharaan. 37

Gambar 3.1 Grafik Persentase Data Aset Trafo Area Ciputat Posko Cinere. 39

Gambar 3.2 Grafik Gangguan Trafo Tahun 2013 Terhadap Target…............ 39

Gambar 3.3 Grafik Road Map penurunan gangguan Trafo hingga tahun

2014……………………………………………………………..

40

Gambar 3.4 Bagan melakukan metode Penyelesaian Masalah Dari Akar

Permasalahan (Root Cause Problem Solving/RCPS)…………….

41

Gambar 4.1 Trafo satu Fase………………………………………………..... 46

Gambar 4.2 Trafo tiga Fase………………………………………………...... 46

Gambar 4.3 Kurva umur Transformator vs suhu belitan …. ……………….. 47

Gambar 4.4 Figur penuaan kertas isolasi Trafo …………….............………. 48

Gambar 4.5 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan

Kapasitas......................................................................................

49

Gambar 4.6 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan

Usia Trafo ………………………………………..……………..

50

Gambar 4.7 Persentase gangguan trafo tahun 2013 berdasarkan tipe bushing 51

Gambar 4.8 Grafik Persentase gangguan Trafo tahun 2013 berdasarkan

kondisi beban...............................................................................

52

Gambar 4.9 Grafik Persentase gangguan Trafo berdasarkan akibat

kerusakan (fisik)….……………………......................................

53

Gambar 4.10 RCPS 1 Gangguan Trafo Distribusi ………………..…....…….. 53

Gambar 4.11 RCPS 2 Gangguan Trafo Distribusi…….........................……… 54

Gambar 4.12 RCPS 3 Gangguan Trafo Distribusi….………………..……...... 54

Gambar 4.13 RCPS 4 Gangguan Trafo Distribusi .….…………..................... 55

Gambar 4.14 Matrix Prioritasisasi inisiatif penurunan gangguan trafo............. 57

Gambar 4.15 Grafik Persentase Trafo Overload berdasarkan Kapasitas Trafo. 58

Gambar 4.16 Grafik Persentase Trafo Overload berdasarkan Tipe Gardu …... 59

Gambar 4.17 Grafik Persentase Rencana kegiatan Penurunan Jumlah Trafo

Overload………………………………………………………...

60

Gambar 4.18 Progress dan Realisasi Pekerjaan Penurunan Jumlah Trafo

Overload…………………………………………………….......

62

xii

Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Realisasi Gangguan Trafo 2013 dan 2014. 63

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Idea Generation Penurunan Gangguan Trafo

Lampiran 2 Contoh Detail Hasil Pengukuran Beban Trafo Overload

Lampiran 3 Daftar Trafo Overload Area Ciputat Posko Cinere Tahun 2013

dan Rencana Perbaikannya

Lampiran 4 Realisasi Penyelesaian Program Penurunan Jumlah Trafo

Overload (Kondisi Beban sebelum dan Sesudah Perbaikan)