BAB I PENDADUHUAN 1.1 Latar Belakang Dan Permasalahan Seiring berjalannya waktu, perkembangan teknologi semakin cepat berkembang. Kebutuhan manusia akan kepraktisan dalam menjalaninya menjadi sebuah tuntutan untuk pesatnya perkembangan teknologi. Manusia adalah mahluk yang berperan dalam perkembangan teknologi, dan perkembangan-perkembangan tegnologi tersebut dilakukan untuk memenuhi kebutuhan manusia sendiri akan kehidupan yang serba praktis. Perkembangan teknologi mengantarkan perkembangan-perkembangan dalam bidang industri, pendidikan, maupun rumah tangga. Perkembangan tegnologi dalam bidang industri menuntut akan kepraktisan dalam menjalankan sistem hampir tanpa peran dari manusia itu sendiri. Semuanya telah dikerjakan oleh perangkat cerdas, yang mampu menyelesaikan produktifitas sistem tanpa campur tangan manusia. Tugas manusia hanya mengembangkan prangkatperangkat cerdas tersebut. Dengan berbagai alasan kelebihan, keunggulan, maupun keuntungan teknologi mampu menggeser keberadaan manusia sebagai tenaga produktifitas dalam industri. Dengan teknologi monitoring digital, suatu sistem industri dapat dengan mudah dioperasikan. Mulai dari pengukuran, pengolahan, maupun eksekusi bisa dilakukan didepan perangkat PC dengan tampilan interface atau antar muka yang mudah dimengerti. Sehingga dalam pengoprasiannya manusia tidak lagi memasuki dapur sistem, cukup hanya didepan komputer. Dalam pengembangannya, pengolahan sistem cerdas dapat dilakukan tidak lagi dalam jarak dekat yakni dengan jarak jauh (nirkabel). Semisal monitoring sistem cerdas berbasis android, atau website dll. Perkembangan teknologi yang serba digital ini, juga di-implementasikan pada perusahaan listrik dalam negri yakni PLN. Dalam sistem ketenaga listrikan 1
2 di Indonesia, terdapat beberapa subsitem yang harus dilalui. Mulai dari sub-sistem pembangkit, jaringan listrik, pengatur beban, sampai pada sub-sistem distribusi. Saat ini dibeberapa wilayah, sudah menggunakan sistem ketenaga listrikan yang modern. Dengan berbasiskan tegnologi yang serba digital, mampu mempermudah sistem ketenaga listrikan dalam pengoprasiannya. Sehingga terwujud sistem ketenaga listrikan yang lebih efisien dan praktis. Tidak hanya dalam bidang industri ketenaga listrikan saja. Perkembangan teknologi digital pun harus masuk dalam ranah rumah tangga. Dimana listrik rumah tangga saat ini masih banyak memiliki keterbatasan dan kekurangan. Adapun keterbatasan dan kekurangan listrik rumah tangga diantaranya; 1. Tidak bisa dimonitoring secara digital dan praktis. 2. Tampilan antar muka kwh meter, tidak menyuguhkan data penggunaan beban yang realtime, melainkan menyampaikan data yang sudah terakumulasi dari waktu-waktu sebelumnya. 3. Tidak ada pemberitahuan jika adanya lonjakan daya akibat beban yang berlebih, akibatnya perangkat instalasi listrik maupun elektronis bisa lebih cepat rusak. 4. Karena kebanyakan instalasi listrik rumahan menggunakan topologi single line ring busbar atau single busbar, akan sering terjadinya padam listrik. Entah itu karena ada maintenence instalsi listrik, ataupun ada pemadaman listrik bergilir. 5. Untuk pengaturan bebannya, cendrung lebih rumit dan manual (harus mengatur saklar-saklar setiap ruangan). 6. Dengan topologi single busbar, cendrung sulit untuk mengatur manajemen beban. Karena instalasi hanya terpusat pada satu rel atau satu busbar. Setelah meninjau beberapa masalah yang ada dalam instalasi listrik rumah tangga, maka penulis ingin membuat suatu alat yang diberinama Instalasi Listrik Cerdas dengan Kendali SCADA. Alat ini nantinya akan mengurangi masalah-
3 masalah yang terjadi pada instalasi listrik rumah tangga. Karena konsumen listrik rumah tangga terkadang membutuhkan manajemen listrik yang sudah terdigitalisasi atau mampu dimonitoring dengan mudah. Banyak industry-industri rumahan yang memang butuh energi listrik sebagai sumber utama dari produktifitasnya. Industri rumahan seperti yang tersebutkan tadi, biasanya menggunakan pasokan listrik dengan kapasitas 220VAC. Artinya industri tersebut masih tergolong konsumen listrik rumah tangga atau tegangan rendah. Oleh karena itu, alat ini nantinya diperuntukkan untuk konsumen listrik rumah tangga atau tegangan rendah yang ingin memanajemen daya listriknya dengan tampilan interface yang mudah dipahami, mampu melakukan monitoring beban, arus, dan mampu mengatur proses switching beban menggunakan topologi single line double busbar yang memiliki fungsi untuk mengurangi padam listrik. Topologi single line double busbar biasanya digunakan untuk instalasi tegangan ekstra tinggi pada GITET (Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi), tegangan tinggi pada GITT (Gardu Induk Tegangan Tinggi), dan tegangan menengah. Topologi single line double busbar tidak diterapkan pada instalasi listrik tegangan rendah, karena pada kebanyakan konsumennya tidak menuntut akan suplai listrik yang berkelanjutan (tanpa padam). Padahal nyatanya banyak produksi-produksi yang dikeluarkan dari rumah tangga atau industri rumah tangga. Produksi mereka sering berhenti lantaran adanya padam listrik, entah disebabkan karena pemadaman listrik bergilir atau kerusakan sistem rel (transfer energi listrik). Adadpun pemadaman listrik bergilir biasanya dilakukan per-gardu hubung atau perdesa. Sehingga pada Smart Electric Circuit ini akan diberikan dua sumber sekaligus dari gardu hubung yang berbeda, atau dengan menggunakan Genset. Sehingga dari dua sumber yang berbeda itu, dapat mengurangi padam listrik yang disebabkan dari pemadaman listrik bergilir, dikarenakan satu sumber dengan sumber yang lain mampu mem-backup beban yang ada. 1.2 Tujuan Dan Manfaat Penelitian Setelah meninjau latar belakang masalah yang ada pada instalasi listrik tegangan rendah, penulis membuat suatu penelitian yang bertujuan untuk
4 meminimalizir kekurangan yang ada pada instalasi listrik tegangan rendah. Adapun manfaat dan tujuan dari penelitian yang berjudul Instalasi Listrik Cerdas dengan Kendali SCADA adalah; 1. Mempermudah monitoring beban pada instalasi listrik tegangan rendah dengan software interface yang mudah dipahami, seperti pengukuran nilai beban, arus, dan lonjakan daya yang terjadi pada beban yang berlebih. 2. Dengan SCADA Control, HMI (Human Interface Machine) mampu menampilkan data beban, arus secara real time. 3. Untuk mengetahui adanya lonjakan-lonjakan daya yang terjadi, data yang ditampilkan pada HMI berupa grafik. 4. Dengan SCADA control, switching Disconnecting Switch atau manajemen beban tidak dilakukan secara manual lagi atau menggunakan saklar yang berada pada perangkat instalasi, melainkan cukup dilakukan dengan software interface yang sudah terprogram di perangkat PC. Pada PT.PLN, SCADA Control yang terdapat pada Gardu Induk disebut dengan Remote Control Cubicle. 5. Dengan single line double busbar dan dua sumber yang diberikan, mampu mengurangi padam listrik. Entah itu berasal dari pemadaman listrik bergilir atau sedang ada maintenence. Jadi penggunaan energi listrik bisa dilakukan secara terus menerus. 6. Dengan single line double busbar, manajemen pengaturan beban jadi lebih efisien dan mampu melakukan maintenece tanpa harus mematikan seluruh sistem instalasi listrik. Alat ini dibuat berdasarkan teknologi gardu induk, hanya saja dalam bentuk prototype untuk instalasi listrik tegangan rendah atau listrik rumahan. Adapun salah satu tujuan dan manfaat dari gardu induk itu sendiri adalah sebagai pengatur beban dengan sistem modern yang sudah terdigitalisasi, sehingga mampu digunakan dan dioperasikan dengan mudah dan efisien.
5 Dengan dibuatnya alat ini, diharapkan akan mengurangi kekurangankekurangan yang ada pada instalasi listrik rumahan, dan dapat mengimplementasikan sistem kendali atau sistem kontrol arus kuat 220 VAC dengan perangkat arus lemah dan perangkat interface PC. 1.3 Batasan Masalah Dalam penyusunan dan pembuatan laporan tugas ahir ini, diberikan batasan masalah sebagai berikut; 1. Sistem instalasi listrik dibuat dalam bentuk prototype. 2. Menggunakan dua buah sumber yang singkron satu sama lain. Memiliki tegangan dan frekuensi yang sama yaitu 220VAC 50Hz. 3. Pengambilan data dilakukan dengan sensor arus, tanpa menggunakan sensor tegangan. 4. Karena sistem dibuat dalam bentuk prototype, maka komponen yang digunakan adalah komponen skala kecil, seperti; relay, switch togle, kabel dengan kapasitas kecil. 5. Menggunakan arduino sebagai perangkat penyalur data (buffer). 6. Arduino memiliki kelemahan dalam menjalankan sistem ini, karena sistem ketahanannya yang kurang begitu baik. 7. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah blok diagram LabView, pemrograman Arduino hanya dilakukan sekali saat pengisian frimware LabView Interface For Arduino yang sudah tersedia. 8. Pengukuran daya cendrung tidak stabil dikarenakan sensor yang digunakan tidak bisa mengeluarkan tegangan keluaran yang stabil.