SISTEM DETEKSI HILANG DAYA GARDU TRAFO TIANG PADA …

Sujito Sistem Deteksi Hilang Daya Pada gardu Trafo Tiang Jaringan TeganganRendah Pelanggan PLN

Sujito adalah Dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Malang

62

SISTEM DETEKSI HILANG DAYA PADA GARDU TRAFO TIANG JARINGANTEGANGAN RENDAH PELANGGAN PLN

Sujito ST MT

Abstrak Gadu trafo tiang merupakan peralatan distribusi tenaga listrik yangmensuplai langsung energi listrik pada pelanggan Kapasitas energi listrikterpsang disesuaikan dengan kapasitas gardu trafo tiang Dengan sangatbanyaknya jumlah konsumen yang memakai energi listrik tidak jarangkonsumen yang melakukan tindakan kecurangan terhadap pemakain energilistrik Kecurangan yang dilakukan salah satunya adalah memakai energilistrik tanpa melalui prosedur yang berlaku ini dinamakan pencurian aruslistrik Akibat dari terjadinya pencurian arus listrik gardu trafo tiangmengalami kehilangan daya (tidak tercatatterbayar) sehingga PerusahaanListrik Negara (PLN) yang menjadi penyedia listrik di Indonesia mengalamibanyak kerugian Penelitian ini bertujuan membuat detektor hilang daya(pencurian arus listrik) pada gardu trafo tiang (GTT) Prinsip kerja sistemdeteksi hilang daya pada GTT adalah dengan cara membaca arus keluaranGTT kemudian dibandingkan dengan hasil penjumlahan arus padakonsumen Sistem deteksi hilang daya ini berbasis mikrokontrolerATMEGA16 sebagai control unit Guna merealisasikan sistem tersebutdilakukan beberapa tahap yaitu perancangan sistem perancangan tiap blok(Hardware) yang meliputi sensor arus minimum sistem mikrokontrolerATMEGA16 LCD (Liquid Crystal Display) M1632 buzzer dan perancanganperangkat lunak (Software) pada mikrokontroler dan langkah pengujianSetelah dilakukan tahap perancangan pembuatan dan pengujian makadiperoleh hasil bahwa sistem deteksi hilang daya menggunakan tiga sensorarus ACS712-05B dan ACS712-20A Sensor pertama dipasang padaterminal output GTT dan 2 sensor arus dipasang pada pelanggan Prinsipkerja dengan cara mendeteksi arus yang mengalir ke pelanggan yangkemudian dijumlahkan dan dibandingkan dengan arus yang mengalir keluardari terminal GTT Apabila arus yang terdeteksi dari GTT lebih kecil atausama dengan jumlah arus yang terdeteksi ke pelanggan maka alat ini akanmenampilkan kondisi normal sebaliknya apabila arus yang terdeteksi dariGTT lebih besar dari jumlah arus yang terdeteksi ke pelanggan maka alat iniakan menampilkan adanya pencurian serta ada alarm dari buzzer sebagaitanda adanya pencurian arus listrik Setelah dilakukan pengujian makadiperoleh kesimpulan bahwa sistem yang dirancang dapat bekerja hanyapada arus dengan nilai faktor daya 1 perbedaan tipe sensor arus yangdigunakan menyebabkan algoritma penjumlahan arus menjadi lebih rumitdan perbedaan sudut fasa dapat dihitung dengan menambahkan istemdeteksi beda fasa

Kata kunci Hilang daya Gardu Trafo Tiang (GTT)

Gardu trafo tiang merupa-kan peralatan listrik yang dipasangguna mengubah sistem teganganmenengah menjadi sistem tegang-an rendah Gardu Trafo tiang se-ring disebut GTT umumnya meng-ubah sistem tegangan 20 kVmenjadi sistem tegangan rendah

220380 Volt GTT dipasang gunamelayani beberapa konsumen(pelanggan) pada area tertentuJumlah daya pelanggan harusdisesuaikan dengan kapasitasdaya GTT yang terpasang Dengansangat banyaknya jumlah konsu-men yang memakai energi listrik

Sujito Sistem Deteksi Hilang Daya Pada gardu Trafo Tiang Jaringan Tegangan 63Rendah Pelanggan PLN

tidak jarang konsumen yang mela-kukan tindakan kecurangan terha-dap pemakain energi listrik Kecu-rangan yang dilakukan salahsatunya adalah memakai energilistrik tanpa melalui prosedur yangberlaku ini dinamakan pencurianarus listrik

Pemakian energi listrik de-ngan tanpa melalui prosedur me-nyebabkan hilang daya pada GTTEnergi listrik yang digunakankonsumen tercatat ada Kwh meterdan dibayar pada setiap bulannyaSedangkan penggunaan energilistrik dengan cara diluar prose-dure menyebabkan energi yangdigunakan pelanggan (konsumen)tidak tercatat Sehingga merugikanpihak pensupali energi listrik

Akibat dari terjadinya pencu-rian arus listrik Perusahaan ListrikNegara (PLN) yang menjadi penye-dia listrik di Indonesia mengalamibanyak kerugian Di Sragen JawaTengah sebanyak 123 oknumKepala Keluarga (KK) terancamdenda jutaan rupiah dari Perusaha-an Listrik Negara (PLN) Pasalnyamereka kedapatan melakukan ke-curangan dengan tujuan untukmencuri aliran listrik Pelanggaranitu terbongkar ketika dilakukan pe-nertiban terhadap instalasi rumahtangga yang mencurigakan

Dari 2891 KK yang dicurigaitidak beres123 di antaranya positifmelakukan pelanggaran pencuriandengan berbagai modus 123 KKyang terdeteksi tersebut melaku-kan pencurian dari kabel utamaatau nyoblos adalah yang palingbanyak ditemukan Operasi pener-tiban sendiri dilakukan atas dasarlaporan dari petugas serta masya-rakat Pencurian itu semuanyadilakukan oleh rumah tangga Jikadikonversikan pendapatan yang

hilang akibat pencurian tersebutsebesar Rp 261 juta Sebagaisangsinya 123 KK tersebut akandiputus sambungan listriknya (Jo-glo Semar Online 2011)

PLN mensuplai energi listrikke pelanggan menggunakan GarduTrafo Tiang (GTT) GTT yang dipa-sang pada jaringan umumnyabertegangan 20 Kilo Volt (KV) ketegangan 380 Volt (V) Satu GTTdapat mensuplai energi listrik kepelanggan untuk sejumlah pelang-gan Jika ada pelanggan yangmelakukan pencurian energi listrikmaka GTT akan terbebani lebihdari yang seharusnya Pencurianenergi listrik pada GTT bisa dide-teksi apabila setiap GTT danpelanggan dipasang sensor arusBesar arus yang terdeteksi padaGTT kemudian dibandingkan de-ngan penjumlahan arus yangmengalir pada tiap pelanggan

Berdasarkan penjelasan diatas timbul suatu ide untuk mem-buat detektor pencurian arus listrikDengan digunakannya alat ini diha-rapkan dapat membantu PLNuntuk menanggulangi masalahpencurian Tujuan dari detektorpencurian arus listrik adalah mem-persempit area pencarian yangmelakukan pencurian arus listriksehingga wilayah yang melakukanpencurian ini segera bisa ditemu-kan dan ditindak lanjuti

Arus Dan Tegangan Bolak-balikArus bolak-balik atau alternatingcurrent (AC) adalah arus dan te-gangan listrik yang besarnya ber-ubah terhadap waktu dan dapatmengalir dalam dua arah Arusbolak-balik (AC) digunakan secaraluas untuk penerangan maupunperalatan elektronikGenerator arusbolak-balik akan menghasilkan te-

64 TEKNO Vol 12 September 2009 ISSN 1693-8739

gangan yang besarnya berubahsecara periodik dalam bentuk fung-si sinus atau cosinus terhadapwaktu

Gambar 1 Generator AC dan BentukFungsi Cosinus Terhadap Waktu

(Sumber datatpacid 2005)

Besarnya tegangan sesaatyang dihasilkan oleh generatorarus bolak-balik adalah

dimanaVt = tegangan sesaat (Volt)Vm = tegangan maksimum (GGLmaksimum)ω = kecepatan sudut (rads)t = waktu (s)

Besarnya GGL maksimumatau tegangan maksimum yangdihasilkan oleh generator adalah

dimanaN = jumlah lilitan kumparanB = induksi magnet (T)A = luas bidang kumparan (m2)

Jika generator dihubungkandengan beban berupa hambatanmaka pada rangkaian tersebutmengalir arus bolak-balik sebesardimanaIt = kuat arus listrik sesaat (A)Im = kuat arus maksimum (A)

Nilai Maksimum Dan EfektifTegangan Dan Arus Bolak-Balik

Tegangan dan arus efektifadalah nilai tegangan dan arusbolak-balik yang memberi efek

panas (kalor) yang sama dengansuatu nilai tegangan arus searah

Nilai efektif disebut jugadengan nilai akar rata-rata kuadrat(root mean square) Nilai efektifdari tegangan atau arus bolak-balikditunjukkan oleh alat ukur listrikseperti Voltmeter dan Ampere me-ter Selain nilai efektif dan nilaimaksimum pada arus bolak-balikjuga dikenal nilai rata-rata (averagevalue) dan tegangan puncak-pun-cak (peak to peak)

Hubungan antara nilai efek-tif nilai maksimum dan nilai rata-rata dari tegangan dan arus bolak-balik adalah

dimanaVef = tegangan efektif (Volt)Vm = tegangan maksimum (V)Ief = kuat arus efektif (A)Im = kuat arus maksimum (A)Vr = tegangan rata-rata (V)Ir = kuat arus rata-rata (A)VPP= tegangan puncak ke puncak(V)

Rangkaian Arus Bolak-BalikRangkaian arus bolak-balik

adalah sebuah rangkaian listrikyang terdiri dari satu atau bebe-rapa komponen elektronika yangdihubungkan dengan sumber arusbolak-balik Komponen elektronikatersebut dapat berupa resistor(hambatan murni) induktor ataukapasitor


1 Rangkaian Resistor (R)

Gambar 2 Rangkaian Resistor(Sumber Mukti 2010)

Resistor pada rangkaianarus bolak-balik (AC) sederhanasecara langsung menahan aliranelektron pada setiap periode wak-tu sehingga bentuk gelombang te-gangan yang melewati resistorakan se-phasa dengan bentuk ge-lombang arusnya Jika digambar-kan dalam diagram phasor makaarus (I) ke arah sumbu X positif(kanan) dan tegangan juga ke arahsumbu X positif (kanan)

Gambar 3 Simulasi Tegangan DanArus Yang Melewati Resistor

(Sumber Mukti 2010)

Hubungan antara tegangandan kuat arus adalah sesuai de-ngan hukum ohm yaitu

dimana R = hambatan resistor(ohm)

2 Rangkaian Induktor (L)Pada rangkaian AC induktif

phasa tegangan mendahului 90degterhadap arus Jika digambarkandiagram phasor-nya maka arusmengarah ke sumbu lsquoXrsquo positif(kanan) dan tegangan mengarahke sumbu lsquoYrsquo positif (atas)

Gambar 4 Rangkaian Induktor(Sumber Mukti 2010)

Gambar 5 Simulasi Tegangan Dan

Arus Yang Melewati Induktor(Sumber Mukti 2010)

Hambatan aliran elektronketika melewati induktor padarangkaian AC disebut sebagailsquoReaktansi Induktifrsquo reaktansi dihi-tung dalam satuan Ohm (Ω) samahal-nya seperti resistansi Simbolreaktansi induktif adalah XL padarangkaian AC sederhana reaktansiinduktif dapat dihitung mengguna-kan persamaan berikut

XL = 2 ∙ π ∙ f ∙ L

dimana XL = Reaktansi induktif (Ohm Ω)π = Pi asymp 314f = Frekuensi (Hertz Hz)L = Induktansi (Henry H)

3 Rangkaian Kapasitor (C)Ketika arus dan tegangan melewatikapasitor pada rangkaian AC pha-sa arus mendahului 90deg phasa te-gangan Jika digambarkan diagramphasor-nya maka arus (I) ke arahsumbu X positif (kanan) dan te-gangan ke arah sumbu Y negatif(bawah)


Gambar 6 Rangkaian Kapasitor(Sumber Mukti 2010)

Gambar 7 Simulasi Tegangan DanArus Yang Melewati Kapasitor

(Sumber Mukti 2010)

Hambatan aliran elektronketika melewati kapasitor padarangkaian AC disebut sebagailsquoReaktansi Kapasitifrsquo reaktansi ka-pasitif dihitung dalam satuan Ohm(Ω) sama halnya seperti resistansidan reaktansi induktif Simbol reak-tansi kapasitif adalah XC padarangkaian AC sederhana reaktansikapasitif dapat dihitung mengguna-kan persamaan berikut

dimana XC = Reaktansi kapasitif (Ohm Ω)π = Pi asymp 314F = Frekuensi (Hertz Hz)C = Kapasitansi (Farad F)

Komponen R L dan C DihubungParalel Dialiri Arus Bolak-Balik

Prinsip dasar rangkaian RL dan C yang dihubung paralelmempunyai sifat yang samadengan R dan L dihubung paralelmaupun R dan C dihubung paralelyaitu tegangan pada setiap elemencabang adalah sama dan besar-nya arus total juga merupakan jum-

lah dari pasor arus pada tiap-tiapelemen

Gambar 8 Skema Rangkaian R L dan C

Gambar 9(a) Diagram Pasor Arus Saat IC gt IL(b) Diagram Pasor Arus Saat IC lt IL

Besarnya arus pada cabangtahanan (IR) adalah sefasa dengantegangan dan dapat dituliskan

IR = IR lt 0o = IR + j0Arus pada induktor (IL)

adalah tertinggal oleh tegangan de-ngan sudut 90o dan dapat ditulis-kan

IL = IL lt -90o = 0 - jIL

Arus pada cabang kapasitor(IC) adalah mendahului tegangandengan sudut 90o dan dapat ditu-liskan

IC = IC lt 90o = 0 + jIC

Berdasarkan pada hokumkirchoff arus yang menyatakanbahwa besar arus yang masuksama dengan jumlah dari arusyang keluar pada tiap percabang-an jadi besar arus total adalah

It = IR + IL + IC= IR + j0 + 0 - jIL + 0 + jIC= IR + j(IC - IL)

Pada gambar 210a atau210b dapat dicari besarnya factordaya (cos θ) dan sudut pergeseranfasa (θ) yaitu

a b


Cos θ = IR Itθ = arc cos IR It

Sensor ArusSensor arus adalah sensor

yang digunakan untuk mendeteksibesaran arus listrik Ada beberapamacam jenis sensor arus dianta-ranya transformator arus dan paketIC ACS712

1 Transformator arusTransformator arus atau

Current Transfomer (CT) adalahalat pembaca arus yang kontruk-sinya seperti ditunjukkan padaGambar 210 Prinsip kerjanyaadalah primer CT berupa sebatangkawat Arus yang akan disensordilewatkan melalui kawat ini Jikaprimer dialiri arus maka pada kum-paran sekunder diinduksikan arusyang sebanding dengan arusprimer

Gambar 10 Transformator Arus(Sumber Viklund 2002)

2 ACS712ACS712 merupakan solusi

untuk pembacaan arus listrik baikAC maupun DC didalam duniaindustri otomotif komersil dansistem-sistem komunikasi Sensorini biasanya digunakan untukmengontrol motor deteksi bebanlistrik switched-mode power sup-plies dan proteksi beban berlebihSensor ini memiliki pembacaandengan ketepatan yang tinggikarena di dalamnya terdapat rang-kaian low-offset linear hall dengan

satu lintasan yang terbuat daritembaga

Cara kerja sensor ACS712adalah dengan cara mendeteksiarus yang mengalir melalui kabeltembaga yang terdapat didalamACS712 Kabel tembaga ini meng-hasilkan medan magnet yang ke-mudian ditangkap oleh integratedHall IC Medan magnet ini kemu-dian diubah menjadi teganganproporsional terhadap perubahanarus Ketelitian dalam pembacaansensor dioptimalkan dengan carapemasangan komponen yang adadi dalamnya antara penghantaryang menghasilkan medan magnetdengan hall transducer secaraberdekatan Tegangan proporsio-nal yang rendah akan menstabil-kan BiCMOS Hall IC di dalamnyayang telah dibuat untuk ketelitianyang tinggi

Gambar 11 Blok Diagram ACS712(Sumber Allegro Microsystems Inc

2006)

Gambar 12 Konfigurasi Pin ACS712(Sumber Allegro Microsystems Inc

2006)

Mikrokontroler AVR ATMEGA16AVR ATMEGA16 adalah IC

program yang dapat diisikan pro-gramprogram serta menjalankanyasesuai dengan penggunanya AVR


ATMEGA16 merupakan seri mikro-kontroler CMOS 8-bit buatanAtmel berbasis arsitektur RISC(Reduced Instruction Set Compu-ter) Sebagian besar instruksi di-eksekusi dalam satu siklus clockAVR ATMEGA16 mempunyai fituryang lengkap diantaranya ADCinternal EEPROM internal Timer Counter Watchdog timer PWMPort IO Komunikasi serial Kom-parator dan lain-lain Dengan fasi-litas yang lengkap ini programmerdan desainer dapat menggunakan-nya untuk berbagai aplikasi sistemelektronika seperti robot otomati-sasi industri peralatan telekomu-nikasi dan berbagai kepentinganlain

AVR ATMEGA16 juga mem-punyai In-System ProgrammableFlash on-chip yang mengijinkanmemori program untuk diprogramberulang-ulang

Gambar 13 Konfigurasi PinMikrokontroler ATMEGA16

( Sumber Atmel Corporation 2007)

Fungsi dari masing-masing pinATMEGA16 adalah sebagaiberikut1 VCC merupakan pin yang ber-fungsi sebagai masukan catu daya2 GND merupakan pin Ground3 Port A (PA0PA7) merupakan

pin input output dua arah danpin masukan ADC

4 Port B (PB0PB7) merupakanpin input output dua arah danpin fungsi khusus

5 Port C (PC0PC7)merupakanpin input output dua arah dan pinfungsi khusus6 Port D (PD0PD7) merupakan ininputoutput dua arah dan pinkhusus7 Reset merupakan pin yangdigunakan untuk me-resetmikrokontroller8 XTAL1 dan XTAL2 merupakanpin masukan clock eksternal9 AVCC merupakan pin masukantegangan intuk ADC10AREF merupakan pin masukantegangan referensi ADC

LCD (Liquid Crystal Display)Sebagai Tampilan Data

LCD adalah suatu displaydari bahan cairan kristal yangpengoperasiannya menggunakansystem dot matriks Berbagai ma-cam type dari LCD salah satunyaadalah LCD M1632 yang memilikitampilan 16 karakter sebanyak 2baris Setiap karakter terdiri dari 5x 7 dot matrix ditambah dengankursor LCD ini menggunakan catudaya sebesar 5V DC

Gambar 14 Modul LCD M1632(Sumber toko-elektronikacom 2008)

LCD M1632 terdiri dari duabagian yaitu bagian panel LCDyang berfungsi untuk menampilkaninformasi sepanjang 16 karaktersebanyak 2 baris dan bagian sis-tem mikrokontroler yang terdapatpada balik panel LCD yang


berfungsi untuk tampilan informasidan komunikasi keluar

BuzzerBuzzer adalah suatu alat

yang dapat mengubah sinyal listrikmenjadi sinyal suaraCara kerjanyadidasarkan pada suatu alat peng-getar yang terdiri atas bahan lem-pengan (disk) buzzer yang tipis(membran) dan lempengan logamtebal (piezzo elektrik) Bila kedualempengan diberi tegangan makaelektron akan mengalir dari lem-pengan satu ke lempengan laindemikian juga dengan proton Bilabuzzer diberi tegangan makalempengan 1 dan lempengan 2bermuatan listrik

Dengan adanya muatan ter-sebut maka kedua lempenganmengalami beda potensial Ada-nya beda potensial menyebabkanlempengan 1 bergerak saling ber-sentuhan dengan lempengan 2(bergetar) Diantara lempengan 1dan lempengan 2 terdapat ronggaudara sehingga apabila terjadiproses bergetar akan menghasil-kan bunyi dengan frekuensi tinggiProses bergetarnya lempengan 1dan lempengan 2 terjadi sangatcepat sehingga jeda suara tidakbisa terdengar oleh telinga

Gambar 15 Buzzer dan PenampangLempengan Dalam

(Sumber Anggraini 2010)

METODEPada bab ini membahas

metode perancangan pembuatanalat yang meliputi (1) Spesifikasiproduk (2) perancangan sistem (3)perancangan perangkat keras

(hardware) (4) perancangan pe-rangkat lunak (software) dan lang-kah pengujianSpesifikasi Produk

Produk yang dihasilkan ada-lah Detektor Pencurian Arus ListrikPada Pelanggan PLN denganspesifikasi sebagai berikut1 Catu daya alat menggunakan

tegangan jala-jala 220V2 Arus yang didedeteksi maksimal

5A untuk ACS712-05B dan 20Auntuk ACS712-20A

3 Stop kontak 1 dan 2 adalah stopkontak sebagai suplai padapelanggan 1 dan 2 sedangkanstop kontak 3 adalah sambung-an ilegal

4 Batas toleransi dimasukkan de-ngan push-button (+) untuk me-nambah dan push- button (-)untuk mengurangi toleransi

5 Tampilan menggunakan LCDM1632

6 Buzzer sebagai peringatan ada-nya kecurangan

Gambar 16 Produk yang akandidesain

Perancangan SistemPada Detector Pencurian

Arus Listrik pada Pelanggan PLNterdiri dari beberapa blok yangmeliputi (a) sensor arus ACS712(b) beban (c) mikrokontroler AT-MEGA16 (d) display LCD (LiquidCrystal Display) M1632 (e) buzzersebagaimana ditunjukkan dalamGambar 17


Gambar 17 Blok diagram RangkaianKeseluruhan

Fungsi masing-masing blokpada gambar 32 dapat dijelaskansebagai berikuta Sensor arus 1 dan 2 mendeteksi

besarnya arus yang mengalirpada tiap-tiap rumah pelangganlistrik sedangkan sensor arus 3mendeteksi arus pada GTTsekaligus sebagai pembandingdari sensor arus 1 dan2

b Mikrokontroler berfungsi sebagaiADC internal sekaligus sebagaipengendali utama rangkaiankontrol

c LCD berfungsi sebagai displayuntuk menampilkan apakah ter-jadi pencurian atau dalam kon-disi normal

d Push-button berfungsi untuk me-nambah dan mengurangi tole-ransi

e Buzzer berfungsi sebagai peri-ngatan ketika ada kecurangan

Perancangan Perangkat Keras(Hardware)

Pada perancangan perang-kat keras yaitu terdiri dari rangkai-an sensor arus rangkaian mini-mum sistem mikrokontroler ATME-GA16 push-button display LCDdan buzzer

1 Rangkaian Sensor Arus ACS-712

Untuk mendapatkan besararus yang mengalir pada pelang-

gan listrik digunakan IC ACS712yang dirancang khusus sebagaisensor arus Agar dapat diprosespada mikrokontroler maka outputsensor diharapkan berupa variabeltegangan atau logika digital Arusyang dapat dideteksi dengansensor arus ACS712-05B ini mulaidari -5 A sampai dengan +5A de-ngan output berupa tegangan lini-er Sedangkan untuk sensor arusACS712-20A mulai dari -20 A sam-pai dengan +20A dengan outputberupa tegangan linier sehinggaoutput dari sensor arus ini sudahdapat langsung diproses padaADC mikrokontroler Gambar rang-kaian sensor arus ACS712 dapatdilihat dalam Gambar 18

Gambar 18 Skema rangkian sensorarus ACS712

Pada proyek ini digunakan 3rangkaian sensor arus Ketiga sen-sor arus ini mempunyai fungsi yangsama yaitu menyensor arus Rang-kaian sensor arus yang digunakansemuanya sama namun kapasitasmaksimal sensor arusnya berbeda1 sensor dengan kapasitas 5ampere dan 2 sensor dengan ka-pasitas 20 ampere

2 Rangkaian Minimum SistemRangkaian kontrol utama

yang digunakan alat ini adalahmikrokontroler ATMEGA16 Mikro-kontroler ini berfungsi untuk meng-olah data yang diterima darirangkaian sensor Agar dapat di-


fungsikan sebagai rangkaian kon-trol mikrokontroler ini dirancang de-ngan rangkaian minimum sistem

Gambar 19 Skema rangkaianminimum sistem ATMEGA16

3 Rangkaian LCD (LiquidCrystal Display)

Display yang digunakan da-lam perancangan yaitu LCD M1632yang dapat menampilkan 2 barisdengan 16 karakter Baris pertamaLCD ini digunakan untuk menam-pilkan kondisi apakah ldquoNORMALrdquoatau ldquoADA PENCURIANrdquo Sedang-kan baris kedua digunakan untukmenampilkan ldquoToleransi rdquo

Gambar 20 Rangkaian LCD M1632

4 Rangkaian BuzzerBuzzer direalisasikan seba-

gai alarm Buzzer yang digunakanmembutuhkan input 5-12 VDCsehingga ON-OFFnya buzzer da-

pat langsung dikontrol dengan caramemutus dan menyambung catudaya yang menuju buzzer

Gambar 21 Rangkaian Buzzer

D Perancangan PerangkatLunak (Software)

Perangkat lunak merupakansusunan perintah-perintah programdi dalam memori yang mengaturalur kerja dari mikrokontroler Padaperancangan perangkat lunak sis-tem ini menggunakan bahasa pe-mrograman C dengan mengguna-kan program Codevision AVRGambar 22 menjelaskan diagramalir untuk keseluruhan sistem

Gambar 22 Diagram Alir Sistem KerjaKeseluruhan

E Pengujian Perangkat Keras(Hardware)1 Pengujian Sensor arusACS712


a TujuanPengujian sensor arus ACS-

712 bertujuan untuk menguji apa-kah output dari rangkaian sensorsudah sesuai dengan teori sertamenganalisa hasil dari pengukuranrangkaian sensor arus ACS712

b Alat dan Bahan1) Power suplai +5 Vol DC2) Modul rangkaian sensor arus 3

buah3) Multimeter digital4) Ampermeter digital5) Beban bohlamp

c Langkah Uji1) Siapkan alat dan bahan yang

diperlukan2) Susunlah rangkaian sensor

arus seperti Gambar 23

Gambar 23 Rangkaian PengujianSensor Arus

3) Beri beban dengan bermacam-macam bohlamp yang akan disensor

4) Ukur output rangkaian sensorarus menggunakan multimeterdigital

5) Ulangi langkah c dan d denganmengganti bohlamp dengan da-ya mulai dari yang kecil hinggayang besar

6) Catat hasil pengujian dalam ta-bel hasil pengujian

2 Pengujian Alat Keseluruhana Tujuan

Tujuan pengujian alat kese-luruhan adalah untuk mengetahuiprinsip kerja sistem yang telahdibuat secara lebih jelas Untuk

pengujian keseluruhan sistem akandilakukan pengujian secara bersa-maan antara Hardware dan Soft-ware

b Alat dan Bahan1) Perangkat keras dengan semua

input dan output2) Perangkat komputer laptop3) Downloader AVR 9104) Catu daya PLN5) Macam-macam Beban6) Test-pen

c Langkah Pengujian1) Susunlah rangkaian seperti

Gambar 242) Gunakan test-pen untuk me-

ngetahui mana catu daya (+)dan mana yang (0)

3) Pasang catu daya padarangkaian

4) Masukkan angka toleransi5) Pasanglah beban bohlamp 100

W pada S1 dan bohlamp 100 Wpada S2 serta bohlamp 100 Wpada S3

6) Amati hasilnya

Gambar 24 Pengujian RangkaianKeseluruhan

HASILHasil pengujian Perangkat Ke-ras (hardware)


Pengujian Rangkaian SensorArus ACS712

Tabel 1 Hasil Pengujian Sensor Arus 1



2 Pengujian Minimum SistemATMEGA16

Dari pengujian MinimumSistem ATMEGA16 dengan ditam-bahkan rangkaian LED didapatkanhasil sebagai berikut

Gambar 25 Hasil Percobaan MinimumSistem ATMEGA16

3 Pengujian LCD (LiquidCrystal Display)

Dari pengujian LCD meng-gunakan mikrokontroler ATMEGA16 didapatkan hasil sebagai beri-kut

Gambar 26 Tampilan Pengujian LCD M1632

LCD dapat menampilkankarakter yang diisikan dalam pe-mrograman mikrokontroler ATME-GA16

4 Pengujian BuzzerDari pengujian buzzer de-

ngan memberikan tegangan suplai5 V DC buzzer dapat mengeluar-kan suara dengan jelas

5 Pengujian KeseluruhanSitem ini mengacu pada

perbandingan besar arus yangterdeteksi pada sensor utama (sen-sor 3) dengan penjumlahan daribesar arus yang terdeteksi sensorpada pelanggan (sensor 1 + sensor2) Pada saat besar arus yangdideteksi oleh sensor utama samadengan jumlah dari besar arusyang dideteksi pada sensor dipelanggan maka keadaan ini di-nyatakan dalam kondisi NORMALsedangkan apabila besar arusyang dideteksi oleh sensor utamalebih besar daripada jumlah daribesar arus yang dideteksi olehsensor di pelanggan maka dalamkeadaan ini dinyatakan dalamkondisi ADA PENCURIAN

PEMBAHASAN1 Pembahasan PengujianSensor Arus ACS712


Dari pengujian rangkaian sen-sor arus didapat hasil seperti tabelhasil pengujian rangkaian sensorarus Bahwa keluaran tegangandari sensor arus ACS712 menun-jukkan kelinieran terhadap arusmasukannya Sehingga untuk pem-buatan sensor arus bisa dinyata-kan sesuai dengan karakteristik-nya

2 Pembahasan PengujianMinimum Sistem ATMEGA16

Pada pengujian mikrokon-troler menggunakan LED ini PORTC digunakan sebagai output Padasaat program dijalankan makasemua LED akan mati (PORT Cbelogika 0) setelah itu setiap jeda1 detik maka satu persatu LEDakan menyala Setelah semua ledmenyala maka LED akan kembalimati semua Proses tersebut akanterus berulang Setelah programtersebut diisikan pada IC mikro-kontroler dan dijalankan pada mo-dulnya didapat hasil bahwa LEDmati kemudian menyala bergantiandengan bergeser ke kanan satu bithal ini dapat diambil kesimpulanbahwa Mikrokontroler ATMEGA16yang digunakan dalam kondisi baikdan dapat diisi perintah lain untukmenjalankan program

3 Pembahasan Pengujian LCD(Liquid Crystal Display)

Pada gambar 42 menun-jukkan bahwa LCD dapat menam-pilkan karakter pada baris pertamayaitu ldquoAnang Dedy Krdquo dan padabaris kedua yaitu ldquo=3075323-53210=rdquo sehingga dari pengujianini dapat diambil kesimpulan bah-wa LCD dapat berfungsi denganbaik karena antara program yangdi-download-kan dengan karakteryang ditampilkan sama

4 Pembahasan PengujianRangkaian keseluruhan

Sistem ini mengacu padaperbandingan besar keluaran sen-sor utama (sensor 3) dengan pen-jumlahan dari keluaran sensorpada pelanggan (sensor 1 + sensor2) Untuk penjumlahan arus ACtidak bisa langsung dijumlahkanseperti pada penjumlahan arus DCkarena penjumlahan arus AC harusdengan cara vektor yaitu denganmengetahui pergeseran sudutnya

Sensor arus yang digunakandalam alat ini hanya dapat mende-teksi arus AC sesaat sehinggakeluaran dari sensor arus ini tidakpasti Untuk membaca besarnyaarus AC yang sesungguhnya agardapat diolah secara vektor sensorarus ini harus ditambahkan denganrangkaian elektronika tertentu agardapat diketahui pergeseran sudut-nya Oleh karena itu arus AC yangterdeteksi sensor arus ini belumbisa dijumlahkan sehingga untukpembuatan detektor pencurianarus listrik ini belum bisa diman-faatkan pada arus listrik yangmengalir ke pelanggan PLN

KESIMPULANBerdasarkan hasil pengujian

dan analisis pada masing-masingblok maka dapat diperoleh kesim-pulan antara lain1 Pada perancangan Sistem de-

teksi hilang daya pada GTTmenggunakan komponen antaralain sensor arus ACS712-05Bdan ACS712-20A mikrokon-troler ATMEGA16 LCD M 1632buzzer push-button serta kom-ponen-komponen pelengkapnya

2 Pembuatan detektor pencurianarus listrik dimulai dari membuatdiagram blok pembuatan meka-


nik membuat perangkat keras(hardware) membuat perangkatlunak (hardware) serta meng-gabungkan antara mekanik pe-rangkat lunak dengan perangkatkerasnya

3 Pengujian detektor pencurianarus listrik pada pelanggan PLNdiawali dari pengujian tiap blokperangkat keras pengujian pe-rangkat lunak serta pengujianalat keseluruhan Sensor arusyang digunakan dalam alat inihanya dapat mendeteksi arusAC sesaat sehingga keluarandari sensor arus ini tidak pastiUntuk membaca besarnya arusAC yang sesungguhnya agardapat diolah secara vektor harusditambahkan dengan rangkaianelektronika tertentu agar dapatdiketahui pergeseran sudutnyaOleh karena itu arus AC yangterdeteksi sensor arus ini belumbisa dijumlahkan sehingga un-tuk pembuatan detektor pencuri-an arus listrik ini belum bisadimanfaatkan pada arus listrikyang mengalir ke pelangganPLN

DAFTAR RUJUKANAllegro MicroSystems Inc2006

ACS712 (online) URLhttpalldatasheetcomdiakses tanggal 9 Maret 2011

Anggraini Dian2010 Aplikasi Mi-krokontroler ATMEGA16 Se-bagai Pengontrol SistemEmergency Dan Lampu JalanYang Dilengkapi DenganSensor Cahaya (LDR) PadaMiniatur Kompleks Perumah-an Modern

Andrianto Heri2008 Pemrogram-an Mikrokontroler AVR AT-MEGA16 Menggunakan Ba-hasa C (Code Vision AVR)Bandung Infomatika

Berbagi Pengetahuan2011 Sen-sor Arus efek Hall ACS712(Hall Effect Allegro ACS712)(online) URL http ilmuba-wangblogspotcom diaksestanggal 9 Maret 2011

EL Eswk Pages2009 Mikro-kontroller Atmel ATMEGA-16(online) URLhttp wwwel-eswkcocc diakses tang-gal 9 Maret 2011

Mukti Bayu Kuncoro2010 ArusBolak-Balik (Alternating Cur-rent AC) (online) URLhttpilmu-elektronikacoccdiakses tanggal 5 Mei 2011

PradigtaLucky2009Sistem Peng-aman Motor Induksi 3 PhasaTerhadap Gangguan Unba-lance Voltage Dan OverloadPENS-ITS Surabaya

Toko Elektronika2008 LCD 16x2Karakter(online)URL httpwwwtoko-elektronikacomdiakses pada tanggal 1 Juni2010

Wardoyo2011 123 KK TerancamDenda Jutaan Rupiah (on-line)URLhttpharianjoglosemarcom diakses tanggal 28 April2011

Gambar 14 Modul LCD M1632


tidak jarang konsumen yang mela-kukan tindakan kecurangan terha-dap pemakain energi listrik Kecu-rangan yang dilakukan salahsatunya adalah memakai energilistrik tanpa melalui prosedur yangberlaku ini dinamakan pencurianarus listrik

Pemakian energi listrik de-ngan tanpa melalui prosedur me-nyebabkan hilang daya pada GTTEnergi listrik yang digunakankonsumen tercatat ada Kwh meterdan dibayar pada setiap bulannyaSedangkan penggunaan energilistrik dengan cara diluar prose-dure menyebabkan energi yangdigunakan pelanggan (konsumen)tidak tercatat Sehingga merugikanpihak pensupali energi listrik

Akibat dari terjadinya pencu-rian arus listrik Perusahaan ListrikNegara (PLN) yang menjadi penye-dia listrik di Indonesia mengalamibanyak kerugian Di Sragen JawaTengah sebanyak 123 oknumKepala Keluarga (KK) terancamdenda jutaan rupiah dari Perusaha-an Listrik Negara (PLN) Pasalnyamereka kedapatan melakukan ke-curangan dengan tujuan untukmencuri aliran listrik Pelanggaranitu terbongkar ketika dilakukan pe-nertiban terhadap instalasi rumahtangga yang mencurigakan

Dari 2891 KK yang dicurigaitidak beres123 di antaranya positifmelakukan pelanggaran pencuriandengan berbagai modus 123 KKyang terdeteksi tersebut melaku-kan pencurian dari kabel utamaatau nyoblos adalah yang palingbanyak ditemukan Operasi pener-tiban sendiri dilakukan atas dasarlaporan dari petugas serta masya-rakat Pencurian itu semuanyadilakukan oleh rumah tangga Jikadikonversikan pendapatan yang

hilang akibat pencurian tersebutsebesar Rp 261 juta Sebagaisangsinya 123 KK tersebut akandiputus sambungan listriknya (Jo-glo Semar Online 2011)

PLN mensuplai energi listrikke pelanggan menggunakan GarduTrafo Tiang (GTT) GTT yang dipa-sang pada jaringan umumnyabertegangan 20 Kilo Volt (KV) ketegangan 380 Volt (V) Satu GTTdapat mensuplai energi listrik kepelanggan untuk sejumlah pelang-gan Jika ada pelanggan yangmelakukan pencurian energi listrikmaka GTT akan terbebani lebihdari yang seharusnya Pencurianenergi listrik pada GTT bisa dide-teksi apabila setiap GTT danpelanggan dipasang sensor arusBesar arus yang terdeteksi padaGTT kemudian dibandingkan de-ngan penjumlahan arus yangmengalir pada tiap pelanggan

Berdasarkan penjelasan diatas timbul suatu ide untuk mem-buat detektor pencurian arus listrikDengan digunakannya alat ini diha-rapkan dapat membantu PLNuntuk menanggulangi masalahpencurian Tujuan dari detektorpencurian arus listrik adalah mem-persempit area pencarian yangmelakukan pencurian arus listriksehingga wilayah yang melakukanpencurian ini segera bisa ditemu-kan dan ditindak lanjuti

Arus Dan Tegangan Bolak-balikArus bolak-balik atau alternatingcurrent (AC) adalah arus dan te-gangan listrik yang besarnya ber-ubah terhadap waktu dan dapatmengalir dalam dua arah Arusbolak-balik (AC) digunakan secaraluas untuk penerangan maupunperalatan elektronikGenerator arusbolak-balik akan menghasilkan te-























(Sumber Mukti 2010)









XL = 2 ∙ π ∙ f ∙ L






(Sumber Mukti 2010)

















a b













2006)


2006)



























































































6) Amati hasilnya





































































(Sumber Mukti 2010)









XL = 2 ∙ π ∙ f ∙ L






(Sumber Mukti 2010)

















a b













2006)


2006)



























































































6) Amati hasilnya


















































(Sumber Mukti 2010)

















a b













2006)


2006)



























































































6) Amati hasilnya



























































2006)


2006)



























































































6) Amati hasilnya







































































































































6) Amati hasilnya















































SISTEM DETEKSI HILANG DAYA GARDU TRAFO TIANG PADA …

Documents

Transcript of SISTEM DETEKSI HILANG DAYA GARDU TRAFO TIANG PADA …