21060111130089_MKP
description
Transcript of 21060111130089_MKP
-
A-1
1Mahasiswa JurusanTeknikElektro UNDIP
2Staf PengajarJurusanTeknikElektro UNDIP
Makalah Seminar Kerja Praktek
PROSES TELEMETERING ARUS PADA PT. PLN DISTRIBUSI JAKARTA RAYA DAN
TANGERANG UNIT APD GAMBIR
Frangky Chandra[1]
, Wahyudi, ST, MT[2]
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.
Jalan Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia.
Abstrak
Sistem tenaga listrik di Indonesia mengalami perkembangan yang cukup pesat seiring dengan
perkembangan teknologi yang semakin canggih. Unit vital dari sistem tenaga listrik adalah sistem pembangkit
listrik, saluran transmisi dan distribusi serta konsumen (beban). Dibutuhkan penyaluran listrik yang handal dan
bermutu untuk meningkatkan mutu sistem tenaga listrik di Indonesia.
Untuk mewujudkan penyaluran listrik yang handal dan bermutu diperlukan pengawasan yang konstan
terhadap besaran listrik yang disuplai. Untuk mewujudkan pengawasan konstan ini, dilakukan proses
telemetering. Telemetering adalah proses pengiriman besaran ukur jarak jauh melalui media komunikasi data.
Dari kerja praktek ini diketahui bahwa telemetering arus dalam sistem SCADA dilakukan menggunakan
Current Transformer (CT) yang memiliki perbandingan rasio 300/5A. Dari CT arus listrik dikondisikan lagi
menggunakan transducer arus yang memiliki perbandingan rasio 5/0,01 A, dari transducer arus listrik dibaca
oleh RTU lalu dikonversi dalam bentuk digital untuk dikirimkan ke master station. Sekarang, penggunaan
transducer pada proses telemetering mulai digantikan oleh IED (Intelligent Electronic Device) yang dapat
mengirimkan hasil pengukuran dari CT langsung dalam bentuk data ke RTU yang selanjutnya dikirimkan ke
master station.
Kata Kunci : IED, Transducer, telemetering, current transformer, master station, gardu induk
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Sistem tenaga listrik di Indonesia
mengalami perkembangan yang cukup pesat
seiring dengan perkembangan teknologi yang
semakin canggih. Unit vital dari sistem tenaga
listrik adalah sistem pembangkit listrik, saluran
transmisi dan distribusi serta konsumen
(beban). Dibutuhkan penyaluran listrik yang
handal dan bermutu untuk meningkatkan mutu
sistem tenaga listrik di Indonesia.
Adapun sistem tenaga listrik di Indonesia
dikelola oleh PT. PLN (Persero) yang
mempunyai cabang diseluruh wilayah
Indonesia. Pengelolaan sistem tenaga listrik
secara terpadu mempunyai tujuan agar
dapat mengoperasikan sistem secara
ekonomis namun mutu dan keandalan dapat
maksimal, sehingga dapat memberikan
pelayanan terhadap pelanggan secara
berkesinambungan. Untuk `memperoleh
sistem yang demikian dibutuhkan suatu
perencanaan dan pengendalian sistem operasi
yang handal serta akurat.
Untuk mewujudkan penyaluran listrik
yang handal dan bermutu diperlukan
pengawasan yang konstan terhadap besaran
listrik yang disuplai. Untuk mewujudkan
pengawasan konstan ini, dilakukan proses
telemetering. Telemetering adalah proses
pengiriman besaran ukur jarak jauh melalui
media komunikasi data.
1.2 Tujuan 1. Mengenal dan memahami tentang sistem
SCADA pada Area Pengatur Distribusi
PT. PLN (Persero) Jakarta Raya dan
Tangerang.
2. Untuk mengetahui dan memahami prinsip kerja dari proses telemetering
arus pada PT. PLN (Persero) Jakarta
Raya dan Tangerang.
1.3 Batasan Masalah Batasan masalah pada kerja praktek ini
hanya pembahasan mengenai sistem SCADA
secara umum dan proses telemetering arus
pada PT. PLN (Persero) Jakarta Raya dan
Tangerang.
II. DASAR TEORI Sistem SCADA (Supervisory Control and
Data Acquisition) merupakan kesatuan dari
beberapa peralatan yang saling berkomunikasi
untuk menjalankan fungsi pengukuran
(Telemetering), kendali (Telecontrol) dan
permintaan pengiriman data (Telestatus) secara
real time.
Pada PT. PLN Distribusi Jakarta dan
Tangerang, SCADA terdiri dari subsistem
master station (pusat kendali), media
komunikasi, dan Remote Terminal Unit (RTU)
-
2.1 Master Station . Master station merupakan kumpulan
perangkat keras dan lunak yang ada di control
center yang berfungsi sebagai pusat kendali
SCADA. Master Station terdiri dari Front End,
HMI (Human Machine Interface) dan server.
Gambar 1 Konfigurasi master station PT. PLN
Disjaya dan Tangerang
2.2 Media Komunikasi Untuk menghubungkan dua perangkat
komputer di pusat kontrol dengan remote
terminal unit diperlukan media komunikasi
sehingga dua perangkat tersebut dapat saling
berkomunikasi satu dengan yang lain. Apabila
kedua perangkat telah terhubung dan dapat
berkomunikasi, maka pusat kontrol dapat
melakukan perintah seperti membuka/menutup
LBS/PMT, melalui Remote Terminal Unit
(RTU) perintah tersebut dapat dieksekusi.
RTU dapat melakukan pengiriman status
switch, alarm dan data pengukuran ke pusat
kontrol. Pada PT. PLN Disjaya dan Tangerang digunakan media berupa kabel kontrol, radio,
fiber optic, dan GPRS.
2.3 Remote Terminal Unit RTU adalah satu bagian dari sistem
SCADA yang terpasang pada gardu yang
dikontrol atau dipantau yang didalamnya
terdapat processor yang berfungsi untuk
mengambil data baik status maupun data
pengukuran secara scanning (polling). Fungsi
lain dari RTU adalah melaksanakan perintah-
perintah dari HMI yaitu seperti buka tutup CB,
melaporkan realisasi apa yang diperintahkan
HMI lengkap dengan keadaan RTU saat itu
(real time).
Semua rangkaian proses di sisi site atau
gardu baik metering maupun status CB yang
diproses oleh RTU , selanjutnya data tersebut
disimpan dalam data memory (RAM) sebelum
diminta oleh front end pada control center,
selain itu juga RTU berfungsi untuk
melaksanakan komando (buka tutup CB)
dengan permintaan dari HMI .
III. ANALISA DAN PEMBAHASAN Telemetering adalah proses pengiriman
besaran ukur jarak jauh melalui media
komunikasi data. Di PT. PLN Disjaya dan
Tangerang, proses telemetering hanya
dilakukan pada kabel spindle 20 kv di gardu
induk. Proses telemetering arus dalam sistem
SCADA dilakukan menggunakan Current
Transformer (CT) yang memiliki
perbandingan rasio 300/5A. Dari CT arus
listrik dikondisikan lagi menggunakan
transduser arus yang memiliki perbandingan
rasio 5/0,01 A, dari transducer arus listrik
dibaca oleh RTU lalu diubah dalam bentuk
digital untuk dikirimkan ke master station.
Sekarang, penggunaan transducer pada
proses telemetering mulai digantikan oleh IED
(Intelligent Electronic Device) yang dapat
mengirimkan hasil pengukuran dari CT
langsung dalam bentuk data ke RTU yang
selanjutnya dikirimkan ke master station.
3.1 Current Transformer Pada proses telemetering, Current
Transformer (CT) digunakan sebagai
instrumen pengukuran arus listrik AC tegangan
tinggi. Ketika arus pada sebuah sirkuit terlalu
besar untuk diukur secara langsung dengan alat
pengukur, CT menghasilkan arus kecil yang
proporsional terhadap arus pada sirkuit
tersebut, sehingga dapat dikoneksikan ke alat
pengukur atau perekam. Dengan menggunakan
CT, alat pengukur terhindar dari tegangan
tinggi pada sirkuit yang diamati. CT biasanya
digunakan dalam pengukuran dan relay
proteksi pada industri ketenagalistrikan.
Seperti transformer pada umumnya, CT
memiliki lilitan primer, inti besi, dan lilitan
sekunder. Arus AC pada lilitan primer
menghasilkan medan magnet di inti besi, yang
lalu menginduksi arus AC pada lilitan
sekunder yang besarnya proporsional terhadap
arus AC di lilitan primer. Hubungan antara
arus sekunder, arus primer dengan jumlah
lilitan primer dan sekunder dinyatakan oleh
persamaan :
s
p
psN
NII
Dimana Is adalah arus sekunder, Ip
adalah arus primer, Np adalah lilitan primer
dan Ns adalah lilitan sekunder.
-
Gambar 2 CT pada cubicle di gardu induk
3.2 Intelligent Electronic Device Intelligent Electronic Device (IED)
adalah alat kendali peralatan sistem ketenagaan
yang berbasis mikroprosesor yang
melaksanakan fungsi-fungsi proteksi
kelistrikan, pengendalian, pengawasan proses,
dan komunikasi dengan sistem SCADA. IED
menerima data dari sensor dan dapat
melakukan kendali, seperti tripping Circuit
Breaker (CB) jika IED mendeteksi adanya
lonjakan arus, atau menaikan dan menurunkan
tegangan untuk menjaga tegangan tetap pada
besaran yang diinginkan.
Pada proses telemetering arus di PLN
Disjaya, IED berfungsi mengubah besaran
analog dari CT menjadi data digital, lalu
mengirimkan data digital tersebut ke RTU.
IED juga berfungsi menampilkan besaran arus
dan daya di gardu induk dan memerintahkan
tripping CB bila terjadi lonjakan arus.Di PLN
Disjaya, digunakan IED jenis MC- 30 merek
Microelettrica Scientifica.
Gambar 3 IED jenis MC- 30 merk
Microelettrica Scientific
3.3 Current Transducer Sebelum IED mulai digunakan di PT.
PLN Disjaya dan Tangerang, proses
telemetering dilakukan menggunakan current
transducer. Hal ini dikarenakan arus dari CT
yang berkisar antara 0-5 A masih terlalu besar
sebagai masukan RTU sehingga harus
dikonversi menjadi kisaran 0-10 mA. Konversi
ini dilakukan menggunakan current transducer
yang memiliki rasio 5/0,01 A sehingga
menghasilkan besaran arus yang dapat diproses
RTU.
Gambar 4 Current Transducer 5/0,01A
3.4 RTU EPC 3200 RTU EPC 3200 merupakan RTU
pabrikasi dari Perancis dan telah digunakan
sejak tahun 90an. Dibandingkan dengan jenis
RTU yang lain seri EPC 3200 merupakan jenis
yang paling handal dan perawatan serta
perbaikannya mudah dilakukan.
Gambar 5 EPC 3200
RTU seri EPC 3200 memiliki kapasitas
fungsi sebagai berikut :
1. Telesignal : 1024 2. Remote Control : 256 3. Telemeasuring : 128 Arsitektur dari RTU ditunjukan pada
Gambar 4.8 yang terbagi menjadi beberapa
bagian yaitu :
1. CPU (Central Processing Unit) terdiri dari card MP49, MP41, MP43
2. Peripheral, terdiri dari card RL00 dan card AL05, khusus untuk gardu induk
(GI) ditambah card AA03 dan card AA11
untuk fungsi telemetering
3. Power Supply, terdiri dari card AI01 dan card AI02.
-
Gambar 6 Arsitektur RTU EPC 3200
3.5 RTU FOXBORO SCD 5200 Dengan menggunakan RTU jenis SCD
5200, proses telemetering dapat dilakukan
dengan menggunakan IED. SCD5200 adalah
perkembangan dari seri pendahulunya RTU50
dengan arsitektur yang diperbarui.
Perkembangan utama dari seri SCD ini adalah
integrasi CPU, OptoNet, Power Supply, dan
Ethernet kedalam satu modul board prosesor
utama.
Gambar 7 SCD5200
Modul modul yang terdapat pada SCD5200 adalah :
1. Modul Power Supply 100 watt Modul ini merupakan penyedia daya
dengan daya keluaran maksimum 100
watt.
2. Modul CPU / OptoNet / Power Supply / Ethernet (COPE)
Modul ini merupakan modul terintegrasi
yang terdiri CPU, Optonet, power supply,
dan port Ethernet. Power supply di modul
ini merupakan power supply cadangan
apabila modul power supply 100 Watt
mengalami gangguan. Di modul ini juga
terdapat port RS 232 dan RS 485 untuk
komunikasi dengan PC
3. Modul komunikasi 8 channel RS-485/RS-232
Modul komunikasi 8 channel RS-485/RS-
232 dapat digunakan untuk komunikasi
lokal dengan IED yang dapat digunakan
sebagai relay proteksi maupun
telemetering. Protokol dalam tiap-tiap
channel dapat dikonfigurasikan berbeda-
beda.
4. Modul Digital output Berfungsi untuk melakukan eksekusi
permintaan membuka atau menutup CB
dari pusat kontrol. Jumlah digital input
pada modul ini bervariasi tergantung jenis
modul.
5. Modul Digital input Memiliki fungsi telesignaling untuk
pemantauan status CB, DS, LI, ES, dan
tap trafo. Jumlah relay modul digital
input bervariasi tergantung jenis modul.
IV. PENUTUP 4.1 Kesimpulan
Dari makalah yang telah dibuat, dapat
diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. SCADA atau Supervisory Control And Data Acquisition adalah sistem untuk
pengendalian dan pemantauan jarak jauh.
SCADA bertujuan untuk membantu
mendapatkan sistem pengoperasian optimal
sesuai dengan berbagai kenyataan
kekurangan-kekurangan maupun segala
kelebihan yang terdapat pada suatu sistem.
2. Komponen yang berperan untuk proses telemetering arus antara lain Current
Transformer (CT), IED/Transducer, RTU,
media komunikasi, dan master station.
3. Current Transformer berfungsi mengubah arus listrik yang besar menjadi besaran
yang lebih kecil secara proporsional agar
dapat diukur.
4. IED (Intelligent Electronic Device) adalah alat kendali peralatan sistem ketenagaan
yang berbasis mikroprosesor yang
melaksanakan fungsi-fungsi proteksi
kelistrikan, pengendalian, pengawasan
proses, dan komunikasi dengan sistem
SCADA. , IED berfungsi mengubah
besaran analog dari CT menjadi data, lalu
-
mengirimkannya ke RTU. IED juga
berfungsi menampilkan besaran arus dan
daya di gardu induk dan memerintahkan
tripping CB bila terjadi lonjakan arus.
5. Remote Terminal Unit (RTU) adalah perangkat elektronik berbasis
mikroprosesor yang menghubungkan objek
di lapangan ke SCADA dengan cara
mengirimkan data pengukuran ke master
station, dan mengendalikan objek yang
terhubung sesuai perintah master station.
RTU dilengkapi dengan mikrokomputer
yang memiliki memori dan pengolah logika
sehingga dapat melakukan beberapa fungsi
otomatis tanpa ada perintah langsung dari
master station.
6. Master Station merupakan kumpulan perangkat keras dan lunak yang ada di
control center yang terdiri dari front
end, HMI, dan Server. 4.2 Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan antara
lain :
1. Peralatan RTU yang ada sudah tua, ada baiknya diadakan pemeliharaan rutin dan
penggantian komponen secara berkala.
2. Untuk kedepannya diharapkan agar proses telemetering dilakukan seluruhnya
menggunakan IED.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kadarisman, Pribadi dan Wahyudin
Sarimun N. 1979. Current Transformer
(Trafo Arus). Jakarta
[2] Team. 2009. Overview SCADA TEL, PT.
PLN (Persero) Pusat Pendidikan Dan
Pelatihan. Semarang.
[3] Ogata, Katsuhiko. 2002. Modern Control
of Engineering 4thEdition. Teheran:
Aeizh.
BIODATA PENULIS
Frangky Chandra
(21060110130089), Lahir di
Jakarta, 5 April 1994. Telah
menempuh pendidikan di
SDS Betania, SMPN 83
Jakarta, dan SMAN 19
Jakarta. Saat ini tercatat
sebagai mahasiswa Teknik
Elektro Universitas Diponegoro, angkatan
2011, konsentrasi Teknik Kontrol dan
Instrumentasi.
Menyetujui
Dosen Pembimbing
Wahyudi, ST. MT
NIP. 19690612199031