SNETE 2014 fileMakalah pada seminar teknis berisi hasil penelitian dan perkembangan teknologi...

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

i

ISSN: 2088-9984

PROSIDING

SNETE 2014Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

Tim Editor:Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc

Zulhelmi, ST., M.ScMohd. Syaryadhi, ST., M.Sc

Tanggal 19-20 Agustus 2014Di Hotel Santika Premiere Dyandra

Medan - Sumatera Utara

(ISSN: 2088-9984)

ISSN: 2088-9984

ii


PANITIA SEMINAR NASIONAL TEKNIK ELEKTRO SNETE 2014

Penanggung Jawab Dr. Ir. Mirza Irwansyah, MBA., MLA.(Dekan Fakultas Teknik Univ. Syiah Kuala)

Wakil Penanggung Jawab 1. Dr. Ir. Rizal Munadi, MM., MT. (Pembantu Dekan I)2. Dr. Zahrul Fuadi, ST., M.Sc. (Pembantu Dekan II)3. Dr. Nasrullah, ST., MT. (Pembantu Dekan III)4. Dr. Ir. Sofyan, M.Sc.Eng (Pembantu Dekan IV)

Pengarah Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.ScDr. Khairul Munadi, ST., M.EngDr. Nasaruddin, ST., M.EngDr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.ScDr. Ir. Syahrial, M.EngIr. Agus Adria, M.Sc

Koordinator Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.KomWakil Koordinator Zulhelmi, ST.,M.ScKetua Panitia Dr. Rusdha Muharar, ST., M.ScWakil Ketua Panitia Elizar, ST.,M.ScBendahara M. Irhamsyah, ST., MT

Koordinator Komite Teknis 1. Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc 2. Rahmad Dawood, S.Kom., M.Sc 3. Alfatirta Mufti, ST., M.Sc 4. Zulfikar, ST., M.Sc5. Syukriyadin, ST., MT

Koordinator Kesekretariatan Publikasi Sponsorship Mohd Syaryadhi, ST., M.ScPublikasi/Web Yudha Nurdin, ST., M.ScDokumentasi Hubbul Walidainy. ST., MTSponsorship 1. Afdhal, ST., M.Sc

2. Zulsyukri, ST3. Jasmiati, A. Md.4. Dewi Yana, S.Hi

Koordinator Logistik dan Expo 1. Fardian, ST., M.Sc2. Melinda, ST., M.Sc3. Ali Imron, ST 4. Edi Sukriyansyah, ST 5. Yudha Iskandar, ST


iii

ISSN: 2088-9984

KATA PENGANTAR

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro (SNETE) merupakan kegiatan tahunan yang diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala sejak tahun 2011. SNETE merupakan forum ilmiah yang menghubungkan kalangan industri dan pemerintah sebagai unsur pengambil kebijakan dengan akademisi/peneliti dari berbagai perguruan tinggi di seluruh Indonesia. Tahun ini merupakan SNETE ke-4 dan mengambil tema “Peran TIK dalam Meningkatkan Inovasi, Daya Saing Bangsa dan Keamanan Nasional”.

Kegiatan SNETE mencakup presentasi oleh 3 (tiga) pembicara kunci dari kalangan akademisi dan industri mengenai tema di atas, kegiatan expo yang menampilkan produk teknologi dan karya ilmiah dalam bentuk poster, dan seminar teknis yang berisi presentasi makalah (paper) oleh para akademisi/peneliti dari berbagai universitas dan lembaga/institusi nasional.Makalah pada seminar teknis berisi hasil penelitian dan perkembangan teknologi terkini dari berbagai disiplin ilmu teknik elektro, seperti: energi listrik, elektronika dan instrumentasi, telekomunkasi, teknik dann sistem kontrol, dan teknik komputer & sistem informasi. Kami sangat berharap seminar teknis dapat menjadi ajang pertukaran informasi dan knowledge diantara akademisi/peneliti, mahasiswa, industri dan pemerintah.

Saya selaku Ketua Panitia SNETE ke-4 tahun 2014 mengucapkan terimakasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah mendukung terlaksananya kegiatan ini, diantaranya: Rektor Universitas Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan Fakultas Teknik Unsyiah, Direktur Politeknik Negeri Medan atas kerjasama penyelenggaraan Expo, para pembicara kunci, sponsor, dan seluruh panitia pelaksana SNETE 2014. Saya juga berterima kasih kepada semua pemakalah dan peserta seminar, dan kepada pihak pelaksana expo atas partisipasi dan kontribusinya dalam forum ilmiah SNETE 2014 ini.

Terimakasih,

Dr. Rusdha Muharar, S.T., M.Sc.

ISSN: 2088-9984

iv


DAFTAR REVIEWER

Dr. Fitri Arnia, ST, M.Eng.Sc UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Ing. Ardian Ulvan UNIVERSITAS LAMPUNG

Dr. Ing. Melvi Ulvan UNIVERSITAS LAMPUNG

Dr. Syafii UNIVERSITAS ANDALAS

Dr. Sidiq Syamsul Hidayat POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

Dr. Rinaldi Munir INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.Kom. UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Ir. Rizal Munadi, MT., MM., UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Ir. Syahrial, M. Eng UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Nasaruddin., ST., M.Eng UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Dr. Ira Devi Sara, ST., M.Eng.Sc UNIVERSITAS SYIAH KUALA


v

ISSN: 2088-9984

DAFTAR ISI

TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI (TIK)

Viska, Irvanizam, dan Juwita 1

Diana Effendi5

Toto Supriyanto, Asri Wulandari, Suhendar, Teguh Firmansyah, dan Erick Immanuel11

Teguh Firmansyah dan Iga Ayu Mas Oka15

Budi Syihabuddin, Heroe Wijanto dan Agus D. Prasetyo20

Hubbul Walidainy, Rizal Munadi, dan Akbar Vonna 24

Zoel Fachri, Ikrama Siddiq, dan Ramdhan Halid Siregar32

Muhammad Johan Alibasa, Rizka Widyarini, dan Yudi Satria Gondokaryono36

Gunawan, Suryani Alifah, Mustafa, Sri Arttini, dan Aries Budiono43

Using Java to Develop Acehnese-Indonesian Dual Language Dictionary Application

Program Aplikasi Pembelajaran IPA Sistem Peredaran Darah Manusia untuk Siswa Kelas V SDLB Bagian B (Tuna Rungu) Berbasis Multimedia

Desain Wireless Power Transfer (WPT) Menggunakan Antena Loop Berbahan Alumunium

Desain Downconverter Resistive Mixer untuk Aplikasi GSM pada Frekuensi 900 MHz

Perancangan Estimasi Kebutuhan Daya pada Sistem Ground Segment untuk Satelit-Nano Tel-USAT 1

Analisis Kualitas Sinyal GSM di Lantai Satu Museum Tsunami Aceh

Rancang Bangun Lampu Lalu Lintas Portable dengan Komunikasi RF Wireless

Pemodelan dan Simulasi Komunikasi Pada Substation Untuk Sistem Smart Grid

Pengukuran Jangkauan dan Kualitas Sinyal Sistem Pemancar TV Digital Bergerak

ISSN: 2088-9984

vi


Fathia Sabrina, Rahmad Dawood, dan Khairul Munadi48

Riski Hamonangan Simanjuntak, Giali Ghazali, Felix Octavianus Hasudungan, dan I Made Suryanata

53

Ernita Dewi Meutia56

Suriati dan Muhammad Zen61

Ummul Khair dan M. Ismail Hrp66

Ihsan Lubis dan Tika Rahayu70

Roy Pramono Adhie, Novie Theresia Br. Pasaribu, dan Arga Kurniawan Susanto75

ENERGI LISTRIK

Ali Hanafiah Rambe80

Cok. Gede Indra Partha, I Wayan Arta Wijaya, dan I Nyoman Setiawan84

I Wayan Arta Wijaya, Tjok Gede Indra Partha dan I GN Janardana90

Rancang Bangun eGampong: Aplikasi untuk Diseminasi Informasi tingkat Desa

Pemodelan Polisi Tidur

Internet of Things

Mosaic Panoramic Menggunakan Metode Scale Invariant Feature Transform (SIFT) dan Random Sample Consensus (Ransac) dengan Matlab

Perancangan Perangkat Lunak Segmentasi Citra Menggunakan Metode Fuzzy C-Shell (FCS)

Klasifikasi Penyakit Hepatitis A, B dan C Menggunakan Fuzzy Inference System

Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segi Empat dengan Pencatuan Aperture Coupled

Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor AC dengan Sumber Listrik Tenaga Surya

Pemanfaat Energi Surya untuk Menggerakan Pompa Motor DC Yang Dikontrol Mikrokontroler ATmega8535

Aplikasi Tampilan Biaya Penggunaan Debit Air pada Sensor Water Flow


vii

ISSN: 2088-9984

Jefri Lianda95

Syafii dan Monice99

Teuku Fitriadi, Mahdi Syukri, dan Ramdhan Halid Siregar104

I Nyoman Setiawan, I Gede Dyana Arjana, dan I Nyoman Budiastra110

Amrita Anak Agung Ngurah dan Ariastina Wayan Gede115

Hendra, Muhammad Syaiful, Anizar Indriani , dan Atria122

I Gede Dyana Arjana, I Nyoman Setiawan, dan I Nyoman Budiastra127

131

Suriadi, and Nur Faiza Mohd Yassin136

Ira Devi Sara142

Rachmad Ikhsan dan Syukriyadin146

Analisis Batas Stabilitas Steady State pada Sistem Kelistrikan Jawa Bali 500 kV Menggunakan Radial Equivalent Independent (REI) DIMO

Simulasi Kontribusi PLTSa dalam Dispatch Daya Optimal Pembangkit Melayani Beban Puncak Sistem Kelistrikan SUMBAR

Studi Penempatan Transformator Distribusi 20 KV Berdasarkan Jatuh Tegangan pada Penyulang Ulee Lheue (Studi Kasus Pada PT.PLN (Persero) Kota Banda Aceh)

Analisa Sistem Kelistrikan dan Sistem BackUp pada Air Traffic Control (ATC) di Bandara Internasional Ngurah Rai-Bali

Studi Probabilitas Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah dengan Pentanahan Grid Di Lokasi Tower Bali Crossing

Pemilihan Dimensi dan Jumlah Lilitan Kumparan Magnet Generator Sinkron Fluks Radial pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Menggunakan Turbin Screw

Peningkatan Stabilitas Sistem Transmisi 150 kV Bali Menggunakan Facts Device

Thermoelectric for Power Generation Mohd Shawal Jadin

Analisis Potensi Kondisi Suhu dan Radiasi Sinar Matahari di Kota Banda Aceh untuk Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di TPA Kota Banda Aceh

I Gede Dyana Arjana

Analisa Drop Tegangan dan Susut Daya pada Jaringan Listrik Penyulang Renon Menggunakan Metode Artificial Neural Network

ISSN: 2088-9984

viii


ELEKTRONIKA DAN SISTEM KENDALI

Osea Zebua dan Noer Soedjarwanto152

Hasdari Helmi Rangkuti156

Erma Triawati Ch160

Anizar Indriani, Hendra, Indra Siagian, Yovan Witanto, dan Johan166

Alfisyahrin, Yunidar, dan Mutawakkil171

Alfisyahrin, Yuwaldi Away, dan Reaza Dhikry 177

M. Ikhsan dan Yuwaldi Away182

Agus Nursalam Kitono, Teuku Yuliar Arif dan Melinda187

Afdhal, Taufan Chalis dan Taufiq A. Gani193

Teuku Yuliar Arif, Rizal Munadi, dan Fardian200

Pengaruh Jenis Objek Penghalang terhadap Pengaturan Kecepatan Motor DC Berdasarkan Jarak Berbasis Mikrokontroler ATMega16

Perancangan dan Realisasi Sistem Berbasis Mikrokontroller MC-68705U3 sebagai Uji Coba Alat Bantu Keamanan dan Kenyamanan Rumah Tangga

Perancangan Rectifier pada Tag RFID 13,56 MHz dengan Berbantuan Mentor Graphics Teknologi CMOS 0,35 μm

Assembly Sistem Kontrol Temperatur Air Laut untuk Budidaya Ikan Kerapu Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Microcontroller ATmega 8535

Prototype Pendeteksi Kadar Oksigen dalam Darah Menggunakan LED dan Photodetector Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Rancang Bangun Prototipe Sistem Audio-Visual Interaktif Berbasis AVR ATmega328 dan SMS Gateway untuk Eventboard Outdoor

Studi dan Penerapan PID pada Kontrol Buck Converter Berbasis Mikrokontroler ATmega328P

Evaluasi Kinerja VANET pada Berbagai Model Propagasi Menggunakan Simulator Jaringan NS-3

Analisa Perbandingan Aplikasi Pendeteksi Plagiat Terhadap Karya Ilmiah

Simulasi Throughput WiFi Menggunakan Model Lapisan HT-PHY IEEE 802.11n pada NS-3

ISSN: 2088-9984

110


Analisa Sistem Kelistrikan dan Sistem Back-Up pada Air Traffic Control (ATC) di Bandara

Internasional Ngurah Rai-BaliI Nyoman Setiawan, I Gede Dyana Arjana, dan I Nyoman Budiastra

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Udayanae-mail: [email protected]

Abstrak—Transportasi udara adalah jenis transportasi yang memilki tingkat keamanan yang paling tinggi pada suatu Bandara. Untuk menunjang keamanan tersebut digunakan alat-alat yang berteknologi tinggi yang mengkonsumsi daya listrik. Kapasitas listrik Bandara Ngurah Rai sebesar 10.380 kVA dari PLN1 dan 630 kVA dari PLN2, dimana daya tersebut disuplai dari Gardu Induk Pesanggaran dan Gardu Induk Pemecutan Kelod menggunakan sistem distribusi ring. Untuk menunjang sebagian besar kegiatan di Bandara diperlukan pasokan daya listrik. Dalam hal ini suplai daya utama yaitu PLN dan suplai daya cadangan yaitu genset yang berfungsi sebagai sistem daya stand-by atau off-line dan Uninterupptible Power Supply (UPS) sebagai daya cadangan terus menerus secara on-line yang harus terus tersedia pada beban-beban kritis Bandara seperti Air Traffic Control (ATC). Berdasarkan klasifikasi seluruh beban-beban listrik Bandara Ngurah Rai Bali, suplai daya listrik cadangan atau back-up harus mampu menyuplai daya sebesar 160 kW pada beban-beban kritis seperti ATC pada saat suplai utama dari PLN mengalami gangguan. Analisa sistem kelistrikan dan back-up sistem ATC di Bandara Ngurah Rai Bali dilakukan dengan menggunakan metode simulasi aliran daya pada program ETAP (Electric Transient Analysis Program) dengan tiga skenario. Skenario pertama kondisi normal dimana Genset dan UPS pada kondisi off, skenario kedua suplai dari UPS, dan skenario ketiga yaitu suplai dari Genset. Masing masing skenario diasumsikan sesuai dengan kondisi yang dimungkinan sering terjadi pada beban-beban kritis Bandara. Dalam analisa beroperasinya sistem back-up ATC, pada skenario kedua suplai daya dari UPS, merupakan kondisi paling kritis atau diasumsikan terburuk pada sistem back-up ATC, dimana pada skenario tersebut terlihat pentingnya peran kedua UPS yang saling memback-up. Sistem back-up UPS tersebut menggunakan sistem back-up non kontinyu. Pada skenario sistem back-up saat kondisi sedang charging UPS, pembangkitan dari Generator Set besarnya 0.160 MW untuk men-charging UPS. Sehingga pada kondisi ini total pembangkitan sebesar 0.320 MW.

Kata kunci: beban kritis, aliran daya, simulasi, skenario, sistem back-up

I. PENDAHULUAN

Bandara Internasional Ngurah Rai – Bali merupakan salah satu dari 13 Bandara dibawah pengelolaan PT. Angkasa Pura I (Persero). Bandara kelas Internasional ini memberikan kontribusi terbesar pada PT. Angkasa Pura I (Persero). Pada Bandara Internasional Ngurah Rai, sebagian besar peralatan yang digunakan memerlukan sumber daya listrik untuk menunjang sebagian besar kegiatan dan aktifitas di Bandara.

Salah satu fasilitas yang sangat penting pada Bandara yaitu ATC (Air Traffic Control) dimana ATC merupakan pengatur lalu lintas udara yang tugas utamanya mencegah pesawat terlalu dekat satu sama lain dan menghindarkan dari tabrakan. Selain itu ATC juga bertugas mengatur kelancaran arus traffic (traffic flow), membantu pilot dalam menghandle emergency/darurat, dan memberikan informasi yang dibutuhkan pilot seperti informasi cuaca atau weather information, traffic information, navigation information, dll).

Faktor yang menunjang kelangsungan aktifitas ATC

ini adalah suplai daya listrik dan suplai daya cadangan pada sistem kelistrikannya. Dalam hal ini suplai daya utama yaitu PLN dan suplai daya cadangan yaitu genset yang berfungsi sebagai sistem daya stand-by atau off-line dan Uninterupptible Power Supply (UPS) sebagai daya cadangan terus menerus secara on-line.

Dampak yang ditimbulkan jika terjadi gangguan pada beban kritis ATC sangat luas, mulai dari kacaunya lalu lintas Bandara, bahaya penerbangan yang mengancam keselamatan penumpang, sampai tidak efisiennya penggunaan bahan bakar yang digunakan untuk mencari Bandara lain agar pesawat tersebut bisa mendarat.

Mengingat sangat pentingnya peran ATC tersebut maka dari itu sistem kelistrikan, suplai daya dan sistem back-up pada beban–beban kritis Bandara seperti fasilitas ATC sangat penting untuk diperhatikan dan dijaga kontinyuitasnya karena ATC tersebut harus tetap hidup selama 24 jam setiap harinya.

Pada tugas akhir ini akan dibuat simulasi skenario kondisi normal ataupun abnormal sistem kelistrikan dan sistem back-up beban – beban kritis Bandara yang


111

ISSN: 2088-9984

nantinya dapat diketahui apakah sistem back-upnya dapat berfungsi secara maksimal atau tidak, dan mengetahui kelebihan dan kekurangannya.

II. KAJIAN PUSTAKA

A. Sumber Daya Listrik

1. Sumber Daya Listrik PrimerSumber daya listrik primer adalah sumber daya

utama yang dipergunakan untuk mensuplai seluruh beban yang ada pada Bandara. Untuk maksud keandalan, dua incoming yang tidak saling tergantung satu sama lain (independent) sangat diharapkan untuk bandar udara yang besar. Sehingga apabila terjadi ganguan pada salah satunya dapat segera topang dari feeder lainnya. [3]2. Sumber Daya Listrik Sekunder

Sumber daya listrik sekunder adalah sumber daya yang berfungsi sebagai cadangan untuk menjaga kontinyuitas operasi pada Bandara. Sumber daya listrik sekunder tersebut harus secara otomatis terhubung pada beban-beban penting jika terjadi gangguan pada sumber daya primer. [3]

B. Sistem Kelistrikan Bandara

Pada keadaan normal Bandar Udara Ngurah Rai memanfaatkan suplai daya listrik dari PLN sebagai suplai daya utama. Suplai utama tersebut didistribusikan melalui saluran distribusi 20 kV menuju substation-substation dan juga Main Power House dengan sistem distribusi ring seperti terlihat pada Gambar 1. [3]Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Jaringan ini merupakan bentuk tertutup, disebut juga bentuk jaringan loop. Susunan rangkaian penyulang membentuk ring, yang memungkinkan titik beban dilayani dari dua arah penyulang, sehingga kontinyuitas pelayanan lebih terjamin, serta kualitas dayanya menjadi lebih baik, karena rugi tegangan dan rugi daya pada saluran menjadi lebih kecil. [4]

C. Generator Set

Generator set merupakan sebuah alat yang berfungsi menghasilkan daya listrik. Disebut generator set dikarenakan ia adalah satu set peralatan gabungan dari dua perangkat yang berbeda yaitu mesin dan generator atau alternator. Mesin atau engine sebagai perangkat pemutar, sedangkan generator atau alternator sebagai perangkat pembangkit listrik. [2]

D. Uninterruptible Power Supply (UPS)

Uninterruptible Power Supply (UPS) adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk memberi daya sementara ketika daya utama dari jaringan padam, daya sementara ini bersumber dari daya DC yang disimpan pada baterai charger. UPS pada umumnya dihubungkan dengan beban-beban kritikal load sehingga ketika suplai daya dari jaringan terganggu beban-beban kritikal load ini tetap mendapat pasokan daya dari UPS. [5]

E. Automatic Transfer Switch (ATS)

Automatic Transfer Switch (ATS) yaitu suatu alat yang berguna dalam proses pemindahan penyulang dari penyulang / sumber listrik yang satu ke sumber listrik yang lain secara bergantian sesuai perintah pemrograman. [3]

F. Beban Kritis

Beban - beban kritis (critical loads) merupakan beban yang pasokan dayanya harus dijaga kontinuitasnya untuk mencegah terjadinya kondisi tidak aman. Biasanya, beban ini merupakan sistem kontrol proses produksi dan sistem keselamatan (safety), dan sistem telekomunikasi. [6]

G. Metode Pengalihan

Untuk dapat menentukan metode pengalihan daya yang baik, maka daya dikelompokkan sesuai batas waktu pengalihannya.

1. Waktu Pengalihan 2-menitJika waktu pengalihan 2-menit diperbolehkan, maka

cukup memadai dipergunakan generator bensin lokal atau generator mesin diesel atau generator turbin gas dengan starting dan Switching otomatis atau remote. Pada

G

G

G

G G G

G G G

PLN METERINGKIOS

GARDU PLN I

20 KV

KE ACS

TR 1250KVA

MPH I

DEUTZ 850 KVAYANMAR1000 KVA

TR 1250KVA

400 V

MAN 360KVA

125

0 K

VA

1 K

V /

50 K

VA

CCO

500

KV

A

400

KV

A

VIP

I

PO

MP

A A

IR

GU

DA

NG

WO

RK

SH

LP.J

LN

152 M1

GLIDE PATH

LOCALIZERGARDUKELAN

TAPPINGBOX

SSBGARDUTR I

GARDUTR II

SSDSSHSSESSF

300 KVA

1600

KV

A

1250

KV

A

1250

KV

A

20 KV

6 KV

SSG

DEUTZ1000 KVA

YANMAR2000 KVA

MPH II

SSCGARDU PLN II

SSA

LBS

20 KV

6 KV

152C

252C 20 KV

352C

452C

552C

952C

1052C

1000KVA

800KVA

1600KVA

1250KVA

652C

400 V1152

C

400 V

6 KV 6 KV

752C

852C

1252C

1352C

6 KV 6 KV400 V

152G

252G 20 KV

352G

452G

552G

3 X 1000 KVA

400 V

152A

252A

352A

452A

552A

20 KV

400 V

152F

252F

352F

452F

800KVA

800KVA

400 V

552E

652E

152E

252E

352E

452E

400 V

GP-1

500KVA

500KVA

GP-1 GP-2 GP-3 GP-4

TP-1 TP-2 TP-3 TP-4

400KVA

/2000KVA

452MZ

552MZ

652MZ

752MZ

152MZ

252MZ

352MZ

400 V

500KVA

500KVA

152H

252H

352H

452H

20 KV

CCB

KS1250KVA

LBS

6 KV

LBS

20 KV

152D

250KVA

400 V

LBS6 KV

KS

KV

A

400 V

LBS6 KV

KS

KV

A

400 V

152B

252B

352B

LBS LBS LBS

6 KV

LBS LBS LBS LBS LBS

452B

552B

652B

752B

852B

KV

A

KV

A

KV

A

KV

A

400 V 400 V6 KV GARDU

GARUDA

KS

KV

KS KV

6 KV

KV

A

400 V

KV

220 V 220 V

KV

452M1

552M1

352M1

2000KVA

952M1

1052M1

852M1

6 KV

652 M1

6 KV

GP-5

752M1

252M1

OCBOCBOCB

KS

LBSLBS6 KV

LBS LBS

OCB OCB

CB

ACBGP-1 GP-2

MCCB400 V

MCCB

20 kv

Gambar 1 Sistem Distribusi Ring Kelistrikan Bandara

Gambar 2 Blok Diagram UPS Non-Kontinyu

Gambar 3 Blok Diagram Kontinyu

ISSN: 2088-9984

112


periode 2-menit tersebut mesin/turbin dapat distart dan kecepatannya serta regulasi tegangannya dapat distabilkan.

2. Waktu Pengalihan 15-detik Jika dibutuhkan waktu pengalihan 15-detik, maka

dapat dipergunakan diesel stan-by dan mesin genset bensin dengan kemampuan start dan Switching yang cepat.

3. Waktu Pengalihan 1-detikJika dibutuhkan waktu pengalihan 1-detik, salah satu

dari berikut ini dapat dipergunakan yakni, mesin diesel stan-by atau genset turbin gas ataupun menSwitch-over secara otomatis ke sebuah power suplay independent yang mencukupi. [3]

III. METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan yaitu dengan simulasi metode aliran daya pada program ETAP (Electric Transient Analysis Program). Simulasi disini terdiri dari 3 skenario antara lain :

1. Skenario kondisi normal2. Skenario suplai dari UPS3. Skenario suplai dari genset

Gambar 4 merupakan flowchart proses pembuatan simulasi program pada sistem back-up beban kritis ATC.

Pada flowchart gambar 4 dimulai dengan pengumpulan data seperti data kebutuhan daya listrik dan wiring diagram. Selanjutnya menggambar dan menginputkan variabel pada program seperti kapasitas genset/UPS yang dipakai. Kemudian menganalisa bedasarkan skenario-skenario kondisi yang telah direncanakan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Skenario Suplai Daya dan Back-up

Pada simulasi program ETAP yang dibuat, terdapat 3 skenario simulasi sistem suplai daya dan back-up kelistrikan pada ATC. Simulasi skenario ini dilakukan agar dapat mengetahui dan mengasumsikan sistem kerja suplai daya cadangan pada substation E dimana substation E merupakan beban kritis.

B. Skenario Satu (Kondisi Normal)

Pada skenario satu, kondisi normal berarti suplai daya dipasok oleh suplai daya utama PLN dimana kondisi semua generator set pada sistem dalam keadaan mati (off) dan UPS dalam keadaan stand by atau kondisi charging.

Gambar simulasi sistem kelistrikan pada program ETAP untuk skenario 1 dapat dilihat pada Gambar 5.1. Hasil Running Simulasi pada ETAP

Setelah terangkai dan parameter pada setiap komponen dimasukkan sesuai dengan data yang didapat, selanjutnya menjalankan program dengan mode load flow analysis. Dengan memilih report manager dan complete report

Gambar 4 Tampilan Diagram Segaris Sistem Kelistrikan Bandara Ngurah Rai pada Kondisi Normal

Gambar 5 Tampilan Diagram Segaris Sistem Kelistrikan Bandara Ngurah Rai pada Kondisi Normal

Tabel 1 Load Flow Report pada Kondisi Normal

NoBus Volt Generation Load

Lokasi kV % Mag. MW Mvar MW Mvar

1 M. Kios

20 100 5.101 2.600 - -

2 OB 0.4 98 - - 0.160 0.07

Tabel 2 Summary of Total Generation, Load, and Demand pada Kondisi Normal

No Report MW Mvar MVA %PF

1 Source (Swing Busses) 5.101 2.600 5.726 89.1 Lagging

2 Source (Non-Swing Busses)

0.000 0.000 0.000 100 Lagging

3 Total Demand 5.101 2.600 5.726 89.10 Lagging

4 Total Motor Load 5.074 2.457 5.637 90.00 Lagging

5 Total Static Load 0.000 0.000 - -

6 Apparent Losses 0.028 0.143 - -

7 System Mismatch 0.000 0.000 - -


113

ISSN: 2088-9984

didapat hasil running program secara lengkap seperti load flow report, bus input data, cable input data, losses dan summary of total generation, load, and demand.

Pada skenario 1, rangkuman hasil running simulasi program ETAP terlihat pada tabel 1 dan 2 dimana dalam kondisi normal menunjukkan suplai daya utama dari PLN menyuplai daya sebesar 5.101 MW untuk melayani beban sebesar 5.074 MW. Untuk beban pada operation building sebesar 0.160 MW atau sama dengan 0.178 MVA. Beban pada operation building tersebut hanya 3.5% dari beban keseluruhan pada simulasi tersebut. Pada operation building terjadi under voltage atau penurunan tegangan sebesar 0.91%.

C. Skenario Dua (Suplai dari UPS)

Kondisi normal yang sebelumnya suplai daya dipasok dari PLN, pada skenario dua ini suplai daya dipasok

oleh UPS dimana kondisi PLN diasumsikan mengalami gangguan atau suplai daya terputus dan generator set pada sistem belum siap dalam melakukan suplai daya.

Untuk skenario suplai daya dari kedua UPS dapat dilihat pada Gambar 6.

Pada skenario suplai daya dari kedua UPS, kedua UPS tersebut berada pada kondisi “In service” atau kondisi kedua UPS saling memasok pada beban kritis.

Pada UPS 1 dan UPS 2 perbandingan suplai dayanya sebesar 50%:50%. Karena permintaan beban pada beban kritis ATC sebesar 0.160 MW sehingga masing-masing UPS menyuplai daya sebesar 0.080 MW

Dari rangkuman hasil simulasi pada skenario suplai daya dari kedua UPS, terlihat masing-masing UPS sama-sama menyuplai daya sebesar 0.080 MW untuk memenuhi permintaan beban sebesar 0.160 MW pada beban kritis ATC di gedung operasi.

Untuk Summary of Total Generation, Load, and Demand pada kondisi suplai dari kedua UPS terlihat hasil yang sama dengan skenario suplai daya dari dua skenario suplai UPS sebelumnya dimana daya yang dibangkitkan sebesar 0.160 MW.

Pada kondisi suplai daya dari PLN Metering Kios mengalami gangguan atau suplai daya terputus, sistem charging pada semua UPS juga akan terputus. Sistem charging pada UPS akan beroperasi kembali ketika suplai utama dari PLN Metering Kios atau suplai dari Generator set telah mampu beroperasi dan menyuplai daya pada beban.

Gambar 6 Tampilan Running Program Simulasi untuk Skenario Suplai Daya dari Kedua UPS pada ETAP

Tabel 3 Load Flow Report Suplai dari Kedua UPS

NoBus Volt Generation Load


1 UPS 1 0.4 100 0.080 0.039 - -

2 UPS 2 0.4 100 0.080 0.039

3 OB 0.4 100 - - 0.160 0.078

Tabel 4 Summary of Total Generation, Load, and Demand pada Kondisi Suplai dari Kedua UPS


1 Source (Swing Busses)

0.160 0.078 0.178 90.00 Lagging

2 Source (Non-Swing Busses

0.000 0.000 0.000 100.00 Lagging






Gambar 7 Tampilan Diagram Segaris Sistem Kelistrikan Bandara Ngurah Rai untuk Skenario Tiga

Gambar 8 Tampilan Running Program Simulasi untuk Skenario Suplai Daya dari Genset pada ETAP

ISSN: 2088-9984

114


D. Skenario Tiga (Suplai dari Genset)

Pada skenario tiga, adalah kondisi pada saat semua sistem pada generator set telah siap untuk menyuplai daya dan generator set siap menggantikan peran UPS pada sistem back-up.

Pada Gambar 10 skenario suplai daya dari generator set terlihat kondisi generator set pada keadaan “In service” untuk men-charging baterai pada UPS dimana baterai pada UPS diasumsikan hampir habis.

Untuk ATS ST Switch pada skenario ini semua pada posisi “close”. ATS DT Switch 1 dan 2 pada posisi B, dan ATS DT Switch 3 pada posisi A. UPS dalam kondisi charging tetapi tetap menyuplai beban kritis dengan back-up daya listrik dari generator set pada substation E yang menyuplai daya listrik untuk mencharging baterai pada UPS.

Rangkuman hasil simulasi pada skenario tiga suplai daya ATC dari generator set dapat dilihat pada tabel 5 dan 6.

Dari rangkuman hasil simulasi pada skenario suplai daya dari genset terlihat genset pada substation E pada kondisi “In service” dan membangkitkan daya sebesar 0.160 MW. Daya tersebut digunakan untuk mencharging baterai pada masing-masing UPS dimana charger pada masing-masing UPS tersebut sama-sama mengkonsumsi daya sebesar 0.080 MW dan selanjutnya akan menyuplai daya sebesar 0.080 MW untuk memenuhi permintaan beban sebesar 0.160 MW pada beban kritis ATC.

Untuk Summary of Total Generation, Load, and Demand pada kondisi suplai dari genset terlihat pada saat UPS kondisi charging, genset membangkitkan daya sebesar 0.160 MW untuk mencharging UPS. Masing-

masing UPS akan menyuplai daya masing-masing sebesar 0.080 MW sehingga pada kondisi ini jika ditotalkan, daya pembangkitan sebesar 0.320 MW yang didapat dari penjumlahan suplai daya charging sebesar 0.160MW dan suplai daya ATC sebesar 0.160 MW.

V. SIMPULAN

Setelah dilakukan analisa mengenai sistem kelistrikan dan back-up sistem ATC, serta analisa sesuai dengan skenario beroperasinya sistem back-up ATC di Bandara Ngurah Rai dengan bantuan program ETAP, berikut adalah beberapa simpulan yang dapat disimpulkan dari analisa tersebut antara lain:1. Dari hasil simulasi dengan bantuan program ETAP,

diketahui bahwa kelebihan sistem back-up Bandara Ngurah Rai terletak pada peran seluruh sistem UPS dimana sistem back-up nya menggunakan sistem non kontinyu yang dilengkapi dengan ATS. Pada pengoperasiannya yang berpindah dari posisi satu ke posisi yang lainnya, posisi ATS sangat berpengaruh pada total demand yang nantinya jika posisi ATS tidak tepat akan mengakibatkan peningkatan pada daya yang dibangkitkan.

2. Berdasarkan analisa yang dilakukan diperoleh bahwa total daya pembangkitan untuk ATC atau OB besarnya tergantung pada skenario sistem back-up yang diterapkan. Perubahan yang signifikan terlihat pada skenario sistem back-up saat kondisi sedang charging UPS yang disuplai dari Genset dimana pembangkitan dari Genset besarnya 0.160 MW dan total pembangkitan pada kondisi ini sebesar 0.320 MW

3. Pembagian dan penggolongan beban – beban sesuai dengan tingkat prioritasnya sangat berpengaruh pada kelancaran sistem back-up dimana pada saat suplai daya PLN terputus, beban – beban kritis harus segera dilokalisir dalam zona hijau atau wilayah yang tidak boleh terjadi gangguan.

REfERENSI

[1] Installation of Electrical Panels. http://dosooce.blogspot.com/2013/10/ats-automatic-transfer-Switch.html

[2] PT. Bima Sakti Utama, Generator Set http:// http://bimasaktiutama.com/generator-set/. Rabu, 29 Mei 2013.

[3] PT (Persero) Angkasa Pura I Bandar Udara Ngurah Rai-Bali, Dinas Teknik Listrik Bandara. Data Eksisting Bandara.

[4] Suhadi, Tri Wrahatnolo. Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 1. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, 2008.

[5] Suryono, Uninterruptible Power Suplly Menggunakan Flyback Converter sebagai PFC Converter. Email: [email protected].

[6] Syamsudin, Rasam. Filosofi Beban Listrik. Jumat, 20 November 2009. http://power-grounding.blogspot.com/2009/11/filosofi-beban-listrik.html

Tabel 5 Load Flow Report Suplai dari Genset

No Bus Volt Generation Load


1 Genset SSE

0.4 100 0.160 0.00 - -

2 UPS 1 0.4 100 0.080 0.04 - -

3 UPS 2 0.4 100 0.080 0.04

4 OB 0.4 100 - - 0.160 0.080

Tabel 6 Summary of Total Generation, Load, and Demand pada Kondisi Suplai dari Genset


1 Source (Swing Busses)

0.320 0.078 0.329 97.19 Lagging

2 Source (Non-Swing Busses

0.000 0.000 0.000 100.00 Lagging






SNETE 2014 fileMakalah pada seminar teknis berisi hasil penelitian dan perkembangan teknologi...

Documents

Transcript of SNETE 2014 fileMakalah pada seminar teknis berisi hasil penelitian dan perkembangan teknologi...