Fiz algumas modificações no código, acredito que assim funcione do modo desejado:

<!-- begin snippet: js hide: false console: true babel: false -->

<!-- language: lang-js -->

    var setores = [
     {"id":"1", "setor":"Recepcao"},
     {"id":"2", "setor":"Pronto Socorro"},
     {"id":"3", "setor":"Unidade de Internacao"}
    ];

        preencherComboBox();
        preencherTabela();


    function preencherComboBox(){
      var combo = $('.select');
          $.each(setores, function(i, setor){
            combo.append($('<option>',{
              value : setor.id,
              text  : setor.setor
            }));
          }); 
    }

    function preencherTabela(){
       var tbody = $('.tbody');
          $.each(setores, function(i, setor){
            var linha = "<tr class='linha'>"
                          +"<td>"+setor.id+"</td>"
                          +"<td>"+setor.setor+"</td>"
                        +"</tr>";
            tbody.append(linha);
          }); 
    }


    $('.linha').click(function(){
      var tableData = $(this).children("td").map(function()         {
                        return $(this).text();
                    }).get();
                    
      var setor =  $.trim(tableData[0]) ;
      $('#setor').val(setor);
    });

<!-- language: lang-html -->

    <link href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet"/>
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.js"></script>


    <div class="form-group ">
    <label>Itens</label>
    <select id="setor" class="form-control select col-lg-2"></select>
    </div>

    <table class="table table-responsive table-hover">
      <thead>
         <th>ID</th>
         <th>Setor</th>
      </thead>
      <tbody class="tbody">
      </tbody>
    </table>

<!-- end snippet -->

Basicamente fiz o seguinte:
1º Defini a `class` denominada 'linha' para as tags `tr` (linhas da tabela);
2º Defini um `id` para o `select`; 
3º Configurei o script para que, ao clicar na linha que possua a `class` 'linha', ele pegue o valor que está dentro da mesma.
4º Modifiquei a linha do script que atribuía a variável 'setor' ao campo select, utilizando a propriedade `.val()` para atribuir o valor da variável 'setor' ao campo com o `id` 'setor'.