KWH METER DENGAN SISTEM PRABAYAR

Transkripsi

1 KWH METER DENGAN SSTEM PRABAYAR Lauw Lim Un Tung, Henny Olavia Elecrical Engineering Dep., PETRA Chrisian Universiy. S iwala*ero , Surabaya 60236, NDONESA Phone +62(3 ) ex. 363, Fax +62(3 ) une@.peer.pera.ac.id Absrak Sisem pembayaran lisrik yang dilalalcan di ndonesia adalah dengan menghiung daya yng erpakai (melalui KWH meer), dimana secara periodik diperlulmn peugas unuk mendaangi dari rumah lee rumah dan mencaa nilai yang erera pada KWH meer. Seelah iu pemilk rumah harus membayar lisrik pada empa pembayaran lisrik yang elah dienukan, aau melalui fasilias yang disediakan oleh bank. Sisem ini dikenal sebagai sisern pascabayar. Dengan sisem pscabayar ini akan mbul kemungkinan adanya unggalan lisrik, kesalahan oenbacaan/pencaaan KWH meer, aaupun konsumen yang merasa idak nyaman karena harus anri sekian lama. Dari permasalahan di aas imbullah suau ide unuk sisem prabayar pemakaian lisrik dangan menambahkan suau peralaan pada KllH meer PLN yang sudah ada; berupa aibolronroler AT89C205 dengan sensor infrared dan phoodiode dipalmi unuk menghiung ;umlah puaran piringan KWH meer. Dan selanjunya mikrolconroler alcan melalakan pengurangan jumlah uni pada karu chip. Pengujian sisem yang dilakukan dengan cara memberi suau beban pada Kl{H meer sehingga erjadi pengurangan jumlah uni yang seara dengan jumlah puaran piringan. Prooype rongkaian sisem prabayar ini elah dapa berjalan dengan baik. Kesalahan sekiar 6,46 9/o erjadi 'mrena KWH meer unuk prooype idak dikalibrasi lebih dahulu. Kaa Kunci: KWH meer, sisem prabayar, karu chip. l. Pendahuluan Sisem pembayaran lisrik yang dilakukan di ndonesia adalah dengan menghiung daya lzng erpakai, yang akan erliha melalui KWH meer (biasa dikenal dengan meeran lisrik). Ada seorang peugas unuk suau daerah erenu, yang daang dari rumah ke rumah, berugas unuk Eencaa nilai yang erera pada KWH meer iap bulannya. Seelah iu pemilik rumah harus membayar lisrik pada empa-empa pembayaran lisrik yang elah dienukan, aau melalui nsilias yang disediakan oleh bank (misalnya melalui Anvj.Sisem ini dikenal dengan sisem :ascabayar. Sisem pembayaran di aas, khususnya unuk pembayaran lisrik di mana pembayar irrngsung daang ke empa pembayaran, memiliki beberapa kelemahan, anara lain kemungkinan danya unggakan lisrik aaupun konsumen yang merasa idak nyaman karena harus meng-anri qpkian lama. Dari permasalahan di aas imbullah suau ide unuk mengaplikasikan sisem prabayar nnnrk pgrnakaian energi lisrik, khususnya pada rumah angga. Sehingga pemilik rumah dapa lebih mgonrol jumlah pemakaian energi lisrik dan memperbaiki sisem pembayaran lisrik saa ini. Sisem ini juga diharapkan dapa mengefisiensikan proses adminisrasi di perusahaan lisrik. L Perencanaan Pemakaian energi lisrik di indusri maupun rumah angga menggunakan sauan kilowafozur (KWH), dimana KWH sama dengan 3.6 MJ. Karena iulah ala yang digunakan unuk gulrul energi pada indusri dan rumah angga dikenal dengan wahourmeers. Besar agihan fnnrik biasanya berdasarkan pada angka-angka yang erera pada KWH meer seiap bulannya B-27

2 B-28 Proceedings, Kompuer dan Sisem nelijen (KOMMT 2002) Audiorium Universias Gunadarma, lakaa,2l -22 Agusus 2002 unuk saa ini. KWH meer induksi adalah sau-saunya ipe yang digunakan pada perhiungandaya lisrik rumah angga- Bagian-bagian uama dari sebuah KWH meer adalah kumparan egangan, kumparan arus, sebuah piringan aluminium, sebuah magne eap, dan sebuah gir mekanik yang mencaal banyaknya puaran piringan. Jika meer dihubungkan ke daya sau fasa" maka piringan mendapa orsi yang membuanya berpuar seperi moor dengan ingka kepresisian yang inggi. Semakin besar daya yang erpakai, mengakibakan kecepaan piringan semakin besar; demikian pula sebaliknya. Gambar. Cara Kerja KWH Meer Pada piringan KWH meer erdapa suau garis penanda (biasanya berwarna hiam aau merah). Garis ini berfungsi sebagai indikaor puaxan piringan. Unuk KWH biasanya seara dengan 900 puaran (ada juga 450 puaran iap KWH). Saa beban banyak memakai daya lisrik, maka puaran piringan KWH ini akan semakin cepa. Hal ini ampak dari cepanya garis penanda ini melinas. Sensor infrared dan phoodiode dipakai unuk mendeeksi lewanya garis penanda ini, sehingga mikrokonroler dapa menghiung jumlah puaran piringan KWH meer. Sisem prabayar ini eap mempergunakan KWH meer yang sudah ada dengan sediki modifikasi unuk memasang sensor dan uni sisem. Hal ini berujuan unuk lebih mendayagunakan peralaan KWH meer yang sudah ada. Blok diagram sisem dapa diliha pada gambar 2. Tombol lsi Ulang Display / cn LLUrf N l d i! Gambar 2. Blok Diagram Sisem h s Lisrik dari PLN yang akan dialirkan ke rumah angga (beban), erlebih dahulu dialirkan melalui MCB yang berfungsi sebagai pembaas arus sekaligus-pengaman bila erjadi shor circui. Kemudian dialirkan juga ke KWH meer yang berfungsi unuk menghiung daya yang erpakai.

3 2) KWH Meer dengan Sisem Prabayar B-29 V B l( a! Relay berfungsi sebagaipenghubungaaupemuusaliran lisrik dari MCB ke KWH meer.relay ini dikonrol oleh mikrokonrolerat89c2051.lisrik dari MCB selain dialirkan ke KWH meer juga dialirkan ke power supply yang berfungsiunuk memberikansupply egangankc rangkaian mikrokonholer. Sensor infrared dan phoodiode dipasangpada KWH meer sedemikianrupa sehingga dapa mendeeksi garis penanda pada piringan KWH meer. Oupu sensor ini dihubungkanke mikrokonroler,supayamikrokonrolerat89c2051 dapa menghiungjumlah puaran piringan KWH meer. 'Karu Chip' dan memory yang berupa serial EEPROM dipakai unuk menyimpaninformasijumlah puaranpiringankwh meeryang masihdiperbolehkan. Pada sisemjuga dipasangled sebagaidisplayindikaordanombolunukprosesisi ulang. Pada saa awal di mana uni yang ersimpur di memory masih nol, mikrokonroler AT89C2051menungguadanyapenekananombol isi ulang. Bila ombol ersebudiekan,maka uni yang ada di 'Karu Chip' dipindahkanke memory(sekaligusme-nol-kan karu) dan relay-pun diakifkan. Sisem siap unuk mendeeksijumlah puaranpiringan KWH meer. Unuk sejumlah puaranerenumaka uni yang ada di memoryakan dikurangi sau unig hinggahabis.si dari memoryini dapadiambahdenganmelakukanprosesisi ulang.kondisi uni nominalyangmasih ada dapa diliha melalui LED indikaor. Jika uni nominal pada memory elah habis, maka mikrokonrolerakanmemaikanrelay sehingga aliranlisrik erpuus.relay akanakif kembalijika memoryersebuelahdiisi ulang. Dengan sisem prabayarini, beban adminisraif PerusahaanLisrik dapa dikurangi sedemikianhinggaidak diperlukanadanyapeugasyang mendaangirumah iap pelanggandan mencaabesar pemakaianenergi lisrik. Proses'billing sisem' yang rumi juga bisa diaasi. Tunggakankarenapelangganyang idak membayaraaupunkesalahanperhiunganagihanjuga idak erjadilagi. Selainiu juga bagikonsumenidakperluanri unuk membayaragihan. 3. Pengujian. Pengujiandilakukandenganmemberibebanpada sisemdenganbesarbebanmulai 100 Wa sampai1000wa. Dalampengujianersebudicaawakuyang diperlukanolehsisemunuk memuuskanaliranlisrik berdasarkan nilai nominaluni yangberadadi dalam 'Karu Chip', yang berarialiran liskik erpuusjika karuhabis.'karu Chip' dlisi dengandaamulai dari sausampai iga uni, demikianpula dengancouneryangjuga dibua bervariasimulai dari sausampaiiga kali. Adapunyang dimaksuddengancouneradalahvariabelyang dipakai unuk menghiung banyaknyapuarankwh meerunuk pengurangan iap uni 'Karu Chip'. Jika counerberisi 1, makaiap kali piringanberpuarsaukali, langsungdilakukanpengurangansauuni (saupuaran bernilaisauuni). Unuk counerduakali dilakukanpengurangan sauuni karujika piringanelah berpuarsebanyakdua kali (duapuaranbernilaisauuni). Demikianpula unuk couneriga kali, dilakukanpengurangan sauuni karujika piringanelahberpuarsebanyakiga kali (iga puaran bemilai sauuni). Masing-masingpengujiandi aasdilakukandua kali, dan raa-raanya diambil sebagaidaa.kemudiandari iap nilai couneryangberbedadibuamasing-masing abelnya. Pengujianini akandibandingkan denganhasilperhiunganmenururumus: W : P xt (1) Di mana: w: wahour(wh) P: dayadaribebanyangdipakai (wa) T:waku(jam) Karena KWH meer yang dipergunakanmempunyaispesifikasi 900 puaran per KWH, maka perhiunganyang dilakukan disesuaikandenganspesifikasiersebu. Perhiungandilakukan denganmenghiungwaku yang diperlukanoleh piringan unuk melakukan saukali, dua kali, dan iga kali puaran,dengannilai bebanmulai dari 100hingga1000Wa. Beriku ini diberikanabelbeseragrafik dari hasil perhiungan,yang akandibandingkan langsungdenganabeldan grafik hasilpengujian.hanyasajaunuk waku T idak diberikandalam jam, melainkandalamdeik.

4 proceoaings Kompuer dan Sisem nelijcn (KOMMT 2002) Audiorium Universias Gunadarma, Jakara, Agus[rs 2002 Tabel. Tabel Penwiian Dan Perhianson Valau a*uk Sau Pa.wan Bcban Waku {Deik) (wa$ Uni 2 Uni 3 Uni Rea-raa Perhiungan l s {n X L s L ) l0.s l L r x o 3 J ag = *+ 5or,o,o ro 0+ -*{Fa*e-.---,:i_.- ^E --+- Pengujian '*.- Perhiungan ""' boo oros qs ^" Beban {Wa) Gambar 3- Grafik Pengujian Dan Perhiungan Walau Unuk Sau Puaran Tabel2. Tabel Pensuiian Dan Perhiunpan WaHu UnukDua Puaran.-. Beban Waku (Deik) (Wa) Uni 2 Uni 3 Uni Raa-raa Perhiungan r

5 KWH Meer dengan Sisem Prabayar B BO so 940 *so 7zo 10 0 "" ". ''.1-."" _.iisyi:_.:-. ;.=..r- es..as 1S qos Beban (Waf) <-Pengujian Gambar 4. Grafik Pengujian Dan Perhiungan lvawu Unuk ua Puaran Tabel maupun grafik di aas merupakan abel dan grafik unfiik couner = l, yang berari saru kali puaran bernilai sau uni. Sedangkan uni dalam abel berari waku yang diperlukan sisem unuk menghabiskan uni karu. Demikian pula 2 uni unuk 2 uni karu, dan 3 uni unuk i uni karu. Karena iu raa-raa dalam abel di aas diperoleh melalui : (Truni*T2uni/Z *T3u6/3) / 3. yang berari waku yang diperlukan oleh piringan KWH meer unuk melakukan sau kali ruaran. Sedangkan unuk perhiungan secara eoriis diperoleh unuk sau kali puaran piringan K'H meer. 'abel 'abel Pengujian Dan Perhiunpan Waku Unuk Tisa Puaran Beban Waku (Deik) (wa) Uni 2 Uni 3 Uni Raa-raa Perhiungan s s s A L s r l z

6 B.32 proccedines, Kompuer dan Sisem nclijcn (KOMMT 2002) Audiorium Universias Gunadarma, 140? 120 E a60 40 =20 0 "" - -':--r!- - $S Eo lss es Beban (Wa).+Pengujian -#-- Gambar 5. GrafikPengujian Dan Perhiungan Wahu UnukTiga Puaran Dari hasil pengujian erliha bahwa dengan beban yang semakin besar waku yang diperlukan sisem unuk memuhrskan aliran lisrik semakin kecil. Hal ini menunjukkan bahwa puurun piringan KWH meer semakin cepa, sehingga pernoongan uni 'Karu Chip' berlangsung iebih cepa pula. Dari pengujian pula erliha bahwa sisem cukup sabil, yang erbuki dengan waku pemoongan sau uni sebanding dengan waku pemoongan kelipaannya unuk masingmasing couner. Namun dari seluruh hasil pengujian apabila dibandingkan dengan hasil perhiungan didapakan error (kesalahan) raa-raa yang erjadi, yaiu 6,46 %. Kesalahan ini dapa erjadi karena beberapa hal, anara lain KWH meer yang idak dikalibrasi, pencaaan waku dilakukan secaril manuui dengan sop-wach dan nilai yang diperoleh dibulakan (pembuangan waku 1/100 deik)' maupun fakor kesalahan manusia dalam pencaaan waku (respon penekanan sop'wach yang idak epa). 4. Kesimpulan Tabel4. Tabel Kesalahan Anara Hasil Perhiungan Beban Enor (%) (War) Puaran 2 Puaran 3 Puaran s L7 6.s r Bila KWH meer dengan sisem prabayar ini dierapkan, maka error sebesa 6,46Yo in idak erjadi karena sisem prabayar ini. Hal ini disebabkan uriprooype sepenuhnya elah mampu mendeeksi puaran piringan KWH meer dan mampu menghiung jumlah puaran yang erjadi, sera mampu melakukan pemoongan sejumlah uni pada memory. Apalagi bila nilai uni pada 'Karu Chip' dlhirng dengan sauan KWH, di mana pada uni proofue mempergunakan KWH meer dengan spesifikasi 900 puaran dapa menghiung pemakaian energi lisrik secara lebih

7 KWH Meer dengan Sisem Prabayar B-33 presisi. Besarnya errorpadakwh meer dengan sisem prabayar hanya berganung paaerror dan KWH meer induksi iu sendiri. Dan ini berari sama dengan error pada KWH meer yang dipakai di rumah-rumah. Hal ini berari penggunuum KWH meer dengan sisem prabayar ini mempunyai error oal yang lebih kecil dibanding dengan sisem pascabayar yang dipakai sekarang, karena idak adanya error dan proses adminisraif Perusahaan Lishik dalam memproses agihan. Sehingga secara idak langsung juga menyebabkan idak erjadi adanya unggakan pelanggan yang idak membayar penggunaan energi lisrik. Manfaa lain dari sisem ini, pelanggan idak perlu lagi melakukan anrian unuk membayar. Penggunaan uni KWH meer yang sudah ada dan mikrokonroler AT89C205 yang murah merupakan suau solusi bagi pengembangan sisem ini (idak memerlukan banyak biaya unuk pengganian sisem dari pascabayar ke prabayar) sekaligus meningkakan efisiensi secara nasional- 5. Dafar Pusaka ll AT89C2051 Daashee. San Jose : Amel Corporaion, l AT93C46 Daashee. San Jose : Amel Corporaion, ] Theodore Wildi, Elecrical Machines, Drivers, and Power Sysem, New Jersey:Prenice Hall, 1991.