Makalah Seminar Kerja Praktek PERANAN RTU560 PADA SISTEM OTOMASI GARDU INDUK (SOGI) PT. PLN (PERSERO) P3B JAWA BALI RJTD Puguh Gambiro.¹, Budi Setiyono ST, MT. 2 1 Mahasiswa dan 2 Dosen Jurusan Teknik elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl.Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia Email: profpgh@gmail.com Abstrak PT. PLN merupakan perusahan yang bergerak dibidang kelistrikan di Indonesia yang mengatur dan pengelola asset transmisi dan operasi sistem serta penyaluran tenaga listrik tegangan tinggi secara efisien, handal dan akrab lingkungan. PT. PLN membangun jaringan transmisi 500 kv yang membentang sepanjang pulau Jawa sebagai tulang punggung sistem interkoneksi. Pengendalian operasi berhubungan dengan pengendalian sistem pada operasi waktu nyata (real time operation). Sistem Otomasi Gardu Induk(SOGI) merupakan suatu system untuk mengatur penyaluran listrik, Otomasi terdiri dari peralatan proteksi, kontrol dan pengukuran yang dapat berkomunikasi satu sama lain baik secara lokal maupun secara remote. Pada Sistem SOGI alat yang digunakan adalah computer/it (PC, monitor, server, ethernet switch, dll.) untuk memonitor dan mengontrol pergerakan distribusi listik. Dalam operasinya Sistem SOGI pada jaringan listrik memerlukan Remote Terminal Unit (RTU) yang dipasang pada Pusat Pembangkit listrik dan GI. RTU merupakan unit pengawas langsung dan juga merupakan unit pelaksana operasi dari pusat kontrol (Master Station) sehingga dengan adanya RTU ini memungkinkan Master Station mengumpulkan data dan melaksanakan kontrol. RTU yang dibutuhkan untuk menjalankan Sistem SOGI ini adalah dengan menggunakan RTU560. Dengan adanya RTU560 tersebut, diharapkan dapat digunakan sebagai point masukan digital yang digunakan untuk indikasi status, juga merupakan suatu sequence of event untuk pengaturan tegangan secara manual atau otomatis. Kata Kunci : Sistem Otomasi Gardu Induk, Remote Terminal Unit, Master Station I. PENDAHULUAN Perkembangan industri di Indonesia yang cukup pesat membutuhkan banyak sekali tenaga kerja yang siap pakai.tenaga kerja yang terampil dalam mengoperasikan alat-alat industri, serta memiliki kemampuan adaptasi yang cukup tinggi terhadap penggunaan teknologi sangat dibutuhkan didunia industry dibidang kelistrikan. Gardu induk tegangan tinggi konvensional mulai bergeser ke gardu induk otomasi, saat ini peralatan yang ditawarkan pabrikan sudah berbasis ke otomasi gardu induk maka PT PLN (Persero) P3B JB akan mengimplementasikan SOGI pada GI baru, penambahan beberapa bay baru atau rehabilitasi GI. Sistem SOGI menggunakan RTU560 dalam proses untuk mengoperasikan gardu induk. Hal-hal yang menjadi tujuan penulisan laporan Kerja Praktek ini adalah: 1. Mengetahui sistem dan lingkungan kerja di PT. PLN P3B Jawa Bali RJTD. 2. Mengetahui sistem otomatisasi yang digunakan di PT. PLN 3. Mengetahui cara kerja dan peranan RTU pada sistem otomatisasi pada PT. PLN II. PENJELASAN UMUM SISTEM OTOMASI GARDU INDUK Peralatan pada Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi (GITET) dan Gardu Induk (GI) harus dapat dioperasikan dan dimonitor melalui Sistim Otomasi Gardu Induk (SOGI) dan memenuhi kebutuhan Tele Informasi Plan (TIP) untuk sistim SCADA (Control Center). Untuk mencapai tujuan tersebut maka peralatan-peralatan yang ada di GITET/GI harus memenuhi standar tertentu sehingga dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam SOGI dan dapat memenuhi kebutuhan TIP SCADA. Setiap pembangunan gardu induk baru untuk teleinformasi pada peralatan tegangan tinggi (primer) harus memenuhi Standardisasi Teleinformasi Data untuk Pemeliharaan Instalasi Sistem Tenaga Listrik agar informasinya dapat diakusisi oleh Sistem 1
Otomasi Gardu Induk (SOGI) secara maksimal yang diperlukan untuk informasi pemeliharaan. Spesifikasi ini hanya membahas hal-hal yang berhubungan dengan SOGI. 2.1 Persyaratan SOGI Persyaratan yang harus dipenuhu pada Sistem Proteksi dengan SOGI adalah Selektif, Andal, Sensitif, dan Cepat. Dengan Pertimbangan, Keamanan peralatan, Keamanan sistem dan Keamanan konsumen 2.2 Tujuan Pertimbangan Pemilihan SOGI Dari aspek Ekonomi adalah Penghematan Biaya Investasi, Penghematan Biaya Operasi dan Biaya Pemeliharaan. Sedangkan dari segi Teknis adalah Menyediakan Informasi yang cepat dan akurat, Mempercepat waktu diagnosa/analisa dan pemulihan gangguan, Pengembangan Lebih mudah dan Pengawatan Sederhana 2.3 Jenis Informasi SOGI Tele Signal Single (TSS): Alarm gangguan dari peralatan yang dimonitor, Tele Signal, Double : Status open-close dari peralatan yang dimonitor, Remote Control Digital (RCD): Perintah open-close/raise- lower dari peralatan yang dikontrol & monitor, Remote Control Analog (RCA): Perintah merubah keluaran analog dari peralatan yang dikontrol & monitor, Tele Measurement: Pengukuran besaran listrik, tekanan dan temperature, Tap Changer (TC): Penunjukan posisi tap pada transformator daya/ibt. 2.4 Peralatan yang di monitor dan di kontrol dalam SOGI Pemutus (CB): a. Status & perintah open-close. b. Counter of circuit Breaker dan Pressure (SF6). c. Alarm gangguan (misal: SF6 alarm) Pemisah (DS/isolator) a. Status & perintah open-close b. Alarm gangguan Sakelar pentanahan (Earthing Switch) a. Status & perintah open-close b. Alarm gangguan Lightning Arrester a. Counter Arrester Transformator (Daya & Inter Bus Transformator) a.tap position indication dari OLTC dan Counter pengoperasian OLTC b. Temperature winding & oil. c.transformer electromechanical protection (level alarm maupun trip) 2.5 Identifikasi Assembly dan Komponen Setiap modul harus mempunyai identifikasi yang jelas (tipe modul dan/atau nomor seri) yang membedakan dengan modul yang lain. Semua tempat card dan slot harus diberi label yang jelas. Card harus diberi kunci untuk meyakinkan pemasangan dan untuk mencegah pemasangan pada lokasi yang salah. 2.6 Enginering Tools Kontraktor harus menyerahkan engineering tools yang digunakan untuk setting, download dan upload database, uji fungsi, diagnostik dan simulator (berupa laptop dan software). 2.7 Penjelasan Sistem Kontrol a. Local Remote Gardu Induk hanya dapat dioperasikan melalui Local HMI. Posisi terakhir tidak boleh berubah apabila Local HMI padam / rusak. b. BCU mempunyai fasilitas Lokal Remote secara software (lokal HMI) dan/atau hardware (BCU). c. Semua status, alarm dan pengukuran dikirim ke local HMI dan master station sesuai standardisasi SCADA, walaupun dalam posisi lokal III. DASAR TEORI 3.1 RTU (Remote Terminal Unit) Sistem SOGI pada jaringan listrik memerlukan Remote Terminal Unit (RTU) yang dipasang pada Pusat Pembangkit listrik dan GI. RTU merupakan unit pengawas langsung dan juga merupakan unit pelaksana operasi dari pusat kontrol (Master Station) sehingga dengan adanya RTU ini memungkinkan Master Station mengumpulkan data dan melaksanakan kontrol. Pada unit-unit modern, yang dilengkapi dengan mikrokomputer yang disebut intellegent remote, dapat melakukan fungsi-fungsi secara otomatis tanpa perintah dari Master Station. Pada garis besarnya, segala operasi yang dilakukan akan dilaporkan ke Master Station pada pemindaian berikutnya. 2
Gambar 1 Analogi SCADA dari HMI hingga RTU Fungsi RTU a. Fungsi lokal, yaitu fungsi pengontrol piranti-piranti perangkat keras yang dihubungkan ke Lokal Proses. Fungsi lokal ini selalu aktif selama RTU beroperasi. b. Fungsi Telekomunikasi, yaitu fungsi pengontrol piranti-piranti perangkat keras yang berkenaan dengan transmisi data ke Master Station. RTU adalah unit yang pasif di dalam fungsi telekomunikasi, walaupun ada perubahan informasi di lokal proses, RTU tidak akan mengirim perubahan data tersebut ke Master Station selama RTU tidak menerima perintah izin pengiriman data dari Master Station. Modul RTU560 RTU 560 adalah pengembangan dari RTU232 dari ABB dengan konsep komunikasi terpusat dan sangat fleksibel. Konsepnya dibagi menjadi 2 bagian: 1. Unit komunikasi baru yang terdapat di subrack komunikasi. 2. Unit Input Output di subrack I/O. Gambar 2 Modul-modul RTU560 Sebelum dipasang pada pusat pembangkit ataupun Gardu Induk, modul-modul RTU560 perlu diset terlebih dahulu menggunakan software RTUtil560. Modul-modul tersebut dipasang ke dalam Subrak 23ET23. Gambar 3 SubRak 23ET23 Gambar 4 Konsep perangkat RTU560 3.2 SISTEM SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) Fasilitas SCADA diperlukan untuk melaksanakan pengusahaan tenaga listrik terutama pengendalian operasi secara realtime. Suatu sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU (Remote Terminal Unit), sebuah Master Station/ACC (Area Control Center), dan jaringan telekomunikasi data antara RTU dan ACC. RTU dipasang di setiap Gardu Induk atau Pusat Pembangkit yang hendak dipantau. Dengan sistem SCADA maka Dispatcher dapat mendapatkan data dengan cepat setiap saat (real time) bila diperlukan, disamping itu SCADA dapat dengan cepat memberikan peringatan pada Dispatcher bila terjadi gangguan pada sistem, sehingga 3
gangguan dapat dengan mudah dan cepat diatasi/dinormalkan. Saat RTU melakukan operasi kontrol seperti membuka circuit breaker, perubahan dari lampu merah menjadi hijau pada pusat kontrol menunjukkan bahwa operasi berjalan dengan sukses. Keuntungan sistem SCADA lainnya ialah kemampuan dalam membatasi jumlah data yang ditransfer antar Master Station dan RTU. Hal ini dilakukan melalui prosedur yang dikenal sebagai exception reporting dimana hanya data tertentu yang dikirim pada saat data tersebut mengalami perubahan yang melebihi batas setting. 4. PERANAN RTU560 di PT. PLN 4.1 KOMUNIKASI SCADA Saluran komunikasi pada sistem SCADA dapat berupa kabel kawat, sistem gelombang mikro ataupun sistem PLC. Sirkuit komunikasi manapun dapat digunakan untuk transmisi data sejauh mempunyai ratio sinyal-noise dan lebar pita yang mampu dilewati oleh sinyal-sinyal data dengan rate yang memadai. FUNGSI SISTEM SCADA Fungsi utama sistem SCADA ada 3 macam : 1. Telecontrolling, yaitu pengoperasian peralatan switching pada Gardu Induk atau Pusat Pembangkit yang jauh dari pusat kontrol. Telecontrolling digunakan untuk: Membuka dan menutup PMT (circuit breaker) sisi 150 kv, baik untuk Line Feeder maupun untuk Trafo Distribusi. Gambar 5 Proses Telecontrol 2. Telesignaling atau teleindikasi, yaitu mengumpulkan informasi mengenai kondisi sistem dan indikasi operasi, kemudian menampilkannya pada pusat kontrol (dalam hal ini UPB). Informasi kondisi untuk mengetahui keadaan sistem apakah mengalami gangguan atau tidak. Informasi yang diperoleh selalu up to date selama 24 jam. Setiap perubahan kondisi sistem langsung dapat diketahui tanpa menunggu laporan dari Operator di Gardu Induk dan pusat tenaga listrik. Informasi indikasi perlu untuk mengetahui bahwa operasi yang dijalankan (seperti pemutusan Circuit Breaker) telah berhasil. Keadaan yang dapat dipantau adalah sebagai berikut : a. Status PMT/PMS. b. Alarm-alarm seperti proteksi dan peralatan lain. c. Posisi kontrol jarah jauh. d. Posisi perubahan tap transformator. e. Titik pengesetan unit pembangkit tertentu. Gambar 6 Proses Telesignaling 3. Telemetering, yaitu melaksanakan pengukuran besaran-besaran sistem tenaga listrik pada seluruh bagian sistem, lalu menampilkannya pada Pusat Kontrol. Besaran-besaran yang dapat diukur adalah sebagai berikut: a. Tegangan bus bar. b. Daya aktif dan reaktif unit pembangkit. c. Daya aktif dan reaktif trafo 150/30 KV dan 150/22 KV. d. Daya aktif dan reaktif penghantar/penyulang. e. Frekuensi Sistem Besaran seperti daya, arus dan tegangan di seluruh bagian sistem nantinya berpengaruh pada perencanaan maupun pelaksanaan operasi sistem tenaga. Ada pembatasan informasi yang masuk dimana data yang baru akan diterima bila terjadi perubahan yang melewati batas setingnya. 4
Gambar 7 Proses Telemetering Sistem Power Line Carrier (PLC) Sistem telekomunikasi yang menggunakan SUTT dan SUTET sebagai saluran, biasa disebut Power Line Carrier (PLC) dan hanya dipakai di lingkungan perusahaan listrik. Dalam sistem PLC, SUTT atau SUTET selain menyalurkan energi listrik juga mengirimkan sinyal komunikasi telekomunikasi. Sinyal telekomunikasi yang disalurkan adalah untuk pembicaraan dan juga untuk data. Untuk keperluan ini harus ada peralatan khusus yang berfungsi memasukkan (mencampur) dan mengeluarkan (memisahkan) sinyal telekomunikasi di ujung-ujung saluran transmisi dari frekuensi 50 Hz yaitu frekuensi energi listrik yang disalurkan melalui saluran transmisi. Pada sistem PLC, untuk mencegah masuknya sinyal komunikasi yang berfrekuensi tinggi ke dalam instalasi tenaga, digunakan Wave Trap atau Line Trap. Hal ini penting agar peralatan-peralatan meter seperti MW meter maupun MVAR meter tidak rusak. Jaringan Fiber Optik Dengan adanya teknologi fiber optik (FO), perusahaan listrik menggunakan saluran FO untuk keperluan operasinya, karena bisa dipasang dalam kawat tanah pelindung sambaran petir dari saluran transmisi. Pada saluran transmisi yang sudah beroperasi tetapi belum ada saluran FO-nya, saluran FO bisa diberikan pada kawat tanah dalam keadaan operasi atau dipasang di bawah kawat fasa. Kelebihan dari FO ini bila dibandingkan dengan PLC atau radio adalah sinyal yang dikirim bisa lebih banyak dan lebih tahan dari interferensi sinyal lain karena media pengirimannya berupa cahaya. 4.2 Hirarki user Hirarki dari user: Administrator, Kontrol, Melihat Nama user dan passwordnya dapat dibuat/dihapus secara on line di HMI oleh administrator. Minimal dapat didefenisikan 50 nama user. Update data terakhir harus ditampilkan selama 48 jam agar dapat diketahui oleh user yang lain. Password dapat dimodifikasi online oleh user itu sendiri atau user dengan hak sebagai administrator. Dalam Hierarki Kontrol terdapat: a. Manual Switch b. Bay Control Unit (IED) Local bay hanya dapat dioperasikan dari Bay Control Unit (IED) Remote bay hanya dapat dioperasikan dari HMI (SOGI) c. HMI (Sistem Otomasi Gardu Induk) Local Substation hanya dapat dioperasikan dari HMI (SOGI) Remote Substation hanya dapat dioperasikan dari Control Center d. Control Center Untuk SOGI yang master stationnya masih menggunakan ELENAS diperlukan sinyal Control Disable(CD). Penjelasan Sistem Kontrolnya adalah: Local Remote Gardu Induk hanya dapat dioperasikan melalui Local HMI. Posisi terakhir tidak boleh berubah apabila Local HMI padam / rusak. BCU mempunyai fasilitas Lokal Remote secara software (lokal HMI) dan/atau hardware (BCU). Semua status, alarm dan pengukuran dikirim ke local HMI dan master station sesuai standardisasi SCADA, walaupun dalam posisi lokal. 4.3 Alarm Alarm akan muncul jika terjadi perubahan status digital, pengukuran yang melebihi batas atau gangguan internal sistem (seperti gangguan komunikasi, gangguan IED) sesuai buku standar Teleinformasi Data Untuk Pemeliharaan Instalasi Sistem Tenaga Listrik. Alarm ditampilkan lewat HMI menggunakan tampilan window khusus: a. Kronologis alarm. b. N alarm terakhir dengan warna berbeda. c. Single Line Diagram akan menampilkan keadaan real time, status alarm untuk setiap peralatan. d. Setiap alarm, announsiator dapat direset dari HMI dan alarm tersebut akan hilang apabila kondisi normal. 5
4.4 Konfigurasi Otomasi GI Konfigurasi Otomasi GI dapat dilakukan dengan mengkonfigurasi diagram logic untuk fungsi-fungsi tertentu seperti proses switching oleh Relai Tegangan Nol (RTN), switching oleh load shedding, dan lain-lain. Eksekusi dari urutan otomasi harus menjamin tidak ada kehilangan data selama proses. Otomasi dapat dilakukan melalui: a. Permintaan operator b. Kejadian (perubahan status digital atau analog). Data base dan Pengelompokan sinyal-sinyal c. Control Centre atau RTU lain d. Periodik (setiap hari, minggu, atau bulan) pada tanggal dan waktu khusus 4.5 Inverter 110 VDC ke 220 VAC Inverter digunakan untuk mensuplai server, local HMI, gateway dan printer. Kemampuan setiap inverter adalah dua kali kapasitas beban total. Inverter dipasang secara paralel. Inverter terhubung dengan rectifier 110 VDC yang telah tersedia di Gardu Induk. Gambar 8 Inverter 110 VDC ke 220 VAC V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Selama melaksanakan kerja praktek di PT. PLN P3B Jawa-Bali RJTD Divisi Pemeliharaan dan Operating System dan dari hasil data-data yang diperoleh dari pengamatan yang dilakukan selama melakukan kerja praktek di PT PLN (PERSERO) Penyaluran dan Pengaturan Beban (P3B) Unit Pengaturan Bebean (UPB) Ungaran, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dalam mengendalikan sistem tenaga listrik harus diusahakan agar sistem selalu dalam keadaan normal, sehingga aspek pengoperasian sistem tenaga listrik yang meliputi keandalan, kualitas, dan ekonomis dapat dicapai dan memperoleh hasil yang maksimal. 2. PT. PLN (PERSERO) P3B Region III Ungaran berfungsi sebagai pusat penyaluran dan pengaturan sistem ketenagalistrikan di wilayah Jawa Tengah dan DIY. Sistem pengaturan Gardu Induk yang digunakan adalah SOGI (System Otomasi Gardu Induk). 3. Sistem SCADA terdiri dari Master Station (MS), Remote Terminal Unit (RTU) dan Saluran Komunikasi antar Master Station dan RTU. Sistem SCADA mempunyai fungsi utama sebagai telecontrolling, telesignalling, dan telemetering. 4. Remote Terminal Unit (RTU) berfungsi untuk mengupulkan data status dan pengukuran peralatan tenaga listrik, kemudian mengirimkan data dan pengukuran tersebut ke Master Station (pusat control) setelah diminta oleh Master. Disamping itu RTU berfungsi melaksanakan perintah dari master station (remote control). 5. Salah satu jenis RTU yang ada di PT PLN P3B Region III adalah RTU560 yang mulai dioperasikan pada tahun 2006. RTU560 dioperasikan di 3 tempat yaitu: Tanjung Jati B, PLTU Cilacap, dan GI Lomanis. Masing-masing RTU mempunyai beberapa modul yang berbeda fungsi. 6. Secara garis besar modul-modul yang menyusun RTU560 adalah: modul CPU & Memory, modul Digital Input, modul Digital Output, modul Analog Input, modul Analog Output, modul Watchdog, modul Modem, dan modul Power Supply. 7. RTU merupakan perangkat penting dalam kinerja sebagai pencari informasi didalam menjalankan perintah dari Master Station. 8. RTU dapat mengakusisi data-data analog maupun sinyal-sinyal digital, dan meneruskan hasil-hasil pengukuran (daya aktif, daya reaktif, frekuensi, arus tegangan, energy) dan sebagainya ke pusat kendali (Control Centre). 6
5.2 Saran Setelah pelaksanaan Kerja Praktek di PT. PT. PLN (PERSERO) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa Bali RJTD khususnya di Divisi Opetaring Sistem dan Pemeliharaan, penulis banyak mendapatkan pelajaran dan ilmu yang berharga, serta pengalaman baru di dunia kerja yang InsyaAllah bermanfaat di kemudian hari. Penulis juga mengharapkan adanya kerja sama antara pihak industri dan pihak kampus baik dalam hal akademis maupun non akademis. VI. DAFTAR PUSTAKA [1] http://www.rifqion.com/menulis/scada dan-plc/ [2]jjjjjhttp://codingjuve.wordpress.com/201 1/07/24/scada-supervisory-controland-data-acquisition-systems/ [3]jjjjjhttp://paladinjogja.web.id/index.php/ produk/hardware/rtu.html [4] Literatur Laporan Kerja Praktek dari perpustakaan PT. PLN BIODATA Puguh Gambiro, dilahirkan di Bekasi, 24 Agustus 1990. Saat ini masih menempuh studi S1 di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro angkatan 2008 mengambil konsentrasi Kontrol. Semarang, Desember 2011 Mengetahui, Dosen Pembimbing Budi Setiyono, ST, MT NIP. 197005212000121001 7