Electrician

Yudamson, Afri

Susunan Pengurus Volume 13 Nomor 2 Mei 2019

Murdika, Umi

Hakim, Lukmanul

English

Pemrosessan Sinyal Waktu Diskrit Menggunakan Compressive Sensing Berdasarkan Algoritma Pemulihan L1

Agustin, Wiwik Dwi

Nasrullah, Emir

Priadi, Raden Arum Setia

Model Sistem Hitung Kendaraan pada Area Parkir Bertingkat 2 Menggunakan Mikrokontroler ATMega8535

Daftar Isi Volume 13 Nomor 1 2019

Susunan Pengurus Vol 13 No 3 September 2019

Kesuma, Rahman Indra

Darmawan, Mahardika Yoga

Firmansyah, Hafiz Budi

ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi 
Elek
tro 
Volume12, No.3, September 2018 
Volume 13, No.1, Januari 2019 
 
    
Sistem Peringatan Dini untuk Pemborosan Penggunaan Listrik  
pada Masyarakat Provinsi Lampung dengan Menggunakan  
Model Analisis Regresi Linier dan SMS Gateway 
1Rahman Indra Kesuma, 2Mahardika Yoga Darmawan, 3Hafiz Budi Firmansyah 
1Program Studi Teknik Informatika, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan 
2Program Studi Fisika, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan 
1rahman.indra@if.itera.ac.id 
 2mahardika.yoga@fi.itera.ac.id 
 3hafiz.budi@if.itera.ac.id 
 
Intisari — Saat ini masyarakat Indonesia cenderung sering melakukan pemborosan pada penggunaan listrik. 
Di sisi lain energi listrik di Indonesia mayoritas dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga uap, yang 
membutuhkan bahan bakar dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Sehingga tingginya 
permintaan dan kejadian pemborosan dalam penggunaan listrik dapat meningkatkan konsumsi sumber 
daya alam serta polusi udara. Maka dari itu, dalam penelitian ini diusulkan sebuah solusi melalui sistem 
peringatan dini yang dapat menumbuhkan kesadaran masyarakat untuk melakukan penghematan dalam 
penggunaan listrik. Sistem ini membutuhkan data masukan berupa jumlah pemakaian listrik dalam 6 bulan 
terakhir, yang selanjutnya akan dibentuk pola penggunaan listrik dari setiap pengguna menggunakan 
analisis regresi linier. Selanjutnya dari pola yang diperoleh, diambil informasi pemakaian listrik perhari 
untuk dijadikan ambang batas pada pemberian peringatan pemborosan yang diprediksi akan terjadi. 
Sedangkan untuk penyebaran informasi ke pengguna tentang prediksi pemborosan, sistem ini menggunakan 
fasilitas SMS Gateway. Hasil penelitian ini adalah sistem yang dapat memberikan peringatan kepada 
pengguna jika penggunaan listriknya sudah melebihi ambang batas tertentu. 
Kata kunci — Sistem peringatan dini, pemborosan penggunaan listrik, analisis regresi linier, sms gateway. 
 
Abstract — Nowadays almost Indonesian people get inefficient management on the electricity usage. While,  
Indonesia is still use steam power plant to produce the electricity power, which require fuel from non-
renewable natural resouces. So the highness of demand and the occurrence of inefficiency from the electricity 
usage may increase the consumption of natural resource and the air pollution. Therefore, a solution through 
an early warning system are proposed in this study, that would increase awareness of the people to use the 
electricity power become more efficient. This system require the data of electricity usage from each 
customers in the last 6 months, that will be generated the electricity usage trend from each customers using 
linear regression analysis. Furthermore from the trend data obtained, the daily electricity usage information 
will be taken to use as a threshold for giving the inefficiency warnings from electricity usage that will occur 
from the available prediction. Moreover, in this study also use SMS Gateway for send the information of 
inefficiency electricity usage prediction automatically to each customers. Finally, the experimental result 
from this study is the system that can provide a warning to customers if their electricity usage run over the 
certain thresholds.  
Keywords— Early warning system, inefficient of electricity usage, linear regression analysis, sms gateway. 
 
I. PENDAHULUAN 
 
Kebutuhan listrik sudah menjadi kebutuh-
an sekunder setelah kebutuhan pokok dari 
masyarakat yaitu sandang, pangan dan papan. 
Bahkan jika terjadi ketiadaan listrik dalam 
jangka waktu tertentu, maka aktifitas 
masyarakat tidak dapat berjalan dengan 
lancar. Hal ini diperkuat dengan permintaan 
kebutuhan masyakarat terhadap energi listrik 
yang terus bertambah. Namun di sisi lain, 
telah diketahui bersama bahwa energi listrik 
tidak dapat langsung ditemukan dari alam. 
Energi listrik merupakan bentuk perubahan 
dari energi lainnya. 
 Indonesia memiliki Badan Usaha Milik 
Negara yang bertanggungjawab untuk 
memanajemen pembangkit dan pendistribusi-
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi 
Elek
tro 
Volume 13, No.1, Januari 2019 
    14 
 
 
an energi listrik kepada masyarakat. Hingga 
akhir tahun 2015, Indonesia memiliki 
kemampuan menghasilkan listrik sebesar 
233.981,98 GWh serta memiliki jumlah 
pelanggan mencapai 61.167.980 dengan 
92,54% adalah kelompok pelanggan rumah 
tangga [1]. Kondisi saat ini, energi listrik di 
Indonesia mayoritas dihasilkan dari 
pembangkit listrik tenaga uap yakni sebesar 
41,35%. Pembangkit jenis ini membutuhkan 
bahan bakar dalam menjalankan fungsinya 
yaitu bahan bakar dari sumber daya alam 
yang tidak dapat diperbaharui (batu bara dan 
minyak bumi). Hasil pembakaran dari 
pembangkit jenis ini juga akan menimbulkan 
asap yang bisa mencemari udara. 
Hal tersebut diperburuk dengan belum 
adanya kesadaran dari masyarakat Indonesia 
dalam penggunaan energi listrik. Masyakarat 
indonesia cenderung masing sering 
melakukan pemborosan dalam penggunaan 
energi listrik. Hal ini didukung oleh hasil 
pengamatan dari penelitian sebelumnya, yang 
menjelaskan bahwa sepanjang tahun 1990-
2010 terjadi pemborosan penggunaan listrik 
pada kategori umum dan rumah tangga [2]. 
Sehingga membutuhkan usaha yang besar 
dari pembangkit listrik untuk lebih banyak 
mengkonsumsi bahan bakar sumber daya 
alam yang tidak dapat diperbaharui, demi 
memenuhi kebutuhan listrik yang terus 
bertambah. Sehingga polusi udara juga akan 
semakin bertambah. 
Maka dari itu, dalam penelitian ini 
diusulkan sebuah solusi dalam upaya 
mengurangi kondisi buruk tersebut, dengan 
berusaha menekan tingkat pemborosan dari 
penggunaan listrik, menggunakan sistem 
peringatan dini yang menerapkan konsep 
model analisis regresi linier untuk 
membentuk data trend dan prediksi 
penggunaan listrik dari setiap pelanggan, 
serta menerapkan fasilitas SMS Gateway 
untuk memberikan informasi tentang prediksi 
pemborosan yang akan terjadi kepada 
pelanggan.  
 
II. TINJAUAN PUSTAKA 
 
Penelitian yang berkaitan dengan sistem 
peringatan dini masih terus berkembang, 
yang mana pada awalnya sistem peringatan 
dini sering digunakan untuk keperluan 
bencana alam, namun saat ini sistem 
peringatan dini juga sudah diimplementasi-
kan untuk mencegah kerusakan dan 
kegagalan dari suatu sistem kerja. Berikut 
beberapa penelitian yang berkaitan dengan 
pengembangan sistem peringatan dini untuk 
permasalahan selain peringatan terhadap 
bencana alam, serta dilengkapi dengan 
analisis data time series yang mana salah satu 
metodenya digunakan dalam penelitian ini. 
Motivasi utama dalam pelaksanaan 
penelitian ini adalah pemborosan dari 
penggunaan listrik yang terjadi di beberapa 
daerah di Indonesia. Dari penelitian yang 
telah dilakukan Kurdi diperoleh hasil tentang 
pemborosan untuk area yang lebih spesifik 
yaitu di Lingkungan Badan Pendidikan dan 
Pelatihan Provinsi Banten, yaitu terjadi 
kecenderungan pemborosan dengan kategori 
cukup kuat yaitu 60% [3]. Selain itu, 
Listyarini melakukan penelitian di daerah 
DKI Jakarta yang mana diperoleh hasil 
bahwa untuk tahun 2006 jumlah listrik 
optimal bagi DKI Jakarta hanya sekitar  
39,18% dari produksi listrik keseluruhan [4]. 
Hal ini menggambarkan bahwa penggunaan 
listrik di DKI Jakarta sangat boros. 
Sistem peringatan dini seharusnya dapat 
digunakan sebagai salah satu solusi untuk 
menekan pemborosan dalam penggunaan 
listrik tersebut. Penerapan sistem ini juga 
sudah digunakan dalam menangani 
permasalahan krisis financial dan analisis 
resiko dari suatu perbankan. Seperti yang 
dilakukan oleh Gramlich et al, yang 
menggunakannya pada kebijakan yang telah 
dirancang untuk menganalisis kondisi di 
masa lalu yang telah dikaitkan terhadap 
resiko sistemik yang akan dating [5]. Selain 
itu, Stanciu dan juga Percic et al pada 
penelitiannya masing-masing mendapati 
bahwa sistem peringatan dini sangat berguna 
untuk membantu mempertahankan 
pertumbuhan global dan menjaga stabilitas 
keuangan dengan mempertimbangkan 
pengalaman di masa lalu, sehingga dapat 
memprediksi terjadinya krisis dalam jangka 
waktu tertentu [6] [7]. 
Pada penelitian ini, untuk mencegah 
terjadinya pemborosan tidak hanya 
menerapkan konsep dari sistem peringatan 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi 
Elek
tro 
Volume 13, No.1, Januari 2019 
    15 
 
 
dini, tetapi juga menggunakan analisis data 
time series yaitu model analisis regresi linier. 
Regresi linear menurut Lind et al serta 
Shumway dan Stoffer memiliki fungsi 
sebagai alat ukur untuk menentukan ada atau 
tidaknya korelasi antar variabel [8] [9]. Pada 
analisis data time series, yang merupakan 
nilai dari suatu variabel berdasarkan rentang 
waktu tertentu dan berkala, regresi linier 
dapat d igunakan untuk membuat model 
dengan keadaan data yang dinamis. 
 
III. LANDASAN TEORI 
 
Dalam melakukan penelitian ini, tentunya 
membutuhkan pemahaman konsep yang 
dapat membuat penelitian ini berjalan dengan 
lancar. Pemahaman tersebut antara lain: 
 
A. Sistem Peringatan Dini 
Sistem peringatan dini merupakan sistem 
terintegrasi yang memiliki peran untuk 
monitoring, pengumpulan data, analisis, 
penafsiran dan komunikasi data yang dapat 
dipantau [10]. Kemudian data yang telah 
diperoleh dapat digunakan untuk membuat 
keputusan awal demi melindungi kesehatan 
masyarakat ataupun lingkungan, serta untuk 
meminimalisir kekhawatiran dan ketidak-
nyamanan dari publik. Kemajuan teknologi 
saat ini mendukung pemanfaatan sistem 
peringatan dini yang memungkinkan untuk 
memonitoring polusi ataupun fenomena 
degradasi lingkungan secara real-time. 
Aktifitas tersebut intinya untuk mendeteksi 
bagaimana kondisi yang merugikan, dan 
selanjutnya dibuat prediksi yang mungkin 
untuk menghindari kerugian tersebut. 
 
B. Analisis Regresi Linier 
Analisis regresi linier yang digunakan pada 
penelitian ini digunakan untuk memodelkan 
data tren dari penggunaan listrik setiap 
pelanggan. Data tren merupakan keadaan 
data yang bersifat dinamis (dapat naik dan 
turun) dari waktu ke waktu. Berikut adalah 
rumusan regresi linier yang dapat digunakan 
  (1) 
dimana  merupakan data time series yang 
akan diperkirakan (data penggunaan listrik 
pada bulan berikutnya), t adalah variabel 
waktu (bulan berapa yang akan diprediksi 
penggunaan listriknya), a dan b adalah 
konstanta dan koefisien. Sedangkan nilai a 
dan b dapat diperoleh dari rumusan berikut: 
  (2) 
  (3) 
  (4) 
dimana y merupakan besaran penggunaan 
listrik pada bulan ke t. Sedangkan n 
merupakan jumlah data dari penggunaan 
listrik suatu pelanggan yang akan 
dipertimbangkan untuk memprediksi 
penggunaan listrik pada bulan berikutnya. 
 
C. SMS Gateway 
SMS Gateway merupakan sebuah 
perangkat lunak ataupun layanan yang 
menawarkan lintasan SMS, yang mana dapat 
mengubah pesan pada lalu lintas jaringan 
selular dari media lain ataupun sebaliknya 
[11]. Sehingga memungkinkan pengiriman 
atau penerimaan pesan SMS dengan atau 
tanpa menggunakan ponsel. 
 
 
Gbr. 1 Alur proses SMS Gateway 
 
 
IV. METODE PENELITIAN 
 
A. Data Penelitian 
Data yang digunakan dalam penelitian ini 
dibedakan dalam dua kategori, yaitu data 
primer dan data sekunder. Data primer yaitu 
berupa data sample penggunaan listrik dari 
194 pelanggan yang tersebar pada 14 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi 
Elek
tro 
Volume 13, No.1, Januari 2019 
    16 
 
 
Kabupaten/Kota yang ada di Provinsi 
Lampung yang diambil sampelnya secara 
acak. Data penggunaan listrik tersebut berisi 
data daya yang digunakan pada tiap bulan 
dalam satuan kWh, selama 6 bulan terakhir.  
 
Tabel 1. Sebaran Pelanggan pada Data 
Penggunaan Listrik 
No Kab/Kota Jumlah 
1 Kota Bandar Lampung 71 
2 Kab. Lampung Tengah 25 
3 Kab. Lampung Selatan 23 
4 Kab. Lampung Utara 13 
5 Kab. Lampung Timur 12 
6 Kab. Tanggamus 10 
7 Kab. Pringsewu 10 
8 Kab. Lampung Barat 7 
9 Kab. Pesawaran 5 
10 Kab. Tulang Bawang Barat 5 
11 Kab. Way Kanan 4 
12 Kota Metro 4 
13 Kab. Tulang Bawang 3 
14 Kab. Mesuji 2 
Total 194 
 
Sedangkan untuk data sekunder, dalam 
penelitian ini digunakan data foto dari 
meteran listrik beberapa pelanggan PLN, 
yang mana dari foto meteran listrik tersebut 
akan dihasilkan data penggunaan listrik pada 
setiap harinya. 
 
 
 
 
 
 
 
Gbr. 2 Contoh foto meteran listrik 
 
B. Spesifikasi Kebutuhan Sistem 
Pada proses implementasi pengembangan 
sistem peringatan dini, dalam penelitian ini 
digunakan bahasa pemrograman PHP yang 
dikombinasikan dengan Database Mysql. 
Selain itu, digunakan juga bahasa 
pemrograman Python untuk melakukan 
konversi digit dalam gambar ke digit integer 
yang siap dimasukkan ke dalam sistem. 
Selanjutnya sistem diimplementasikan pada 
perangkat komputer dengan spesifikasi 
minimum Intel® Core™ i3-4150 Processor 
(3.50 GHz, 3M Cache), Memory 2GB DDR3, 
serta 500GB Serial ATA (7200RPM). 
 
V. HASIL DAN PEMBAHASAN 
 
Alur proses dari sistem peringatan dini 
yang dikembangkan adalah menggunakan 
data penggunaan listrik selama 6 bulan 
terakhir pada setiap pelanggan untuk 
memprediksi penggunaan pada bulan 
berikutnya. Data prediksi tersebut akan 
dibagi dengan jumlah hari untuk 
mendapatkan batasan penggunaan listrik 
pada setiap harinya. Batasan penggunaan 
listrik ini lah yang akan memicu pemberian 
notifikasi jika terjadi lonjakan penggunaan 
listrik dengan ambang batas yang ditentukan. 
Garis besar alur proses dari sistem yang 
dikemabangkan pada penelitian ini dapat 
diamati pada gambar 3. 
 
Gbr. 3 Alur kerja sistem peringatan dini 
 
Pengembangan sistem peringatan dini ini 
memiliki lima modul utama, yaitu 
manajemen data (pelanggan dan notifikasi 
peringatan), input data penggunaan listrik 
perhari, konversi data gambar menjadi digit 
angka, track record penggunaan listrik 
perhari dari setiap pelanggan serta 
pengiriman SMS jika terjadi lonjakan 
penggunaan listrik. Modul manajemen data 
pelanggan memiliki fungsi untuk melihat 
info detail, verifikasi keaktifan dan 
nonaktifkan pelanggan. Sedangkan modul 
manajemen notifikasi peringatan untuk 
melakukan manajemen informasi/notifikasi 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi 
Elek
tro 
Volume 13, No.1, Januari 2019 
    17 
 
 
yang akan dikeluarkan sistem jika pelanggan 
sudah melebih penggunaan listrik dengan 
ambang batas tertentu. Gambar 4 
memberikan tampilan modul manajemen 
data pelanggan dan notifikasi peringatan. 
 
 
 
Gbr. 4 Tampilan modul manajemen data 
 
Modul input data penggunaan listrik 
perhari, masih dilakukan secara manual yaitu 
dengan cara mengupload foto meteran listrik, 
yang sudah dipotong di bagian informasi 
digit angka meteran listrik, serta dengan 
memasukkan informasi yang dibutuhkan 
sistem. Tampilan modul input data 
penggunaan listrik perhari dapat dilihat pada 
Gambar 5. 
 
Gbr. 5 Tampilan modul input data 
 
Selain itu, terdapat proses konversi data 
gambar menjadi digit angka seperti yang 
terlihat pada gambar 6, serta rekam jejak 
penggunaan listrik perhari dari setiap 
pelanggan pada suatu bulan tertentu pada 
gambar 7. 
 
Gbr. 6 Tampilan proses konversi data 
 
 
Gbr. 7 Tampilan modul rekam jejak penggunaan 
listrik 
 
Pada akhirnya, berikut pada gambar 8 
dapat diamati tampilan dari notifikasi yang 
akan dikirimkan oleh sistem jika terjadi 
lonjakan penggunaan listrik pada suatu 
pelanggan. 
 
Gbr. 8 Tampilan notifikasi yang dikirimkan 
 
Selanjutnya hasil pengujian dilakukan 
dengan mengamati dan menganalisis nilai 
dari input, output, serta spesifikasinya. Pada 
penelitian ini, digunakan error guessing yang 
mana pada awalnya dibuat daftar 
kemungkinan kesalahan serta melakukan 
pengujian sambil mengamati dan 
menganalisis daftar yang ada. Berikut adalah 
hasil pengujian yang telah dilakukan: 
Tabel 2. Hasil pengujian 
Pengujian Rincian Info 
Fungsi 
Sistem 
a. Pemrosesan data 
(create, read, update, 
dan delete) 
b. Penggunaan relasi 
data 
Baik 
 
 
Baik 
 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi 
Elek
tro 
Volume 13, No.1, Januari 2019 
    18 
 
 
c. Pengiriman notifikasi 
d. Pemrosesan data 
masukan 
 
Baik 
Tidak Baik 
Antar Muka 
Sistem 
a. Batasan karakter 
masukan 
b. Batasan tipe data 
masukan 
c. Daya tanggap sistem 
 
Baik 
 
Baik 
 
Baik 
 
VI. KESIMPULAN DAN SARAN 
 
Berdasarkan hasil penelitian yang telah 
didapat, diperoleh kesimpulan sebagai 
berikut : 
1. Telah berhasil menerapkan model 
analisis regresi linier untuk 
mengembangkan sistem peringatan dini 
untuk pemborosan penggunaan listrik 
2. Sistem ini memiliki keterbatasan yaitu 
file gambar atau foto meteran listrik 
harus sudah dinormalisasikan terlebih 
dahulu sebelum dimasukkan ke dalam 
sistem, dengan hanya mengambil area 
yang menampilkan digit angka kWh 
penggunaan listrik. 
 
Dengan keterbatasan yang diperoleh dari 
hasil penelitian, maka pekerjaan berikutnya 
yang bisa dilakukan adalah: 
1. Menggunakan sistem tertanam untuk 
memperoleh informasi penggunaan 
listrik perhari sebagai pengganti input 
data manual berupa foto meteran listrik 
melalui website. 
 
UCAPAN TERIMA KASIH 
 
Penelitian ini dibiayai oleh Direktorat Riset 
dan Pengabdian Masyarakat, Direktorat 
Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, 
Kementerian Riset, Teknologi, dan 
Pendidikan Tinggi. Serta kami juga 
berterimakasih kepada seluruh rekan kerja di 
Institut Teknologi Sumatera atas bantuan 
keilmuan serta kerjasamanya dalam 
penelitian ini. 
 
REFERENSI 
 
[1] A. Triboesono, “Statistik Ketenagalistikan 
2015”, Dirjen Ketenaga-listrikan ESDM, 
2016. 
[2] FX. H. Parahate, and AG. E. Sutarta, 
“Analisis Permintaan dan Efisiensi Energi 
Listrik di Indonesia Tahun 1990-2010”, 
Jurnal Universitas Atma Jaya Yogyakarta, 
2013. 
[3] M. Kurdi, “Hemat Energi Listrik: Studi 
Kasus di Badan Diklat Provinsi Banten”, 
Jurnal Lingkaran Widyaiswara, vol. 3, pp. 
47-52, Januari – Maret 2016. 
[4] S. Listyarini, “Penggunaan Goal 
Programming untuk Menganalisis 
Pemborosan Listrik di Jakarta”, Jurnal 
MIPA FMIPA UNILA, 2008. 
[5] D. Gramlich, G. L. Miller, M. V. Oet, and S. 
J. Ong, “Early Warning Systems for 
Systemic Banking Risk”, Critical Review 
and Modeling Implications, vol. 5, 2012, pp. 
199-211. 
[6] C. Stanciu, “The Financial Crisis and The 
Early Warning System Models”, Journal 
Computational Economics, vol. 3, 
University of Craiova: Faculty of 
Economics and Business Administration,  
2012, pp. 67-80. 
[7] S. Percic, C. M. Apostoaie, and V. Cocris, 
“Early Warning Systems for Financial 
Crises - A Critical Approach”, Center for 
European Studies Working Papers Series, 
vol. 5, 2013, pp. 77-88. 
[8] D. A. Lind, W. G. Marchal, and S. A. 
Wathen, “Statistical Techniques in Business 
& Economics”, New York : McGraw-Hill, 
2012. 
[9] R. H. Shumway, and D. S. Stoffer, “Time 
Series Analysis and Its Applications with R 
Examples”, 3rd ed., New York: Springer 
Science & Business Media, 2011. 
[10] J. E. Quansah, B. Engel, and G. L. Rochon, 
“Early Warning Systems: A Review”, 
Journal of Terrestrial Observation, vol. 2, pp. 
24-44, Spring 2010. 
[11] V. K. Katankar, and V. M. Thakare, “Short 
Message Service using SMS Gateway”, 
International Journal on Computer Science 
and Engineering, vol. 2, pp. 1487-1491, 
2010.
 


Sistem Peringatan Dini untuk Pemborosan Penggunaan Listrik  pada Masyarakat Provinsi Lampung dengan Menggunakan  Model Analisis Regresi Linier dan SMS Gateway

Saigustia, Candra

Forecasting Load on PT PLN (Persero) Metro Substations (GI) Using Combined Methods for Electrical Needs in Metro City 2019 - 2029

Daftar Isi Volume 13 Nomor 2 Mei 2019

Cover Belakang Vol 13 No 3 September 2019

Savitri, Sarinah Agi Dia

Ardianto, Feby

Alfaresi, Bengawan

ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro 
Volume 13, No. 1, Mei 2019 
 
 
Setting Kerja Waktu Relay Arus Lebih pada Penyulang Kikim  
di Gardu Induk Sungai Juaro 
 
Sarinah Agi Dia Savitri
1
, Feby Ardianto
2
, Bengawan Alfaresi
3 
 
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Palembang 
Jl. Jendral Ahmad yani 13 Ulu Seberang Ulu II 13 Ulu, Kec. Plaju, Kota Palembang, Sumatera Selatan 30116 
1sarinahagids@gmail.com 
2ardianto.feby@gmail.com 
3bengawan.alfaresi@gmail.com 
 
Intisari — Gangguan-gangguan yang sering terjadi pada operasi sistem tenaga listrik dapat mengakibatkan 
terganggunya penyaluran tenaga listrik ke konsumen, sehingga menimbulkan arus hubung singkat yang 
cukup besar, untuk menghindari akibat gangguan tersebut diperlukan perlindungan jaringan dengan 
memasang suatu relay proteksi. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan simulasi menggunakan 
software ETAP dan perhitungan arus hubung singkat serta setting waktu kerja relay arus lebih. Metode yang 
digunakan untuk menganalisis gangguan hubung singkat yaitu 1) identifikasi data, 2) simulasi, 3) 
perhitungan, 4) hasil dan analisis serta 5) kesimpulan. Hasil penelitian, simulasi software ETAP arus 
gangguan hubung singkat maksimum pada jarak 25% dengan arus gangguan tiga fasa sebesar 2877.341 A, 
dua fasa sebesar 2672.708 A, dan satu fasa sebesar 2491.835 A. Gangguan minimum pada jarak 100% 
dengan arus gangguan tiga fasa sebesar 502.032 A, dua fasa sebesar 434.671 A, dan satu fasa sebesar 347.035 
A. Sedangkan untuk hasil simulasi waktu kerja relay arus lebih sisi incoming sebesar 1 detik dan sisi 
outgoing sebesar 0.55 detik, hasil perhitungan waktu kerja relay arus lebih sisi incoming sebesar 0.99 detik 
dan sisi outgoing sebesar 0.54 detik. 
Kata kunci — Gangguan Hubung Singkat, relay arus lebih, ETAP Power Station 12.6.0. 
 
 
Abstract — Interferences that often happen in an operation system of electric power can cause in disruption 
of distribution the electric power to consumers, so it causes quite large shor-circuit current. To avoid the 
impact of that inrerferences,setting relay portection to protect the network is needed. The purpose of the 
reserch is doing a simulation using ETAPsoftware, calculating the short-circuit current, and setting the 
working time of excess-current relay. The method that used to analyze the interferences of short-circuit 
current are : 1) data identifying, 2) Simulation, 3) calculation, 4) result and analysis and, 5) conclution. The 
results of the research show that the maximum interferences of short -circuit current at 25% of distance with 
three phase Interferences is 2877,341 A, two -phase is 2672,708 A, and one-phase is 2491,835 A. The 
minimum Interferences at 100% distance with three phase Interferences is 502,032 A, two -phase is 434,671 
A, and one-phase is 347,035 A. And the result of the simulation time of excess-current relay on incoming side 
is 1 second and on feeder side is 0.55 second, the results of the calculation working time of excess-current 
relay on the incoming side are 0.99 second and on the feeder, a side is 0.54 second 
Keywords— short circuit, over current relay, ETAP power station 12.6.0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro 
Volume 13, No. 1, Mei 2019 
58 
 
 
 
I. PENDAHULUAN 
 
Gangguan-gangguan yang sering 
terjadi pada operasi sistem tenaga listrik 
dapat mengakibatkan terganggunya 
penyaluran tenaga listrik ke konsumen. 
Gangguan merupakan sebuah keadaan 
dimana suatu sistem tenaga listrik yang 
sedang beroperasi mengalami keadaan yang 
tidak normal dan dapat mengganggu 
kontinuitas dari pelayanan tenaga listrik. 
Gangguan hubung singkat yang terjadi akan 
menimbulkan arus hubung singkat yang 
cukup besar, oleh karena itu diperlukan 
adanya suatu analisis terhadap parameter-
parameter yang berlaku pada sistem tenaga 
listrik jika gangguan hubung singkat tersebut 
terjadi, dan diperlukan suatu simulasi dengan 
menggunakan software ETAP power station 
untuk meneliti perubahan arus selama 
terjadinya gangguan hubung singkat. Untuk 
menghindari akibat gangguan tersebut 
diperlukan perlindungan jaringan dengan 
memasang suatu relay proteksi. Permasalah 
tersebut perlu dilakukan penelitian analisis 
setting OCR pengaman transformator 
Penyulang kikim Gardu Induk PT. PLN 
Sungai Juaro, untuk mensimulasikan 
gangguan hubung singkat pada sistem 
kelistrikan di Unit Gardu Induk Sungai Juaro 
menggunakan program ETAP Power Station 
12.6.0. 
 
II. TINJAUAN PUSTAKA 
 
A. Sistem Tenaga Listrik  
Sistem tenaga listrik adalah sistem 
penyediaan tenaga listrik bagi para 
pelanggan, diperlukan berbagai peralatan 
listrik yang terdiri dari empat bagian yaitu 
unit pembangkit, unit transmisi, gardu induk 
distribusi dan unit distribusi atau pemakai 
tenaga listrik. 
Pembangkit tenaga listrik adalah bagian dari 
alat industri yang dipakai untuk 
memproduksi dan membangkitkan tenaga 
listrik dari berbagai sumber tenaga. 
Pembangkit tenaga listrik terdiri atas 
berbagai jenis pusat tenaga listrik, seperti 
Pusat listrik Tenaga Air (PLTA), Pusat 
Listrik Tenaga Uap (PLTU) Pusat Listrik 
Tenaga Nuklir (PLTN), Pusat Listrik tenaga 
Gas (PLTG) dan Pusat Listrik Tenaga Diesel 
(PLTD). Transmisi tenag listrik merupakan 
proses penyaluran listrik dari pembangkit 
tenaga listrik. Sistem ini terbagi menjadi dua 
bagian, yaitu saluran udara (overhead line) 
dan saluran bawah tanah (underground) 
(Cekdin & Barlian, 2013). Distribusi tenaga 
listrik adalah bagian sistem tenaga listrik 
yang paling banyak mengalami gangguan 
sehingga masalah utama dalam operasi 
sistem distribusi yaitu mengatasi gangguan. 
Sistem distribusi merupakan bagian yang 
paling dekat dengan pelanggan (Marsudi d. , 
2015). 
 
B. Gangguan Hubung Singkat  
Gangguan hubung singkat merupakan 
gangguan yang bisa terjadi di dalam sistem 
tenaga listrik. Gangguan hubung singkat 
dapat merusak peralatan, seperti kumparan 
generator, transformator serta peralatan 
listrik lainya. Di dalam sistem tenaga listrik 
gangguan hubung singkat yang terjadi dapat 
dibedakan atas 3 macam gangguan, yaitu :  
1. Gangguan hubungan singkat tiga fasa  
2. Gangguan hubungan singkat dua fasa  
3. Gangguan hubungan singkat satu fasa 
ke tanah 
 
C. Perhitungan Arus Gangguan 
Hubunng Singkat 
Perhitungsn  arus  gangguan  hubung 
singkat adalah analisis suatu sistem tenaga 
listrik pada saat terjadinya gangguan hubung 
singkat baik gangguan hubung singkat antar 
fasa dan gangguan hubung singkat fasa ke 
tanah. Analisis gangguan hubung singkat 
diperlukan untuk mempelajari sistem tenaga 
listrik baik waktu perencanaaan maupun 
setelah beroperasi (Hendriyadi, 2017).  
 
D. Perangkat Proteksi 
 
Perangkat proteksi atau sistem proteksi 
adalah susunan perangkat proteksi secara 
lengkap yang terdiri dari sekring, relay, dan 
perangkat lainnya untuk melakukan fungsi 
tertentu berdasarkan prinsip -prinsip proteksi 
sesuai dengan definisi yang terdapat pada 
standar IEC 6255-20. 
 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro 
Volume 13, No. 1, Mei 2019 
59 
 
 
 
E. Relay Proteksi  
Relay Proteksi adalah divais elektronik 
yang dirancang untuk merespon kondisi 
masukan dengan cara yang ditentukan dan 
setelah kondisi tertentu terpenuhi, 
menyebabkan operasi kontak atau perubahan 
mendadak serupa dalam hubungan sirkuit 
pengendali listrik. Sistem tenaga listrik 
memerlukan suatu relay proteksi, peralatan 
ini dibutuhkan apabila sistem mengalami 
gangguan atau kondisi tidak normal. Sistem 
proteksi merupakan cara mencegah atau 
membatasi keruskan peralatan akibat 
gangguan, sehingga kelangsungan penyaluran 
tenaga listrik dapat dipertahankan  
Rele arus lebih (Over Current Relay) 
atau yang lebih dikenal dengan OCR adalah 
rele yang bekerja berdasarkan adanya 
kenaikan arus yang melebihi suatu nilai 
pengaman tertentu dan jangka waktu tertentu. 
Fungsi relai arus lebih  
adalah untuk mendeteksi arus lebih yang 
mengalir dalam kumparan stator generator.  
Menurut IEC 60255 terdapat 4 jenis 
karaktersitik standar standar yaitu Starndar 
Inverse (SI), Very Inverse (VI), Extremenly 
Inverse (EI) dan Definite Time (DT) . Pada 
umumnya hampir semua relay arus lebih 
dilengkapi dengan elemen penyetelan 
instantaneous. 
 
Tabel 1 karakteristik kurva invers berdasarkan 
standar IEC 
Kurva karakteristik  
IEC Standard Inverse ( SI) 0.14  0.02  1 
IEC Very Time Invese (VI) 13.5 1 1 
IEC Long Time Inverse 120 2 1 
( LTI)      
IEC Extremely Inverse (EI) 80 1 1 
  
F. Software ETAP   
ETAP merupakan software yang 
digunakan untuk melakukan desain / 
perencanaan sistem kelistrikan yang ada di 
suatu industri atau wilayah. Software ini 
sangat bermanfaat untuk melakukan 
berbagai analisa yang sangat membantu 
untuk mempermudah pekerjaan. ETAP 
mampu bekerja dalam keadaan offline untuk 
simulasi tenaga listrik, dan online untuk 
pengelolaan data real-time atau digunakan 
untuk mengendalikan sistem secara real-
time. Fitur yang terdapat di dalamnya pun 
bermacam-macam antara lain fitur yang 
digunakan untuk menganalisa pembangkitan 
tenaga listrik, sistem transmisi maupun 
sistem distribusi tenaga listrik (Multa & 
Aridani, 2013). Analisa sistem tenaga listrik 
yang dapat dilakukan ETAP antara lain : 
 
1. Analisa aliran daya  
2. Analisa hubung singkat 
3. Starting motor  
4. Koordinasi proteksi 
5. Analisa kestabilan transien 
 
ETAP memiliki dua macam standar yang 
digunakan untuk melakukan analisa 
kelistrikan, ANSI dan IEC. Pada dasarnya 
perbedaan yang terjadi di antara kedua 
standar tersebut adalah frekuensi yang 
digunakan, yang berakibat pada perbedaan 
spesifikasi peralatan yang sesuai dengan 
frekuensi tersebut. Simbol yang digunakan 
dalam analisa dengan mengunakan ETAP 
pun berbeda. 
 
III. METODE PENELITIAN 
 
Metode yang dilakukan terdiri dari lima 
tahapan yaitu: 
1. Tahapan pertama berupa identifikasi 
data, tujuan tahapan ini adalah 
mengumpulkan data-data yang dibutukan 
untuk penetitian. Data yang diperlukan 
berupa data primer yaitu data 
trnasformator tenaga, data setting OCR 
dan data single line diagram Penyulang 
Kikim Gardu Induk Sungai Juaro.. 
2. Tahapan kedua berupa simulasi, pada 
tahapan ini dilakukan simulasi short 
circuit analysis dan setting waktu kerja 
relay OCR menggunakan software ETAP 
power station 12.6.0 pada penyulang 
kikim gardu induk sungai juaro.  
3. Tahapan ketiga berupa perhitungan, 
setelah melakukan simulasi, hasil dari 
simulasi short circuit analysis dan setting 
waktu kerja OCR akan di hitung kembali 
agar 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro 
Volume 13, No. 1, Mei 2019 
60 
 
 
4. Tahapan keempat berupa hasil dan 
analisis, hasil yang didapat dari short 
circuit analysis dan setting waktu kerja 
relay akan di analisis sehingga didapat 
selisih antara hasil simulasi dan hasil 
perhitungan.  
5. Tahapan kelima berupa kesimpulan dan 
saran, tujauan tahapan ini adalah untuk 
memberikan informasi kepada pembaca 
guna mengetahui secara cepat tentang 
apa hasil akhir yang diperoleh dari 
penelitian ini. 
 
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 
 
A. Analisis Arus Ganggua pada Penyulang 
Kikim 
Analisis arus gangguan hubung singkat 
pada penyulang kikim berupa analisis arus 
gangguan hubung singkat tersesar yang ada 
pada jarak 25% panjang penyulang dan arus 
gangguan hubng singkat terkecil berada pada 
jarak 100% panjang penyulang. Gambar 3 
merupakan grafik arus gangguan hubung 
singkat penyulang kikim pada jarak 25%, 
50%, 75% dan 100% panjang penyula. 
 
 
Gbr 1. Grafik arus gangguan hubung singkat 
Penyulang Kikim 
 
Arus gangguan hubung singkat terbesar 
berada pada jarak 25% baik pada gangguan 
tiga fasa, dua fasa dan satu fasa sedangkan 
arus gangguan terkecil berada pada jarak 
100% baik pada gangguan tiga fasa, dua fasa 
dan satu fasa. Dengan demikian besarnya arus 
gangguan hubung singkat dipengaruhi oleh 
jarak titik gangguan, semakin jauh titik 
gangguan maka semakin kecil arus gangguan 
hubung singkatnya. Hasil simulasi dan 
perhitungan terdapat selisih pembulatan 
angka desimal pada arus gangguan hubung 
singkan. 
B.  Analisis Setting Waktu Kerja Relay OCR 
 
Analisis setting waktu kerja relay OCR 
pada penyulang kikim berupa analisis setting 
waktu kerja relay pada sisi incomig dan 
analisis setting waktu kerta relay pada sisi 
outgoing. gambar 4 merupakan grafik setting 
waktu kerja rely OCR 
 
Gbr 2. Grafik setting waktu kerja relay OCR 
 
Gambar 2 menunjukkan perbandingan 
hasil simulasi dan hasil perhitungan waktu 
kerja relay arus lebih disisi incoming dan 
disisi outgoing. Terdapat selang waktu antara 
relay arus lebih sisi incoming dan sisi 
outgoing. Dengan adanya selang waktu 
tersebut maka relay arus lebih sisi incoming 
dan relay arus lebih sisi outgoing tidak akan 
bekerja secara bersama. Relay arus lebih sisi 
outgoing mempunyai waktu kerja relay yang 
lebih cepat dari waktu kerja relay arus lebih 
disisi incoming 
 
V. PENUTUP 
  
Arus gangguan hubung singkat maksimum 
berada pada jarak 25%, sedangkan arus 
gangguan minimum berada pada jarak 100% 
baik pada jenis gangguan tiga fasa, dua fasa 
dan satu fasa. Waktu kerja relay arus lebih 
disisi outgoing bekerja lebih cepat dari pada 
waktu kerja relay arus lebih disisi incoming, 
dikarenakan relay arus lebih pada sisi 
incoming sebagai relay cadangan sehingga 
relay arus lebih sisi outgoing bekerja terlebih 
dahulu. 
 
ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro 
Volume 13, No. 1, Mei 2019 
61 
 
 
 
 
 
 
REFERENSI 
 
[1] Cekdin, C., & Barlian, T. (2013). 
Transmisi Daya listrik (Vol. 1). (F. S. 
Suyantoro, Ed.) Yogyakarta, Daerah 
Istimewa Yogyakarta, Indonesia: Andi.  
[2] Hendriyadi. (2017). PERHITUNGAN 
ARUS GANGGUAN HUBUNG 
SINGKAT PADA JARINGAN 
DISTRIBUSI DI KOTA PONTIANAK.  
[3] Marsudi, d. (2015). OPERASI SISTEM 
TENAGA LISTRIK (3 ed.). Jakarta: 
Graha Ilmu.  
[4] Multa, L., & Aridani, R. P. (2013). 
MODUL PEL
[5] ATIHAN ETAP. YOGYAKARTA. 


Setting Kerja Waktu Relay Arus Lebih pada Penyulang Kikim  di Gardu Induk Sungai Juaro

Not a member yet