bab i pendaduhuan

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