AUTOMATIC LOAD CONTROL SWITCH SEBAGAI PENGONTROL BEBAN PUNCAK

Transkripsi

1 Makalah Seminar Kerja Praktek AUTOMATIC LOAD CONTROL SWITCH SEBAGAI PENGONTROL BEBAN PUNCAK Fanny Hadisusanto. 1, Ir. Agung Warsito, DHET. 2 1 Mahasiswa dan 2 Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang Abstrak - Dalam pengoperasian sistem tenaga listrik harus selalu diusahakan agar daya yang dibangkitkan sama dengan permintaan daya sistem. Pengaturan pembangkitan untuk memenuhi permintaan tenaga listrik, disusun menurut prioritas, yaitu pembangkit dengan biaya bahan bakar paling murah ditempatkan untuk mendukung beban dasar, sedangkan pembangkit yang tidak efektif digunakan untuk mendukung waktu beban puncak. Pengaturan penggunaan tenaga listrik adalah program pengaturan waktu dan besaran pemakaian tenaga listrik agar diperoleh pemakaian yang efisien dan hemat. Pengaturan dilakukan dengan menurunkan atau menghemat tenaga listrik, pemangkasan beban puncak dan pengalihan beban dari waktu beban puncak (WBP) ke luar waktu beban puncak (LWBP), sehingga suplai pembangkit yang tidak efisien bahan bakarnya dapat berkurang. Penghematan yang diperoleh dapat digunakan untuk menunda rencana pembangunaan sistem tenaga listrik yang disebabkan pertumbuhan permintaan tenaga listrik, pemenuhan permintaan calon pelanggan tenaga listrik dan menurunkan pembayaran rekening listrik. Pada makalah kerja praktek ini akan membahas tentang pengontrolan energi listrik pada pengguna industri-industri berdaya besar menggunakan load control (LC) untuk pembatasan beban pada saat waktu beban puncak. Kata kunci : Load Control I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perubahan suatu zaman selalu diiringi adanya perubahan dalam masyarakat dari segi kebudayaan dan pola pikir yang merupakan salah satu faktor penunjang kemajuan teknologi pada zaman tersebut. Sebagai contoh pada era globalisasi sekarang sudah banyak bidang yang mengadaptasi kemajuan sebuah teknologi, seperti peternakan, pertanian, militer, perdagangan dan lain lain. Untuk kelistrikan di Indonesia juga sudah mengalami revolusi teknologi dimana adanya perubahan dari sistem yang konvensional menjadi lebih modern. Dalam perkembangannya, kebutuhan energi listrik semakin meningkat. Apalagi dengan berkembangnya teknologi yang semakin modern dan penemuan-penemuan baru pada alat-alat yang menggunakan energi listrik. Sedangkan masyarakat sebagai konsumen energi listrik juga bertambah jumlahnya dan menuntut mutu serta kualitas pelayanan energi listrik yang lebih baik secara kontinyu. Pada konsumen besar sering ditemukan suatu perangkat instalasi listrik yang sering disebut LC ( Load Control). Fungsinya adalah sebagai pembatas beban yang dipakai pelanggan serta pengukuran. Sehingga lebih memudahkan kita dalam memantau penggunaan energi listrik pada konsumen besar. 1.2 Tujuan Hal-hal yang menjadi tujuan penulisan laporan kerja praktek ini adalah : 1. Mengenal dan mengetahui cara kerja load control untuk pembatasan beban. 2. Mengamati secara langsung rancangan alat yang digunakan pada load control. 3. Sebagai bentuk aplikasi dan teori yang didapat selama perkuliahan di teknik.

2 1.3 Batasan Masalah a. Membahas tentang bagian dari load control, baik fungsi dan cara kerjanya. b. Hanya membahas tentang spesifikasi teknis dasar dari Mk6n meter. c. Tidak membahas cara membuat peralatan dan rangkaian dari LC. II. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Pengaturan Pemakaian Tenaga Listrik Dalam Upaya Penghematan Energi Pengaturan pemakaian energi listrik pada dasarnya adalah suatu kegiatan masyarakat pelanggan listrik untuk mengubah perilaku agar menggunakan tenaga listrik secara efisien dan hemat baik secara besaran maupun waktu, sehingga dapat memberikan manfaat bagi pelanggan besar itu sendiri, perusahaan listrik maupun masyarakat pengguna listrik pada umumnya. Manfaat pengaturan pemakaian listrik bagi perusahaan listrik adalah : 1. Dapat mengurangi biaya bahan bakar, biaya operasi dan biaya pemeliharaan. 2. Dapat menunda pembangunan pembangkit listrik dan jaringan listrik dalam rangka memenuhi pertumbuhan permintaan tenaga listrik. 3. Dapat tetap menjaga ketersediaan pasokan tenaga listrik, karena kapasitas yang mampu melayani permintaan tenaga listrik dapat dihemat. Manfaat pengaturan pemakaian energi listrik bagi pengguna tenaga listrik adalah : 1. Dapat menghindari pemadaman bergilir yang dikarenakan ketidakmampuan pusat listrik untuk mensuplai tenaga listrik sesuai permintaan pelanggan. Hal ini terjadi pada saat permintaan tenaga listrik secara bersamaan pada waktu tertentu yang disebut dengan waktu beban puncak. 2. Dapat menghemat sumber daya alam, dimana bahan bakar yang diproduksi dari alam dan tidak dapat diperbaharui dapat dihemat. 3. Dapat memberikan kesempatan penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat yang belum menikmati tenaga listrik. Sebab dengan pengurangan pemakaian tenaga listrik berarti ada sisa kapasitas tersedia yang dapat disalurkan kepada masyarakat yang belum menikmati tenaga listrik. 2.2 User Manual Load Control Modulator Limit Modulator limit merupakan load limiter yang berfungsi untuk membatasi beban dan waktu sesuai setting yang diinginkan. Selain itu modulator limit juga berfungsi sebagai alat kontrol dan monitoring data arus suatu sistem dari supply power ke pusat kontrol dan merubah data-data yang diterima menjadi data-data pulsa serta menyimpannya sebagai real time database Saklar Beban Saklar beban ( load switch) tidak dapat memutuskan arus gangguan, tetapi dapat memutuskan arus beban. Hal ini menguntungkan apabila pemutus tenaga dipasang pada rangkaian utamanya dan pada saluran-saluran cabangnya dipasang saklar beban. Saklar beban juga bisa berfungsi untuk pemadaman busur api dengan menggunakan gas SF6 pada ruang tertutup Peningkatan Faktor daya Pelayanan energi listrik untuk pemakaipemakai industri adalah tiga fasa, sebagaimana bertentangan dengan daya satu fasa yang di salurkan ke pemakai-pemakai untuk tempat tinggal dan perdagangan kecil. Sementara pencatatan dan penagihan praktis berubah diantara keperluan, pemakai-pemakai besar selalu akan mendapatkan keuntungan dengan menurunkan komponen kuadratur dari segitiga dayanya ini disebut dengan peningkatan faktor daya.

3 2.2.3 Beban Lebih Beban lebih adalah arus lebih yang terjadi pada rangkaian yang baik atau tidak mengalami gangguan. Arus beban lebih ini contohnya dapat terjadi karena gangguan pada peralatan listrik atau terlalu banyaknya peralatan listrik yang dipakai sehingga mengalami beban berlebih Sekering atau MCB MCB ( mini circuit breaker) adalah untuk memproteksi konduktor-konduktor rangkaian bukan peralatan yang terpasang pada rangkaian atau pengguna rangkaian. Perhitungan ukuran kabel dengan demikian secara otomatis akan meliputi pula pemilihan yang tepat terhadap peralatan proteksi yang akan digunakan. Sekering pada dasarnya merupakan sebuah alat hubungan lemah atau rapuh di dalam suatu rangkaian listrik, dimana hubungan ini akan putus jika arus yang melewatinya terlampau besar, sehingga dapat memproteksi konduktor rangkaian dari resiko kerusakan III. LOAD CONTROL 3.1 Skema komponen LC pada panel box Keterangan: A = Lampu indikator power masukan AC 220V B = Lampu indikator LWBP C = Lampu indikator WBP D = Tombol tekan untuk pemutus daya E = Lampu indikator fasa R overload F = Lampu indikator fasa S overload G = Lampu indikator fasa T overload H = Kunci pengaman panel box I = Terminal sambungan kabel 1. Kabel netral 5. Shunt trip 9. CT I 2 2. Free 6. Free 10. CT k 2 3. Free 7. CT I CT I 3 4. Shunt trip 8. CT k CT k 3 J = Miniature Circuit Breaker K = Deepswitch Blue 1. Setting 5% of ampere Max. Load (WBP) 2. Setting 10% of ampere Max. Load (WBP) 3. Setting 20% of ampere Max. Load (WBP) 4. Setting 40% of ampere Max. Load (WBP) Red 1. Setting 30% of ampere Max. Load (WBP) 2. None 3. None 4. None L = Link communication to programme device (RS232 Connector) M = Trafo arus N = Buzzer alarm O = Breaker 3.2 Bagian-bagian LC Load Control terdiri dari beberapa unit bagian yaitu : MCCB Motorized MCCB Motorized adalah sebagai alat pemutus daya yang memiliki fungsi proteksi dari gangguan hubungan singkat maupun beban berlebih, sehingga rangkaian listrik menjadi aman dari gangguan. Gambar 1 Skema pada panel box

4 Gambar 2 MCCB Motorized Modul Kontrol Modul kontrol dari zelio ini berbasiskan teknologi Atmega 128 yang telah digunakan secara luas di bidang otomatisasi industri dan lainnya. Sehingga menjadikan modul ini sebagai alat yang handal serta memiliki tingkat akurasi yang tinggi untuk pengoperasian otomatis panel LC tersebut secara keseluruhan. Gambar 3 Modul Kontrol Digital Power Monitor Digital Power Monitor atau disingkat DPM berfungsi untuk memonitor pemakaian daya oleh konsumen dengan tampilan seven segmen 4 digit progammable untuk mempermudah monitoring pemakaian daya oleh konsumen pada saat WBP atau LWBP. Serta berfungsi untuk menampilkan hasil dari pengesetan. Gambar 4 Digital Power Monitor Siklus Timer Siklus timer merupakan alat pembagi waktu yaitu luar waktu beban puncak (LWBP) dan waktu beban puncak (WBP). Pengoperasiannya sangat mudah serta dilengkapi dengan baterai back up untuk menunjang tetap berjalan di saat supply listrik dari PLN padam. Gambar 5 Siklus Timer Current Transformer Current Transformer atau CT adalah salah satu tipe trafo instrumentasi yang menghasilkan arus di sekunder dimana besarnya sesuai dengan rasio dan arus primernya. Pengukuran atau pendeteksian arus listrik merupakan salah satu dari parameter utama yang diperlukan dalam kelistrikan. Maka CT berfungsi untuk pengukuran arus yang besar, pengukuran daya dan sebagai parameter proteksi. Gambar 6 Current Transformer Amperemeter Amperemeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur arus yang mengalir pada suatu penghantar listrik. Untuk arus dibawah 40 A bisa menggunakan Tipe Direct. Alat dengan Tipe Direct ini digunakan secara langsung pemasangannya. Adapun caranya langsung dipasang seri dengan beban yang akan

5 di ukur, namun bila beban yang di ukur lebih besar dari 50 A, alat ini harus menggunakan trafo arus (CT). Gambar 7 Amperemeter 3.3 Cara Kerja Load Control 1. Pemindahan LWBP ( WIB) ke WBP ( WIB), diatur oleh zelio smart relay secara otomatis. 2. Pengaturan beban WBP pengaturannya menggunakan ampere current digital dan current transformator. 3. Pada saat jam WIB alarm akan berbunyi untuk memberitahukan perpindahan ke WBP. 4. Jika pada waktu WBP, pemakaian melebihi daya yang telah ditentukan maka panel load control akan trip (mati), kemudian panel load control akan mereset kembali setelah ada penurunan beban dalam tenggang waktu detik. Gambar 8 Contoh Panel LC Dari ketentuan cara kerja diatas load control memiliki kapasitas daya dengan arus yang berbeda, berikut ini adalah data dari daya load control : Tabel 1 Daya Load Control No Daya KVA Ampere IV. Spesifikasi MK6N EDMI MK6N merupakan versi Mk6 genius energi meter yang sangat di akui dan telah di upgrade. EDMI Mk6 original kembali memukau pasar pada tahun 1998 dengan kemajuannya pada kualitas daya fungsionalitas (power quality functionally) dan kemampuan menulis (scripting capability). Berikut ini spesifikasi teknis dari Mk6n : 1. Ketepatan a. Class 0.55, Class 1 dan Class 2 b. IEC , IEC (Class 1), IEC (Class 0.55), IEC (Class 2). 2. Mode Pengukuran a. Single phase (3 circuit) b. 3 phase 3 wire c. 3 phase 4 wire 3. Pilihan Komunikasi a. ANSI Type 2 Optical Port (ANSI C12.18) atau IEC (IEC 61107) Optical FLAG Port b. RS232 (RTS/CTS dan DTR/DCD) c. RS485 (2 atau 4 multidrop wire) d. SCADA e. Modem (PSTN/GPRS/GSM/CDMA) f. Internal modem power supply g. MV-90 TM compatible h. PPP/GPRS

6 i. MODBUS j. DNP3 4. Penyimpanan Data a. FlashRAM b. RAM baterai backup 5. Tampilan LCD a. 16 karakter dengan 2 baris tampilan alfanumerik b. Unit yang dapat diprogram, multiplier dan leading zeros c. Hingga 64 pemakai tampilan layar yang dapat dijelaskan d. Menampilkan semua parameter tersedia V. PENUTUP 5.1 KESIMPULAN 1. Pengalihan beban adalah program untuk menggeser beban dari waktu beban puncak (WBP) ke luar waktu beban puncak (LWBP), sehingga diperoleh pembebanan pada saat LWBP meningkat. 2. Automatic Load Control Switch adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengantisipasi adanya penggunaan daya yang berlebih pada saat waktu beban puncak pada industri-industri. 3. Fungsi load control adalah untuk membatasi beban dan waktu sesuai settingan yang diinginkan, selain itu juga sebagai alat kontrol dan monitoring data (arus) suatu sistem dari supply power ke control centre dan merubah data-data yang diterima menjadi data-data pulsa serta menyimpannya sebagai real time database. 4. Load Control (LC) terdiri dari beberapa bagian yaitu MCCB motorized, Modul control, Digital Power Monitor (DPM), Siklus timer, Current transformator dan komponen bantu lain yang berstandar SNI/SPLN. 5.2 SARAN Berkembangnya industri-industri baik kecil mapun besar yang sangat pesat menyebabkan permintaan akan kebutuhan pasokan listrik semakin bertambah secara seignifikan. Namun berkembangnya industri-industri tersebut tidak di imbangi dengan pertumbuhan pembangkit listrik. Akibatnya terjadi kelebihan beban pada waktu jam-jam tertentu, yang disebut beban puncak. Dengan adanya keterbatasan pasokan listrik tersebut, diharapkan pelaku industri bisa mengatur pengoperasian konsumsi tenaga listrik dengan bijak. PLN dan pemerintah juga seharusnya bisa sinergi untuk mengatasi kekurangan tenaga listrik dengan cara membangun pembangkit tenaga listrik baru dengan produksi daya yang besar juga agar tidak terjadi defisit tenaga listrik yang berdampak pada kemajuan perekonomian. DAFTAR PUSTAKA [1.] Arismunandar, Artono.2004.Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik Jilid III:Gardu Induk Cetakan Ketujuh.Jakarta:PT. Pradnya Paramita [2.] Edminister, Joseph A.1992.Rangkaian Listrik Edisi Kedua.Jakarta: Penerbit Erlangga [3.] Bonggas L. Tobing.2003.Peralatan Tegangan Tinggi.Jakarta:PT. Gramedia Pustaka Utama [4.] Subarkat, Utomo.2009.Recloser sebagai Proteksi Jaringan Distribusi [Laporan Praktik Kerja Lapangan].Semarang:PSD III Teknik Elektro FT UNDIP [5.] Jhony.Tanpa Tahun.Price List LCP Motorized.Semarang:Jhony Electrik [6.] Lampiran Keputusan Direk. PLN No.115K/0594/1993 mengenai Saklar Waktu Untuk Kontrol Tarif dan Kendali Beban

7 [7.] Anonim.2009.User Manual Load Control Modulator Limit.Semarang:PT. Mandala Adhiperkasa Sejati BIODATA PENULIS Fanny Hadisusanto (L2F607025) Dilahirkan di Kudus 29 Oktober 1988, menempuh seluruh pendidikan dari Taman kanak-kanak hingga SMA di kudus dan saat ini sedang melanjutkan studi S1 di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang dengan Konsentrasi Ketenagaan. Semarang, Agustus 2010 Mengetahui dan Mengesahkan, Dosen Pembimbing Ir. Agung Warsito, DHET NIP