Penyaluran energi listrik pada sistem Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) memiliki potensi gangguan operasional, salah satunya yang disebabkan oleh sambaran petir. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas penerapan sistem mitigasi surja petir berupa Direct Grounding System (DGS) dan Transmission Lightning Arrester (TLA) dalam meningkatkan keandalan SUTT 150 kV Tengkawang–Embalut dengan menggunakan data historis periode 2021–2025. Metode yang digunakan meliputi analisis komparatif terhadap frekuensi gangguan sebelum dan sesudah mitigasi, verifikasi koordinasi isolasi pada TLA, serta analisis korelasi Pearson antara kerapatan sambaran petir tahunan dengan jumlah gangguan tahunan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi DGS mampu menurunkan frekuensi gangguan secara signifikan dari 2 gangguan per tahun pada kondisi pra-mitigasi menjadi 0,33 gangguan per tahun pada tahap awal pasca pemasangan DGS, dengan tingkat efektivitas mencapai 83,5%. Dari sisi teknis, TLA yang terpasang menunjukkan kinerja proteksi yang sangat baik dengan nilai margin proteksi sebesar 70,45%, sehingga menegaskan kesesuaian koordinasi isolasinya. Namun demikian, efektivitas mitigasi gabungan antara DGS dan TLA mengalami penurunan hingga 50% pada akhir periode pengamatan. Kondisi ini diperkuat oleh hasil analisis korelasi Pearson (r = +0,585) yang menunjukkan adanya hubungan positif sedang antara peningkatan kerapatan sambaran petir ke tanah tahunan dengan frekuensi gangguan. Insiden flashover isolator pada sistem DGS di Tower 26 pada September 2025 menunjukkan adanya titik kritis yang masih rentan terhadap sambaran petir dengan intensitas tinggi meskipun sistem mitigasi telah diterapkan. Oleh karena itu, disarankan dilakukan peningkatan kualitas tahanan pentanahan pada tower-tower kritis guna mencapai tingkat keandalan sistem yang lebih optimal.