Post on 28-Feb-2021
PERANCANGAN JARINGAN KOMUNIKASI LOAD SHEDDING
OTOMATIS PT CNOOC SES LTD DI DAERAH KERJA
SOUTH BUSINESS UNIT (SBU)
oleh
Sanila Priska Ramadhani
NIM : 612013001
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Salatiga
Maret 2019
ii
i
iii
ii
iv
iii
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur alhamdulillah penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang selalu
memberikan pertolonganNya, sehingga penulis mampu menyelsaikan penulisan skripsi yang
berjudul “Perancangan Jaringan Komunikasi Load Shedding Otomatis Perusahaan CNOOC
SES Ltd di Daerah Kerja South Business Unit (SBU)” ini, sebagai syarat kelulusan di
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah secara
langsung maupun tidak langsung membantu dalam penyelesaian penulisan skripsi ini. Penulis
mengucapkan rasa terima kasih terkusus kepada:
1. Papa, Mama, Kakak, dan Uti yang selalu mendoakan dan memberi dukungan kepada
penulis.
2. Bapak Hartanto Kusuma Wardana, M.T dan Bapak Andreas Ardian Febrinto, M.T
selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan
selama pembuatan skripsi ini.
3. Bapak Frans, Bapak Edi, Bapak Angga, Bapak Sulaiman, Bapak John, Bapak Eka,
Bapak Ari, Mas Rizki, dan Mas Gallant yang telah banyak memberikan pengarahan
dan masukan selama pembuatan skripsi ini.
4. Adika yang telah membantu dan menghibur selama pembuatan skripsi ini.
5. Seluruh staf dosen, karyawan, dan laboran FTEK UKSW yang telah memfasilitasi
penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.
6. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penulis
mengharapkan saran dan kritik agar skripsi ini dapat lebih bermanfaat bagi kemajuan
pendidikan di FTEK UKSW.
Salatiga, 1 Maret 2019
Sanila Priska Ramadhani
iv
vi
INTISARI
Sistem load shedding yang berfungsi pada Perusahaan CNOOC SES Ltd khususnya
di daerah kerja South Business Unit saat ini memanfaatkan relay-relay teknologi lama
sehingga dalam mendeteksi perununan frekuensi atau besar arus listrik kurang sensitif dan
kurang cepat. Seperti yang pernah terjadi pada kabel PABL-NORA yang memiliki respon
lama, sehingga gangguan tersebut mencapai generator yang mengakibatkan sistem blackout
pada seluruh daerah kerja South Business Unit, Central Business Unit, dan sebagian besar
North Business Unit.
Untuk mengoptimalkan sistem load shedding di Perusahaan CNOOC SES Ltd, sistem
load shedding dibuat menjadi otomatis dengan fast load shedding controller C90Plus
, relay
line differential L90, dan feeder relay UR F-35 yang masing-masing dilengkapi dengan
GOOSE. Perancangan jaringan komunikasi load shedding otomatis dilakukan sebanyak tiga
rancangan, yaitu menggunakan jaringan komunikasi yang telah berfungsi, menggunakan
radio backbone, dan menggunakan kabel optika serat.
Dalam realisasi perancangan yang dibuat, telah mampu dipenuhi standar waktu
Perusahaan CNOOC SES Ltd yaitu <20 mili detik untuk fast load shedding dan <40 mili
detik untuk load shedding. Selain itu, grup-grup prioritas setiap platform berhasil dibuat
dengan sebanyak 7 grup. Skenario load shedding juga berhasil dibuat dengan sebanyak 5
skenario. Kelebihan perancangan ini adalah sistem load shedding di daerah SBU menjadi
otomatis, selain itu besar beban yang dilepaskan sesuai dengan kebutuhannya.
v
vii
ABSTRACT
Existing load shedding systems at CNOOC SES Ltd Company specifically in the
South Business Unit area currently is using old-technology relays, hence in detecting the
decreasing of frequency or electrical currents less sensitive and not fast. As has happened to
the PABL-NORA cable that has a long response, so that the disruption reaches a generator
that results blackout in systems in all South Business Units, Central Business Units and most
North Business Units.
To optimize load shedding systems at CNOOC SES Ltd Company, load shedding
systems is made automatic by fast load shedding controller C90Plus
, relay line differential
L90, and feeder relay UR F-35 each of which is equipped with GOOSE. Designing load
shedding communication network to be automatic is done in three designs, which are using
existing communication network, using backbone radio, and using fibre optic cable.
In the realization of the design, it has been able to meet the time standards of the
CNOOC SES Ltd Company which is <20 milliseconds for fast load shedding and <40
milliseconds for load shedding. In addition, priority groups for each platform were
successfully created with as many as 7 groups. Load shedding scenario was also successfully
created with as many as 5 scenarios. The advantage of this design is that the load shedding
system in the SBU area becomes automatic, besides the amount of total shed power is
according to its needs.
vi
viii
DAFTAR ISI
PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ...................................................................... i
PERNYATAAN PERSETUJUAN AKSES ........................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ iv
INTISARI ............................................................................................................... v
ABSTRACT ............................................................................................................ vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang........................................................................................ 1
1.2. Identifikasi Masalah ............................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 2
1.4. Metode Perancangan dan Pengumpulan Data ........................................ 3
1.5. Tujuan dan Manfaat ................................................................................ 4
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 6
2.1. Tinjauan Umum Perusahaan................................................................... 6
2.1.1. Daerah Operasi Kerja CNOOC SES Ltd ........................................ 6
2.1.2. Unit Penunjang Operasi Laut ......................................................... 7
2.2A. Tinjauan Pustaka.................................................................................. 9
2.2.1. Load Shedding ................................................................................ 9
2.2.2. Paralelisasi Relay ............................................................................ 12
2.2.3. IEC 61850 atau GOOSE ................................................................. 16
2.2.4. Media Transmisi ............................................................................. 17
2.3A. Analisis Jaringan Komunikasi yang Telah Berfungsi ......................... 22
2.3.1. Existing Network South Business Unit ........................................... 22
vii
ix
2.3.2. Load Shedding karena Loss of Generator ...................................... 26
2.3.3. Load Shedding karena Fault on Subsea Cable ............................... 30
BAB III PERANCANGAN SISTEM ..................................................................... 31
3.1. Menggunakan Jaringan yang Telah Berfungsi (Existing Network) ........ 31
3.2. Menggunakan Radio Backbone .............................................................. 34
3.2.1. Penghitungan Link Budget pada Platform Rama Papa ................... 36
3.2.2. Penghitungan Link Budget pada Platform Nora Alfa ..................... 40
3.3. Menggunakan Kabel Optika Serat.......................................................... 44
3.3.1. Hubungan Pulau Pabelokan dengan Platform Rama Papa ............. 46
3.3.2. Hubungan Platform Rama Papa dengan Platform Cinta Papa ....... 47
3.3.3. Hubungan Platform Cinta Papa dengan Platform Nora Alfa ......... 48
3.3.4. Hubungan Platform Nora Alfa dengan Pulau Pabelokan ............... 50
3.4. Paralelisasi Relay .................................................................................... 51
BAB IV PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS HASIL ................................... 56
4.1. Pengujian Sistem .................................................................................... 56
4.1.1. Pengujian antara Pulau Pabelokan dengan Platform Rama Papa 57
4.1.2. Pengujian antara Pulau Pabelokan dengan Platform Nora Alfa ..... 58
4.1.3. Pengujian antara Pulau Pabelokan dengan Platform Cinta Papa ... 59
4.2. Analisis Hasil.......................................................................................... 60
4.2.1. Penentuan Grup Prioritas Platform ................................................ 60
4.2.2. Perintah Shedding (Shedding Command) ....................................... 65
4.2.3. Penghitungan Link Budget pada Jaringan Komunikasi yang Telah
aaaaaaaaaBerfungsi ....................................................................................... 72
4.2.4. Tabel Perbandingan Setiap Perancangan........................................ 85
BAB V KESIMPULAN .......................................................................................... 86
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 88
viii
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Daerah Operasi Kerja Lepas Pantai CNOOC SES Ltd .................................. 6
Gambar 2.2. Relay C90Plus
.................................................................................................. 10
Gambar 2.3. Relay UR F-35 ............................................................................................... 11
Gambar 2.4. Relay L90 ....................................................................................................... 11
Gambar 2.5. Paralelisasi Relay Feeder ............................................................................... 12
Gambar 2.6. Paralelisasi Relay Line Differential dengan Radio Backbone ........................ 14
Gambar 2.7. Modul Komunikasi Kabel OptikaSerat LED dan ELED ............................... 14
Gambar 2.8. Modul Komunikasi Kabel Optika Serat laser ................................................ 15
Gambar 2.9. Media Transmisi ............................................................................................ 17
Gambar 2.10. Power Budget Kabel Optika Serat ............................................................... 18
Gambar 2.11. Existing Network Pulau Pabelokan .............................................................. 22
Gambar 2.12. Sudut Pengarahan Antena Radio BWA ........................................................ 23
Gambar 2.13. Jenis Perangkat Radio pada Pulau Pabelokan .............................................. 26
Gambar 2.14. Platform Rama Papa (kiri) dan Rama Bravo (kanan) .................................. 26
Gambar 2.15. Platform Cinta Papa One (paling kanan) ..................................................... 27
Gambar 2.16. Platform Nora Alfa ...................................................................................... 27
Gambar 2.17. Bandwidth Radio BWA Pabelokan Master 4 ................................................ 29
Gambar 2.18. Peta Topografi Daerah Kerja SBU CNOOC SES Ltd .................................. 30
Gambar 3.1. Perancangan Jaringan Komunikasi Load Shedding Otomatis dengan Jaringan
yang Telah Berfungsi .......................................................................................................... 32
Gambar 3.2. Bandwidth Radio BWA Pabelokan Master 4 ................................................. 34
Gambar 3.3. Bandwidth Radio BWA Cinta Papa One Master 3 ......................................... 34
Gambar 3.4. Perancangan Jaringan Komunikasi Load Shedding Otomatis dengan Radio
Backbone ............................................................................................................................. 35
Gambar 3.5. Path Profile Pulau Pabelokan dengan Platform Rama Papa ......................... 36
Gambar 3.6. Sudut Elevasi Pulau Pabelokan dengan Platform Rama Papa ....................... 38
Gambar 3.7. Path Profile pada hubungan Pulau Pabelokan dengan Platform Nora
Alfa ..................................................................................................................................... 39
Gambar 3.8. Sudut Elevasi Pulau Pabelokan dengan Platform Nora Alfa ......................... 41
Gambar 3.9. Topologi Jaringan Komunikasi Load Shedding Otomatis Menggunakan Kabel
Optika Serat ........................................................................................................................ 43
ix
xi
Gambar 3.10. Hubungan Pulau Pabelokan dengan Platform Rama Papa .......................... 44
Gambar 3.11. Hubungan Platform Rama Papa dengan Platform Cinta Papa .................... 46
Gambar 3.12. Hubungan Platform Cinta Papa dengan Platform Nora Alfa ...................... 47
Gambar 3.13. Hubungan Platform Nora Alfa dengan Pulau Pabelokan ............................ 48
Gambar 3.14. Paralelisasi Relay F35 dan L90 Menggunakan Jaringan yang Telah Berfungsi
............................................................................................................................................. 52
Gambar 3.14. Paralelisasi Relay F35 dan L90 Menggunakan Radio Backbone ................. 53
Gambar 3.15. Paralelisasi Relay F35 dan L90 Menggunakan Kabel Optika Serat ............ 54
Gambar 4.1. Cara Melakukan Pengujian Sistem ................................................................ 55
Gambar 4.2. Hasil Ping antara Relay C90Plus
dengan Relay UR F-35 ................................ 57
Gambar 4.3. Hasil Ping antara Relay C90Plus
dengan Relay UR F-35 ................................ 58
Gambar 4.4. Hasil Ping antara Relay C90Plus
dengan Relay UR F-35 ................................ 59
Gambar 4.5. Pendistribusian Listrik dari Pulau Pabelokan ke Platform Rama Papa dan
Platform Nora Alfa ............................................................................................................. 61
Gambar 4.6. Pendistribusian Listrik dari Pulau Pabelokan ke Platform Cinta Papa .......... 62
Gambar 4.7. Perintah Shedding (Shedding Command) ...................................................... 66
Gambar 4.8. Perintah Shedding pada Penghitung Pertama Tabel 4.5 ................................ 68
Gambar 4.9. Perintah Shedding karena Kabel Transmisi Bawah Laut ............................... 70
Gambar 4.10. Pemberian Perintah Shedding pada Skenario Satu ...................................... 71
Gambar 4.11. Hubungan antara Pulau Pabelokan dengan Platform North Wanda Bravo dan
Platform North Wanda Alfa................................................................................................ 75
Gambar 4.12. Path Profile Sepanjang Jalur Pulau Pabelokan dengan Platform North Wanda
Bravo ................................................................................................................................... 76
Gambar 4.13. Daerah Hijau di Pulau Pabelokan ................................................................ 81
Gambar 4.14. Path Profile Sepanjang Jalur Pulau Pabelokan dengan Monopod Suratmi Alfa
............................................................................................................................................. 82
x
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Relay yang Digunakan untuk Load Shedding Otomatis .................................... 10
Tabel 2.2. Standar Waktu Load Shedding .......................................................................... 11
Tabel 2.3. Kanal Komunikasi Relay Feeder (UR F-35) ..................................................... 13
Tabel 2.4. Kanal Komunikasi Relay Line Differential (L90) ............................................. 15
Tabel 2.5. Subscriber Pabelokan Master 2 ......................................................................... 23
Tabel 2.6. Subscriber Pabelokan Master 4 ......................................................................... 24
Tabel 2.7. Subscriber Cinta Papa One Master 1 ................................................................. 25
Tabel 2.8. Subscriber Cinta Papa One Master 2 ................................................................. 25
Tabel 2.9. Subscriber Cinta Papa One Master 3 ................................................................. 25
Tabel 2.10. IP Address Relay UR-F35................................................................................ 28
Tabel 3.1. Subscriber Pabelokan Master 4 ......................................................................... 32
Tabel 3.2. Subscriber Cinta Papa One Master 3 ................................................................. 33
Tabel 3.3. Data Lokasi ........................................................................................................ 36
Tabel 3.4. Data Pengamatan Radio BWA............................................................................ 38
Tabel 3.5. Spesifikasi Radio Backbone............................................................................... 38
Tabel 3.6. Data Lokasi ........................................................................................................ 40
Tabel 3.7. Data Pengamatan Radio BWA............................................................................ 42
Tabel 3.8. Spesifikasi Radio Backbone............................................................................... 42
Tabel 3.9. Karakteristik Kabel Optika Serat Single Mode laser ......................................... 44
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sistem Platform Rama Papa .................................................... 52
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Sistem Platform Nora Alfa ...................................................... 52
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Sistem Platform Cinta Papa .................................................... 53
Tabel 4.4. Grup-Grup Prioritas Setiap Platform ................................................................. 64
Tabel 4.5. Contoh Perhitungan Load Shedding karena Generator ...................................... 65
Tabel 4.6. Skenario Load Shedding karena Kabel Transmisi Bawah Laut ........................ 69
Tabel 4.7. Data Lokasi ........................................................................................................ 76
Tabel 4.8. Perbedaan Hasil Penghitungan Link Budget Hubungan Pulau Pabelokan dengan
Platform Rama Papa ........................................................................................................... 78
Tabel 4.9. Data Lokasi ........................................................................................................ 82
Tabel 4.10. Perbedaan Hasil Penghitungan Link Budget Hubungan Pulau Pabelokan dengan
Platform Nora Alfa ............................................................................................................. 84
xi
xiii
Tabel 4.11. Perbandingan Teknikal dan Budget Setiap Perancangan ................................. 85
xii