Kode/Nama Bidang Ilmu: 451/Teknik Elektro
LAPORAN PENELITIAN HIBAH TEKNIK ELEKTRO
PERHITUNGAN DAYA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO TUKAD BALIAN, TABANAN MENGGUNAKAN SIMULINK
TIM PENELITI Ir. I Gusti Ngurah Janardana, M.Erg (Ketua) Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT Ir. Cokorde Gede Indra Partha, M.Erg., MT Ir. I Nyoman Budiastra, MKes., MT.
(NIDN. 0015086215) (NIDN. 0013036609) (NIDN. 0025056513) (NIDN. 0031126728)
DIBIAYAI OLEH DIPA PNBP UNIVERSITAS UDAYANA DENGAN SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN PENELITIAN NOMOR : 2387.2/UN 14.1.31/PN/2015 TANGGAL : 22 JUNI 2015
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA OKTOBER 2015
ii
RINGKASAN
` Sungai Tukad Balian berada di daerah Kercamatan Selemadeg Barat, Kabupaten Tabanan. Aliran air sungai Tukad Balian memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber energy listrik. Pembangkit listrik yang dapat dikembangkan di lokasi tersebut adalah Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTM). Penelitian dilakukan untuk menghitung besarnya daya listrik yang dibangkitkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro dari potensi aliran air di Tukad Balian. Dari hasil simulasi padabeban minimum 10% dengancos φ 0,8 dandayanyata 300.000 watt besarnyadayamekanik yang dibutuhkansebesar405,9 kW dengandebit air sebesar1,25m3/s. Sedangkanuntukbebanmaksimum 100% dengandayanyata 3.000.000 watt besarnyadayamekanik yang dibutuhkansebesar3.410,4 kWdengan debit air sebesar 10,55 m3/s. Kata Kunci : PLTM TukadBalian, simulink, dan generator
iii
DAFTAR ISI
Halaman Sampul............................................................................................
i
Halaman Pengesahan.....................................................................................
ii
RINGKASAN................................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
iv
BAB I. PENDAHULUAN............................................................................
1
BAB II. KAJIAN PUSTAKA.......................................................................
3
BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT.........................................................
18
BAB IV. METODE PENELITIAN..............................................................
19
BAB V PEMBAHASAN............................................................................
21
BAB V. PENUTUP ......................................................................................
27
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
28
LAMPIRAN
29
iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Kebutuhan energy listrik di Provinsi Bali cukup tinggi, karena adanya pertumbuhan
penduduk yang dituntut untuk memenuhi kebutuhan perumahan serta pendukungnya. Namun pertumbuhan energy listrik bukan saja akibat dari pertumbuhan penduduknya saja, melainkan terjadinya pertumbuhan sarana pariwisata yang sangat pesat mengakibatkan peningkatan kebutuhan energy listrik tersebut. Kebutuhan akan energy listrik di Pulau Bali masih disuplai dari Pembangkit di Pulau Jawa. Sehingga Provinsi Bali harus memikirkan mencari sumbersumber energy baru untuk memenuhi akan pertumbuhan energy listrik tersebut, walaupun potensi energy listrik yang kecil-kecil yang berada di pedesaan yang dapat menambah pasokan energy listrik pada daerah sekitarnya. Provinsi Bali memiliki wilayah sungai Strategi Nasional dengan Nomor Kode 03.01.A3, yang terdiri dari 391 (tiga ratus sembilan puluh satu) daerah aliran sungai (DAS) dengan luas DAS keseluruhan 5.617,04 km2. Berdasarkan kondisi topografi Wilayah Sungai Bali terdapat empat danau alam dengan luas permukaan yaitu, Danau Batur: 16,6 km2, Danau Beratan: 3,8 km2, Danau Tamblingan: 1,4 km2 dan Danau Buyan: 4,8 km2 (BWS, 2014). Dengan adanya potensi aliran air sungai di Provinsi Bali dapat dikembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTM). Sungai Tukad Balian yang berlokasi di Desa Lumbung Kauh, Kabupaten Tabanan telah dilakukan perencanaan pembangunan PLTM namun sampai tahun 2014 belum terealisasi. Sampai saat ini Desa Lumbung Kauh telah dialiri listrik hingga 90% (ratio elektrifikasi 90%) dan 10 % lagi masih dalam daftar tunggu. Untuk memenuhi kebutuhan beban listrik tersebut perlu pemanfaatan aliran air sungai Tukad Balian untuk dibangun PLTM yang dapat memenuhi kebutuhan listrik yang masih 10% tersebut. Sungai Tukad Balian memiliki lebar ± 20 meter dan luas aliran sungai (DAS) sekitar 149 km2, debit air rata-rata 3,90 m3/s, debit aliran sungai minimum 1,56 m3/s, debit aliran sungai maksimum 7,80 m3/s, dan head (ketinggian)
35,56 m (PT
Bali Energi Indonesia, 2013). 1
Berdasarkan permasalahan tersebut di atas dalam penelitian ini akan dianalisis mengenai simulasi unjuk kerja generator dengan software MATLAB agar dapat diketahui daya mekanik yang dibutuhkan terhadap perubahan beban listrik.
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan permasalahan tersebut diatas dapat dirumuskan masalahnya adalah
berapakah besarnya daya mekanik PLTM Tukad Balian dengan menggunakan simulink MATLAB?
1.3
Batasan Masalah Mengingat luasnya batasan masalah dalam pembahasan penelitian ini, maka
permasalahan yang dibatasi sebagai berikut : 1.
Menganalisa PLTM Tukad Balian dengan menggunakan simulink MATLAB.
2.
Sistem diasumsikan dalam keadaan seimbang pada simulink MATLAB.
3.
Simulink hanya membahas sistem kelistrikan PLTM.
4.
Cos φ diasumsikan sebesar 0,8.
2
BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 State of the Art Review
Bandri (2013), melakukan penelitian tentang Analisa Perubahan Beban Terhadap Karakteristik Generator Sinkron (Aplikasi PLTG Pauh Limo Padang). Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji dan melihat kinerja generator sinkron tiga fasa terhadap perubahan beban daya aktif. Dari hasil analisis diperoleh bahwa semakin bertambahnya beban maka GGL induksi juga akan naik dan arus medan juga naik. GGLinduksi yang di dapat pada saat beban puncak dari faktor daya lagging adalah 6397,211 V dan arus medan304,629 A, GGL induksi pada faktor daya leading adalah 6043,474 V dan arus medan 287,784 A. Saka (2009), melakukan penelitian tentang Studi Perencanaan PLTMH 1x12 kW sebagai Desa Mandiri Energi di Desa Karangsewu, Cisewu, Garut, Jawa Barat. Penelitian ini merupakan perencanaan pembangunan PLTM dengan sumber potensi aliran air dari Sungai Ciawi untuk membangkitkan energi listrik di Desa Karangsewu dengan estimasi daya terbangkitkan 103,88 kW dengan debit air 1,282 m3/detik dan daya terbangkit terendah sebesar 12,07 kW dengan debit air 0,149 m3/detik. Sharma
(2013),
melakukan
penelitian
mengenaiMatlab
Based
Simulation
ofComponents ofSmall Hydro-Power Plants mengembangkan model pembangkit listrik tenaga minihidro skala kecil untuk listrik pedesaan menggunakan simulasi MATLAB. Hasil simulasi menunjukkan kemungkinan bahwa sumber energi terbarukan atau alternative akan menggantikan sumber energi konvensional di masa depan untuk daerah pedesaan.
2.2
Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro PLTM(Pembangkit Listrik Mini Hidro) adalah pembangkit listrik yang ramah
lingkungan karena menggunakan energi terbarukan (renewable) yaitu air sebagai sumber utama, dan merupakan salah satu pembangkit listrik yang membangkitkan energi listrik menggunakan energi air sebagai sumber penghasil energi listrik. PLTM membutuhkan debit air
3
dan ketinggian air (head) yang cukup untuk menghasilkan daya mekanik dalam memutar turbin untuk menghasilkan energi listrik yang dibutuhkan(Putra, 2010). Terdapat tiga kategori berdasarkan kapasitas daya maksimum yang dibangkitkan untuk pembangkit listrik tenaga air yaitu (Anonim.2003) : 1.
Pembangkit listrik tenaga air skala besar: kapasitas daya yang dibangkitkan di atas 10 MW.
2.
Pembangkit listrik tenaga minihidro: kapasitas daya yang dibangkitkan antara 200 kW sampai dengan 10 MW.
3.
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro: kapasitas daya yang dibangkitkan di bawah 200 kW. Pembangkit listrik tenaga minihidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sumber
energi), turbin, dan generator. Besarnya daya mekanik yang dapat dihasilkan PLTM di turbin dapat dihitung sebagai berikut : P=
xgx
x
...............................................................................................................................................(2.1)
dimana : P
= Kapasitas daya terpasangdi turbin (kW) = Efisiensi turbin (0.92)
g
= Konstanta percepatan gravitasi, 9.81 (m/s2)
Qd
= Debit perencanaan (m3/det)
Hn
= Tinggi jatuh netto (meter)
2.3
Bagian – Bagian Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) Secara umum PLTM memiliki 3 komponen utama dalam membangkitkan energi listrik,
yaitu :
2.3.1
Air Air merupakan sumber energi karena air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan
energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Air yang mengalir dengan kapasitas tertentu disalurkan dengan ketinggian 4
tertentu menuju rumah instalasi(rumah turbin). Di rumah instalasi air tersebut akan menggerakkan turbin dimana turbin sendiri akan menerima energi air dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputarnya poros turbin. Poros yang berputar tersebut akan menggerakkan generator dengan menggunakanv-belt. Dari generatorakan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau beban.
2.3.2
Turbin Air Berfungsi untuk mengubah energi air (potensial, tekanan dan kinetik) menjadi energi
mekanik dalam bentuk putaran poros (torsi). Putaran poros turbin diteruskan ke poros generator listrik untuk menghasilkan energi listrik. Untuk menghasilkan putaran poros didasarkan atas (SSM, 2013) : a. Tinggi air (water head) b. Arus desain c. Kecepetan rotasi (rotational speed) Dengan efisiensi turbin rancangan yang telah diperoleh, perhitungan daya turbin dapat diperoleh dengan persamaan : .......................................................................................................(2.2) Dimana : P
= Daya turbin (kW)
ρ
= Massa jenis air (kg/m3) = Percepatan gravitasi (m/det2) = Tinggi jatuh efektif (m)
η
= Efisiensi turbin Kecepetan spesifikasi turbin berhubungan dengan putaran turbin dan faktor kavitasi.
Untuk menentukan kecepatan spesifik yang sesuai, agar penempatan turbin (tinggi hisap turbin) bebas dari kavitasi, maka dilakukan perhitungan dengan menetapkan kecepatan putar turbin yang telah ada dipasaran (SSM, 2013). 5
Turbin dan generator dikopel langsung agar memiliki putaran yang sama. Kecepatan spesifik turbin ditentukan dengan persamaan : .......................................................................................................(2.3)
Dimana : = Kecepatan spesifik = Kecepatan putaran turbin (rpm) = 1000 rpm = Daya turbin = Tinggi jatuh air efektif (m)
1.
Turbin impuls Energi potensialyang dihasilkan air diubah menjadi energi kinetik pada nozle. Air yang keluar dari nozle mempunyai kecepatan yang tinggi untuk memutar sudu turbin. Setelah membentuk sudu arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi perubahan momentum (impulse). Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin dengan tekanan sama karena aliran air yang keluar dari nosel tekanannya adalah sama dengan tekanan atmosfer sekitarnya. Semua energi dengan ketinggian dan tekanan ketika masuk ke sudu, jalan turbin dirubah menjadi energi kecepatan. Adapun bagian - bagianturbin impuls adalah sebagai berikut (Watt, 2005) : a. Turbin pelton Turbin pelton terdiri dari satu set sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat yang disebut nozel. Turbin pelton adalah salah satu dari jenis turbin air yang paling efisien. Turbin pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi.
6
Gambar 2.1 Turbin Pelton Sumber : A Guide To UK Mini-Hydro Developments
Bentuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. Sudu dibentuk sedemikian sehingga pancaran air akan mengenai tengah-tengah sudu dan pancaran air tersebut akan berbelok ke kedua arah sehinga bisa membalikkan pancaran air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya-gaya samping. Untuk turbin dengan daya yang besar, sistem penyemprotan airnya dibagi lewat beberapa nosel. Dengan demikian diameter pancaran air bisa diperkecil dan ember sudu lebih kecil. Turbin pelton untuk pembangkit skala besar membutuhkan head lebih kurang 150 meter tetapi untuk skala mikrohead 20 meter sudah mencukupi. b. Turbin turgo Turbin turgo dapat beroperasi pada head 30 sampai dengan 300 meter. Turbin turgo merupakan turbin impulse, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozle memutar sudu pada sudut 20 o. Kecepatan putar turbin turgo lebih besar dari turbin pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya perawatan.
7
Gambar 2.2 Sudu turbin turgo Sumber : A Guide To UK Mini-Hydro Developments
c. Turbin crossflow Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell-Banki merupakan penemunya. Selain itu juga disebut Turbin Osberger yang merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflow. Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 litres/sec hingga 10 m3/sec dan head antara 1 sampai dengan 200 m. Turbin crossflow menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu sehingga terjadi konversi energi kinetik menjadi energi mekanis. Air mengalir keluar memutar sudu dan memberikan energinya (lebih rendah dibanding saat masuk) kemudian meninggalkan turbin. Runner turbin dibuat dari beberapa sudu yang dipasang pada sepasang piringan paralel.
Gambar 2.3 Turbin Crossflow
8
Sumber : A Guide To UK Mini-Hydro Developments
2. Turbin reaksi Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian turbin yang berputar) dapat berputar. Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan sebagai turbin reaksi. Runner turbin reaksi sepenuhnya tercelup dalam air dan berada dalam rumah turbin. Adapun yang termasuk turbin reaksi adalah sebagai berikut : a.
Turbin francis Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial. Sudu pengarah pada turbin francis dapat merupakan suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya. Untuk penggunaan pada berbagai kondisi aliran air penggunaan sudu pengarah yang dapat diatur merupakan pilihan yang tepat.
Gambar 2.4 Turbin francis Sumber : A Guide To UK Mini-Hydro Developments
9
b. Turbin kaplan & propeller Turbin kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi aliran aksial. Turbin ini tersusun dari propeller seperti pada perahu. Propeller tersebut biasanyamempunyai tiga hingga enam sudu.
Gambar 2.5 Turbin Kaplan Sumber : A Guide To UK Mini-Hydro Developments
2.3.3
Generator Berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator yang
sesuai dengan kapasitas minihidro adalah jenis generator synchronous dengan eksitasi sendiri yang memiliki poros horizontal. Kecepatan putar disesuaikan dengan kecepatan turbin, kecepatan standar yang tersedia dipabrik adalah 500,600,750,1000,1500 rpm. Apabila kecepatan turbin tidak sama dengan salah satu kecepatan tersebut maka digunakan roda gigi. Kapasitas generator harus ditentukan dengan teliti, agar tidak terjadi pengertian yang berbeda tentang daya output dari turbin untuk desain tinggi jatuh dan faktor daya (cos phi).
2.4 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) Tukad Balian Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTM) memiliki beberapa komponenkomponen antara lain : 10
1.
Bendungan Panjang bendungan adalah 40 m dengan elevasi crest bendungan terletak pada
ketinggian 125 m. Adapun lahan untuk areal bendung adalah sekitar 80 x 50 m2. Ambang bendungan direncanakan mampu mengalirkan debit banjir dengan periode banjir 100 tahunan. Langkah-langkah dalam perencanaan bendungan antara lain (SSM, 2013): a. Menghitung tinggi muka air banjir rencana. b. Menentukan bentuk bendungan. c. Lebar efektif mercu bendugan : lebar efektif mercu bendungan adalah lebar bendungan yang bermanfaat untuk melewatkan debit, yaitu lebar bendung dikurangi pengaruh pintu pembilas dan pilar- pilar termasuk pangkal bendungan (abutment). Dihubungkan dengan lebar mercu bendungan yang sebenarnya (L), maka lebar efektif mercu bendungan (Le) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : Le = L - 2 (nKp + Ka) H1………………………………………………..(2.4) Dimana : n
= Jumlah pilar
Kp = Koefisien kontraksi pilar Ka = Koefisien kontraksi pangkal bendung (abutment) H1 = Tinggi energi di atas mercu 2.
Struktur pengambilan (Intake Structure) Struktur pengambilan adalah struktur untuk mengalihkan air ke dalam pipa atau air dari
sungai menuju ke jalur air. Aliran air harus mampu mengalihkan jumlah yang diperlukan ke penstock tanpa menghasilkan dampak negatif pada lingkungan sekitarnya dan dengan kehilangan tinggi (head loss) sekecil mungkin. Pada PLTM Tukad Balian elevasi ambang intake adalah EL.125,00 m ditetapkan berdasarkan kebutuhan elevasi air di saluran penghantar, sedangkan lahan untuk areal intake adalah 400m2. 3.
Bak pengendap dan bak penenang (settling basin) 11
Bak pengendap dan bak penenang berfungsi untuk mengontrol debit air dalam pipa pesat (penstock) dan sebagai penyaringan terakhir sampah dan endapan partikel padat agar tidak masuk ke dalam turbin. Dimensi kolam pengendap dapat dihitung dengan rumus : ..........................................................................................................................................(2.5)
Dimana
adalah panjang kolam pengendapan,
kecepatan arus yang membawa partikel dan
adalah kedalaman kolam,
adalah kecepatan pengendapan.Panjang kolam
pengendapan juga harus memperhitungkan efek perlambatan (retarding effect). Selanjutnya lebar kolam pengendapan dihitung menggunakan persamaan : .....................................................................................................................................
Dimana
adalah lebar kolam pengendapan dan
(2.6)
adalah debit rencana. Untuk
kedalaman kolam pengendapan biasanya diambil tidak melebihi 4 m untuk proyek minihidro yang kecil. 4.
Pipa pesat (penstock) Faktor – faktor yang menjadi pertimbangan dalam menetukan pipa pesat adalah : a. Pemilihan rute dipilih sedemikian rupa untuk memperoleh panjang dan belokan seminimum mungkin tetapi kuat dengan pondasi kokoh. b. Diameter pipa pesat harus dipertimbangkan dengan teliti untuk mendapatkan diameter ekonomis. c. Tekanan hidrolik maksimum yang digunakan untuk mendesain, apabila diisi air harus mencapai nilai maksimum, untuk mencegah tekanan hidrostatik. Pertimbangan terhadap korosi, terutama untuk kondisi air dengan pH< 4. d. Penentuan ketebalan pipa diperhitungkan terhadap tekanan air maksimum akibat beda tinggi (head) serta juga harus memperhitungkan kemungkinan terjadinya korosi pipa pesat akibat karat. Pipa baja ringan direncanakan dalam skema PLTM Tukad Balian untuk mengalirkan
dari bak penenang ke power house. Pipa baja dapat dipasang di atas atau di bawah tanah, tergantung pada faktor seperti sifat dari tanah itu sendiri, bahan pipa, temperatur di sekitar dan
12
persyaratan lingkungan. Kehilangan tinggi dalam pipa dapat disebabkan oleh banyak faktor seperti : a.
Kehilangan tinggi karena gesekan (friction) Dalam jaringan pipa yang relatif panjang walaupun jenis pipa yang digunakan terbuat dari material yang licin, namun masih terdapat kerugian dari faktor gesekan. Kehilangan tinggi karena gesekan dapat dihitung menggunakan persamaan Darcy-Weisbach berikut: ................................................................................................. (2.7) Dimana : = Kehilangan energi akibat gesekan di sepanjang pipa (m) = Faktor gesekan pipa = Panjang pipa (m) = Kecepatan rata-rata dalam pipa (m/s) = Diameter pipa (m) = Gaya gravitasi (m/s2)
b.
Kehilangan tinggi karena bengkokan pipa (pipe bend) Sistem pipa terdiri dari jalur yang lurus sehingga efisiensi tekanan air dapat dipertahankan. Kondisi ideal tersebut tidak selalu dapat terpenuhi mengingat jalur yang dilalui oleh jaringan pipa tidak selalu dalam kondisi jatuh air yang baik di beberapa tempat, sehingga pipa harus dibengkokkan.Semakin banyak bengkokan maka semakin banyak pula energi yang hilang dalam pipa.
5.
Rumah pembangkit (power house) Merupakan bangunan yang memuat perangkat–perangkat penting yang menetukan
operasi PLTM. Rumah pembangkit berfungsi untuk melindungi peralatan mekanikal-elektrikal seperti turbin, generator, dan peralatan kontrol dari perubahan cuaca. Gedung pembangkit ini mempunyai dimensi : lebar 22,50 m, panjang 46,00 m, tinggi 12,00 m serta terdapat 4 buah pintu pembilasan dengan ukuran 1,50 m x 1,50 m. Lahan untuk gedung pembangkit ini sekitar 1035 m2. 13
6.
Trailrace Air dalam pipa, melewati turbin di power house, kembali ke sungai melalui sebuah
trailrace. Air memiliki kecepeatan keluar yang tinggi, trailrace harus dirancang untuk memastikan tidak ada kerusakan akibat aliran air tersebut. Trailrace terletak di tepi Tukad Balian, dengan muka air trailrace dalam keadaan normal EL. 84,00 m.
7.
Perhitungan debit air Untuk mengetahui besarnya debit air Sungai Tukad Balian, salah satu perhitungan debit
air dengan metode neraca air F.J Mock, yang dirumuskan sebagai berikut (PT. Bali Energi) : Q
:
Dro : Ws :
Dimana : Q
:
Bf
(Dro + Bf) A/ (Jumlah Hari x 86,40)…………………(2.8) Ws – I R – Et
debit andalan, m3/dt
Dro :
direct run off, m3/dt/km2
:
base flow, m3/dt/km2
A
:
catchment area, DAS, km2
I
P
Ws :
water surplus, mm
:
infiltrasi, mm
Vn
:
storage volume, mm
:
curah hujan, mm
Et
:
evapotranspirasi penman modifikasi, mm
I
:
Infiltrasi = 30% water surplus di musim basah dan 50% di Musim
Dimana :
kemarau
P-EL:
water surplus, mm
Eto :
evapotranspirasi pada bendung terbuka
EL
:
Eto – E = limit evapotranspirasi, mm
14
Va
:
Vn – (Vn-1) = storage bulanan, mm
:
0,5 (1 + K) I + K x V (n – 1)
K
:
koefisien inflitrasi = 0,80
Vn
2.5
Pemodelan Sistem Dinamik dengan Simulink Program (software) tambahan dari MATLAB berupa Simulink yang dibuat oleh
MathWorks Inc. Program ini digunakan untuk menampilkan pemodelan sistem simulasi, dan analisis sistem dinamis. Software ini dirancang dengan tampilan grafis atau biasa disebut dengan software dengan Graphical User Interface (GUI). Dengan rancangan tersebut, pengguna simulink dapat menampilkan komponen yang digunakan secara visual sekaligus menyesuaikan dengan parameter yang dibutuhkan dan kemudian menganalisis hasil simulasinya. Komponen-komponen yang disediakan oleh simulink dalam library dikelompokkan sesuai kebutuhan dalam BLOCKSET GROUP. Kebutuhan simulasi sistem tenaga listrik, model dari komponen-komponen dapat dipilih dari group SimPowerSystem. Suatu blok dalam simulink melambangkan sistem dinamik dasar yang terdiri atas suatu set input, set state dan set output State merupakan suatu variabel yang menentukan output blok dan memiliki nilai terbaru (current value), yaitu fungsi nilai sekarang dari suatu fungsi nilai sebelumnya yang dimiliki state dan atau input. Suatu blok yang mempunyai state harus menyimpan nilai sebelumnya (previous value) dari state untuk menghitung current statenya
2.3.4
Hydraulic Turbine Pengaturan daya mekanik yang diperoleh turbin air dapat disimulasikan dengan
mengaplikasikan blokhydraulic turbine yang dapat dilihat pada gambar berikut :
15
Gambar 2.6 Hydraulic turbine
2.3.5
Synchronous machine ( mesin sinkron ) Gambar model mesin sinkron terdapat masukan dan keluaran, masukan (input) terdiri
atas Pm dan Vf. Sedangkan keluarannya (output) terdiri dari m,A,B,C.
Gambar 2.7Synchronous machine
Pm menggambarkan daya masukan mekanik yang terhubung pada poros mesin sinkron. Nilai Pm menentukan mode operasi mesin sinkron. Jika mesin sinkron tersebut dioperasikan sebagai generator, diberi nilai konstanta positif atau dihubungkan dengan keluaran dari blok penggerak mula. Jika mesin sinkron dioperasikan sebagai motor, maka Pm diberi nilai konstanta negatif atau suatu fungsi matematis (Kumar,2013). Vf merupakan input kedua pada blok mesin sinkron yang menggambarkan nilai tegangan eksitasi yang dipakai pada mesin sinkron. Nilai tegangan tersebut dapat diperoleh dari menghubungkan terminal Vf dengan blok Voltage regulator atau memberikan suatu nilai 16
konstanta tertentu. m merupakan keluaran berupa suatu vector yang mengandung 22 macam sinyal. Sinyal – sinyal tersebut dapat dipisah – pisahkan (demultiplex) menggunakan blokbus selector. A,B,C merupakan terminal output tegangan 3 fasa yang dihubungkan dengan beban generator atau catu tegangan motor sinkron. A,B,C adalah tiga gulungan diatur secara elektrik oleh 120 simetris satu sama lain.
2.3.6
Three Phase Paralel RLC Load Blok tiga phase paralel RLC merupakan beban seimbang tiga fase sebagai kombinasi
paralel dari elemen RLC. Pada frekuensi tertentu, beban menunjukkan impedansi konstan.Daya aktif dan reaktif yang pada beban sebanding dengan kuadrat tegangan yang diberikan.
Gambar 2.8Three-phase paralel load
Didalam blok beban 3 phase terdapat parameter – parameter yang dapat diatur sesuai dengan beban nyata. Nominal fase ke fase tegangan Vn merupakan tegangan beban dalam volt RMS (Vrms). Nominal fn frekuensi dalam hertz (Hz). Daya aktif (P) merupakan daya aktif beban tiga phase dalam watt (W). Daya reaktif QLdaya reaktif tiga phase induktif QL dalam vars.
17
BAB III TUJUAN DAN MANFAAT 3.1 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah mengetahui besarnya daya mekanik PLTM Tukad Balian dengan menggunakan simulink.
3.2 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini dat digunakan sebagai acuan dalam penggunaan PLTM pada daerah-daerah yang belum belum dialiri jaringan listrik untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.
18
BAB IV METODE PENELITIAN
4.1
Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Dasar Teknik Tenaga Listrik Jurusan Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Bukit-Jimbaran, Badung penelitian dilaksanakan dari bulan 22 Juni 2015 sampai 5 Oktober 2015.. 4.2
Data
4.2.1 Sumber data Sumber data dalam penelitian ini berupa data sekunder yang diperoleh dari PT Bali Energi Indonesia, teori-teori penunjang dalam pembahasan, dan analisis yang berkaitan dengan pembangkit listrik tenaga minihidro yang bersumber dari buku (textbook) jurnal, internet, maupun refrensi lainnya yang berhubungan dengan penelitian ini. 4.3
Instrument Penelitian Dalam penelitian ini, instrumen yang digunakan oleh peneliti dapat dibagi menjadi dua,
yaitu perangkat keras seperti personal computer (PC) dan perangkat lunak yaitu, program MATLAB. 4.4
Tahapan Penelitian Tahapan penelitian yang dilakuka, dimulai dengan membuat simulasi menggunakan
program MATLAB. Hasil dari simulasi yang dilakukan berupa besarnya daya mekanik dan debit air. Alur analisis penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 dimulai dari mengumpulkan data generator, data beban listrik, data debit air Sungai Tukad Balian. Selanjutnya dilakukan pembuatan simulasi PLTM dengan komponen – komponen hydraulic turbine, synchronous machine, dan parallel load RLC, digabungkan serta diatur parameter – parameternya agar 19
sesuai dengan kondisi PLTM Tukad Balian. Hasil simulasi akan menunjukkan nilai dari daya mekanik dan debit air yang dibutuhkan oleh PLTM Tukad Balian. 4.5
Analisis Data Tahapan penelitian dalam penelitian ini yaitu :
1.
Pengumpulan data-data berupa data debit air aliran Sungai Tukad Balian, data generator, dan data beban listrik. model yang akan mempresentasikan hubungan antara komponen-komponen dalam sistem PLTM, sesuai dengan kondisi yang akan disimulasikan.
2.
Mensimulasikan kondisi PLTM untuk mengetahui besarnya daya mekanik apabila terjadi perubahan beban.
3.
Melakukan analisis data yang dihasilkan dari simulasi dan perhitungan PLTM Tukad Balian.
20
BAB V PEMBAHASAN
5.1
Lokasi Aliran Sungai Tukad Balian Aliran sungai Tukad Balian melintasi Desa Lumbung Kauh, Kecamatan Selemadeg
Barat, Kabupaten Tabanan, merupakan salah satu desa yang memiliki potensi untuk dikembangkan pembangkit minihidro yang diambil dari air Sungai Tukad Balian. Desa Lumbung Kauh memiliki 4 (empat) batas desa yaitu: sebelah utara Desa Mundeh, sebelah timur Sungai Tukad Balian, sebelah selatan Desa Lalanglinggah dan barat Desa Mundeh. Desa Lumbung Kauh dibagi menjadi beberapa banjar yaitu: Banjar Nagasari, Banjar Yeh silah, Banjar Delod ceking, dan Banjar Bejo. Jumlah penduduk Desa Lumbung Kauh berdasarkan sensus pada tahun 2008 sebanyak 1.411 jiwa. Saat ini, penduduk Desa Lumbung Kauh telah dialiri listrik hingga 90% artinya 10% penduduknya masih belum mendapatkan aliran listrik, yang menjadi daftar tunggu. Masalah tersebut dapat diatasi apabila di lokasi tersebut dapat dibangun Pembangkit Listrik Mini Hidro yang dapat menambah pasokan daya listrik tersebut ke pihak Perusahaan Listrik Negara.
5.2
Potensi Aliran Air Sungai Tukad Balian Untuk Pengembangan PLTM di Desa Lumbung Kauh PT Bali Energi Indonesia merencanakan pembangunan PLTM yang terletak di aliran
sungai Tukad Balian, Desa Lumbung Kauh, Kecamatan Selemadeg Barat, Kabupaten Tabanan. Sungai Tukad Balian dengan lebar ± 20 m dan panjang aliran sungai sekitar 149 km2, mempunyai potensi debit rata-rata tahunan sebesar 6,50 m3/detik. Berdasarkan data PT Bali Energi Indonesia pengukuran besarnya debit air di Sungai Tukad Balian digunakan tiga metodepengukuran yaitu : 1.
Metode Mock merupakan metode menghitung debit air rata–rata bulanan dengan perhitungan curah hujan areal dan perhitungan debit bulanan. Metode ini didasarkan pada data curah hujan, data klimatologi dan kondisi dari daerah aliran Sungai Tukad Balian. Data–data yang diperlukan dalam perhitungan metode neraca F.J Mock, antara lain : 21
a.
Hujan bulanan rata-rata (mm)
b.
Hari hujan bulanan rata-rata (hari)
c.
Evapotranspirasi potensial bulanan (mm/bulan)
d. Kondisi daerah aliran sungai Berdasarkan hasil pengukuran dan analisis yang dilakukan oleh PT. Bali Energi debit rata-rata menggunakan metode FJ Mock sebesar 8,17 m3/dt. 2.
Metode Weert merupakan metode mendapat debit rata–rata atau andalan di daerah aliran sungai dengan menggunakan data curah hujan. Curah hujan rata-rata untuk Tukad Balian adalah 2500 mm/thn.
Debit rata – rata Sungai Tukad Balian sebesar 9,14 m3/s.
Tabel 5.1. Hasil perhitungan debit rata-rata untuk masing-masing metode
Metode Metode Mock Metode Weert Metode Modifikasi Data Lokal Debit rata – rata
Debit Rata-Rata m3/s 8,17 6,29 9,14 7.85
Dari FDC tersebut dapat ditentukan hasil energi dari PLTM Tukad Balian.Asumsi yang digunakan PT Bali Energi Indonesia dapat dilihat pada tabel 5.2.
Tabel 5.2 Kondisi PLTM Tukad Balian
Jenis Turbin Generator Gross head Net Head Efisiensi Turbin Efisiensi Generator Efisiensi Transformer Kerugian lain 5.3
2 unit Francis Turbin 2 unit Tipe Synchronous 39,00 35,80 92% pada aliran desain 95% 97% 2%
Simulasi Pemilihan Generator Sinkron PLTM Tukad Balian
22
Daya yang akan dibangkitkan oleh PTLM Tukad Balian dari power, energi dan plant faktor sebesar 2,5 MW. Potensi tersebut dihasilkan dari rating daya generator sinkron dalam penyusunan model sistem yang akan disimulasikan dalam simulink. Besarnya rating generator dimodelkan sebagai generator sinkron PLTM Tukad Balian adalah sebesar 2 x 1875 kVA = 3750 kVA. Data generator tersebut akan diisikan pada parameter generator untuk membuat generator yang sesuai dengan generator digunakan pada PLTM Tukad Balian pada simulink.
Gambar 5.1 Parameter generator sinkron PLTM Tukad Balian
5.4
Perlakuan Dengan Simulasi Generator Sinkron pada PLTM Tukad Balian dengan Perubahan Beban Perlakuan dengan simulasi generator sinkron PLTM Tukad Balian dengan
menggunakan simulink sehingga diketahui besarnya daya mekanik apabila terjadi perubahan beban listrik. Jika generator sinkron pada PLTM Tukad Balian dengan daya 3750 kVA beroperasi dengan beban 10% beban penuh dengan faktor daya 0,8, maka besar daya beban tersebut adalah : 23
Sbeban 10%
= 3750 kVA x 10% = 375.000VA
Daya nyata dengan faktor daya (cos φ ) : Pbeban 10% pf 0,8 = S x cos φ = 3750 kVA x 0,8 = 300.000 W Daya reaktif beban dengan faktor daya (cos φ ) : Q
= S x sin φ
φ
= cos-1 0,8 = 0,644°
Jadi : Qbeban 10% pf 0,8 = 375.000 VA x sin 0,644 = 375.000 VA x 0,6 = 225.000 VAR
Besarnya nilai P dan Q diinput pada blok beban 3 fasa seperti gambar 4.3. Sehingga sistem terhubung dengan beban sebesar 375 kVA atau 10% beban pada faktor daya 0,8.
24
Gambar 5.2 Parameter blok beban dengan daya 3750 kVA pada beban 10%
Apabila bebannya bertambah hingga 100% beban penuh dengan faktor daya 0,8 maka : Sbeban 100%
= 3750 kVA x 100% = 3.750.000VA
Daya nyata dengan faktor daya (cos φ ) : Pbeban 100% pf 0,8 = S x cos φ = 3750 kVA x 0,8 = 3.000.000 W Daya reaktif beban dengan faktor daya (cos φ ) : Q
= S x sin φ
φ
= cos-1 0,8 = 0,644°
Jadi : Qbeban 100% pf 0,8 = 3.750.000 VA x sin 0,644 25
= 3.750.000 VA x 0,6 = 2.250.000 VAR
5.5
Hasil Simulasi Generator Sinkron pada PLTM Tukad Balian dengan Perubahan Beban Perubahan aliran daya listrik diakibatkan oleh adanya perubahan daya beban pada
simulasi. Setiap terjadinya perubahan beban agar simulasi dapat dijalankan aliran daya yang baru harus diupdate dari blok power GUI dengan memilih machine initialization dan pilih update. Hasil update dari power GUI akan memberikan analisa terhadap dari generator 3750 kVA, 3300 Volt yang dibebani dari beban pada parameter blok 3 fasa yang berubah– ubah.
26
BAB VI PENUTUP
6.1 Simpulan Pada beban minimum 10% dengan cos φ 0,8 daya nyata 300.000 watt besarnya daya mekanik yang dibutuhkan sebesar 405,9 kW, dengan debit air sebesar 1,25 m3/s. Sedangkan untuk beban maksimum 100% dengan daya nyata 3.000.000 watt besarnya daya mekanik yang dibutuhkan sebesar3.410,4 kW dengan debit air sebesar 10,55 m3/s.
27
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2003. Kebijakan Pengembangan Energi Terbarukan dan Konservasi Energi. Jakarta: Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. Anonim. 2005. A Guide To UK Mini-Hydro Developments. UK:The British Hydropower Association. Anonim. 2009. Manualsand Guidelines for Micro-hydropower Developmentin Rural Electrification Volume I. Jepang: Japan International Cooperation Agency. Anonim.2014. Balai Wilayah Sungai Bali-Penida.Denpasar: Erlangga. BadanStandarisasiNasional. 2011. PersyaratanUmumInstalasiListrik 2011 (PUIL 2011). Jakarta. Yayasan PUIL. Bandri, S. 2013. Analisa Pengaruh Perubahan Beban Terhadap Karakteristik Genertor Sinkron (Aplikasi PLTG Pauh Limo Padang).Sumatera Barat: InstitutTeknologi Padang. Kumar, A. 2013. Modeling and Simulation of Micro Hydro-Diesel Hybrid Power System for Localized Power Requirement Using MATLAB/Simulink.Jadavpur: Universitas Jadavpur. Putra, IP.S.W. 2010. Simulasi Pengaturan Generator Sinkron Pada PLTM Kemiri, Mojokerto (tugas akhir). Bali: Universitas Udayana. Saka, A. 2008.StudiPerencanaan PLTMH 1 x 12 kW sebagaiDesaMandiriEnergi di DesaKarangsewu, Cisewu, Garut, Jawa Barat. Surabaya: ITS Surabaya. Sharma, P.P., S. Chatterji, dan Singh, B. 2013. MatlabBasedSimulation OfComponents OfSmallHydro-PowerPlants.India: VSRD International Journal of Electrical, Electronics &CommunicationEngineering, Vol. III Issue VIII. SSM.2013. Studi Kelayakan Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hydro (PLTM) TukadBalian, KabupatenTabanan, Indonesia. Jakarta: PT Bali Energi Indonesia. Watt, Committee. 2005. Small-Scale-Hydro-Power. London: Taylor & Francis e-Library.
28
LAMPIRAN Lampiran 1. Justifikasi anggaran 1. Honor
Honor
Honor/jam (Rp)
Waktu (jam/minggu)
Honor per tahun (Rp)
Minggu
Ir. I Gusti Ngurah Janardana, M.Erg
-
-
-
-
Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT Ir. Cokorde Gede Indra Partha, M.Erg., MT
-
-
-
-
MT Ir. Cokorde Gede Indra Partha, M.Erg., MT
-
-
-
-
Ir. I Nyoman Budiastra, M.Kes., MT
-
-
-
-
SUB TOTAL (Rp)
-
2. Peralatan Penunjang Material
Justifikasi Pemakaian
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Harga Peralatan Penunjang (Rp)
Meteran
Mengukur ketinggian
1
50,000
50,000
flowmeter
Mengukur debit air
1
1,250,000
1,250,000
SUB TOTAL (Rp)
1,300,000
29
3. Bahan Habis Pakai Material
Justifikasi Pemakaian
Software Matlab
simulink
ATK
Analisa desin
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
Harga Peralatan Penunjang (Rp)
1
1,000,000
1,000,000
1
1,200,000
1,200,000
SUB TOTAL (Rp)
3,200,000
dan
4. Perjalanan Material
Denpasar - Tabanan
Justifikasi Perjalanan
Kuantitas
Survey dan pengukuran konsumsi
Harga Satuan (Rp)
Harga Peralatan Penunjang (Rp)
5
400,000
2,000,000
10
50,000
500,000
SUB TOTAL (Rp)
2,500,000
5. Lain-Lain Material
Justifikasi Pemakaian
Pengadaan Laporan
Cetak dan Jilid
Kuantitas
Harga Satuan (Rp)
5
100,000
Harga Peralatan Penunjang (Rp)
500,000
30
SUB TOTAL (Rp) 500,000
TOTAL ANGGARAN YANG DIPERLUKAN SETAHUN (RP)
7,500,000
Lampiran 2. Dukungan sarana dan prasarana penelitian Dukungan sarana dan prasarana penelitian Penelitian ini akan didukung dan dilaksanakan di Laboratorium Analisa Sistem Tenaga yang terletak di PS Teknik Elektro Kampus Bukit Jimbaran. Laboratorium ini dilengkapi dengan 6 buah PC untuk pembuatan dan penulisan program. Lampiran 3. Susunan organisasi tim peneliti dan pembagian tugas No. Nama/NIDN
1
I Gusti Ngurah Janardana, M.Erg (0015086215)
Instansi Asal
Bidang Ilmu
Alokasi Waktu (jam/ming gu)
FT Unud
Teknik Tenaga Listrik
8
2 Ir. Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT (Ketua) (0013036609)
FT Unud
6
3
FT Unud
Teknik Tenaga Listrik Teknik Tenaga Listrik
Ir. Cokorde Gede Indra Partha, M.Erg., MT (0025056513)
6
Uraian Tugas
Mengatur Rencana, pelaksanaan penelitian dan analisa Pengolahan data serta menyusun laporan Desain perakitan
31
4
Ir. I Nyoman Budiastra, M.Kes., MT. (0031126728)
FT Unud
Teknik Tenaga Listrik
6
Pemrograman dan pengujian
LAMPIRAN 5. BIODATA KETUA DAN ANGGOTA TIM PENELITI KETUA TIM PENELITI
A. Identitas Diri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nama Lengkap (dengan gelar) Jabatan Fungsional Jabatan Struktural NIP/NIK/No.Identitas lainnya NIDN Tempat dan Tanggal Lahir
8. 9.
Nomor Telepon/Faks /HP Alamat Kantor
10.
Nomor Telepon/Faks
0361 703321, 0361 701806
11.
Alamat e-mail
[email protected] ;
12.
Lulusan yang telah dihasilkan
S-1= … orang; S-2= …Orang; S-3= Orang … 1. Instalasi Listrik 2. Pengetahuan Lingkungan dan K3 3. Bahasa Indonesia
Alamat Rumah
13. Mata Kuliah yg diampu
Ir. I Gusti Ngurah Janardana, M.Erg. L/P Lektor Kepala IVb / Pembina 196208151992031002 0015086215 Denkayu, 15 Agustus 1962 Jl. Surya Buana I Perum Buana Dirgantara No 30 Padangsambian Denpasar 0361485594 Fakultas Teknik Unud Kampus Bukit Jimbaran
B. Riwayat Pendidikan Program Nama Perguruan Tinggi
S-1 Universitas Udayana
S-2
S-3
Universitas Udayana (Unud) 32
Bidang Ilmu
Teknik Elektro
Unud: Ergonomi Fisiologi Kerja .
Tahun Masuk
1984
Unud: 1996
Tahun Lulus
1991
Unud: 1998
Judul Skripsi/Thesis/Disertasi
Studi Kehandalan Unud: Pengaruh Warna Dinding Sistem Jaringan Terhadap Intensitas Distribusi 20kv Pada PeneranganPada Ruang Kerja Penyulang Sanur dan Nusa Dua Bali
Nama Pembimbing/Promotor
Prof.Dr.Ir. Ontoseno Penangsang, MSc
Unud: Prof. Dr.dr. I Nyoman Adi Putra, M.OH
C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir
No. 1.
Tahun 2013
Judul Penelitian Rancang Bangun Robot Programmable Humanoid Berbasis CM-350 Dengan Actuator Kombinasi Servo Dynamixel AX-12A Dan Servo Dynamixel AX-18
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.) Hibah Teknik 7,5 Elektro
D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir No.
Tahun
1.
2012
2.
2013
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Perbaikan Sistem Kelistrikan Pada Pura Tambawaras Tabanan
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.) Hibah Teknik 7,5 Elektro Unud
Perbaikan Sistem Kelistrikan Pada Pura Silayukti Karangasem
Hibah Teknik Elektro Unud
7,5
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir No.
Judul Artikel Ilmiah
Volume/Nomor
Nama Jurnal 33
Dst.
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral pada Pertemuan/ Seminar Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir No.
Nama Pertemuan ilmiah/ Seminar
Judul Artikel Ilmiah
Waktu dan Tempat
1. Dst.
G. Pengalaman Penulisan Buku dalam 5 Tahun Terakhir No.
Judul Buku
Tahun
Jumlah Halaman
Penerbit
Jenis
No.P/ID
1. Dst. H. Pengalaman Perolehan HKI dalam 5 – 10 Tahun Terakhir No. 1. Dst.
Judul/Thema HKI
Tahun
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5 Tahun Terakhir No.
Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Lainnya yang Telah Diterapkan
Tahun
Tempat Penerapan
Respon Masyarakat
1. Dst. J. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya) 34
No.
Jenis Penghargaan
1.
Dosen Berprestasi Pada Program Pengembangan Kemahasiswaan Universitas Udayana Dosen Berprestasi Pada Pembimbing LKTM Bidang IPA dan Pembina Kemahasiswaan Satya Lencana Sepuluh Tahun
2.
3. 4. Dst.
Institusi Pemberi Penghargaan Universitas Udayana
Tahun
Universitas Udayana
2007
Presiden RI
2010
2007
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan penelitian : Unggulan Program Studi
Denpasar, 5 Oktober 2015 Ketua Peneliti,
(Ir. I Gusti Ngurah Janardana, M.Erg.) NIP. 196208151992031002
35
ANGGOTA TIM 1
LAMPIRAN 1. FORMAT BIODATA KETUA DAN ANGGOTA TIM PENELITI A. Identitas Diri 1.
Nama Lengkap (dengan gelar)
Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., L/P MT. Lektor Kepala IVa / Pembina 196603131993031001 0013036609 Denpasar, 13 Maret 1966 Dalung Asri I/19 Br. Dukuh desa Dalung Kec. Kuta Utara kab. Badung 03617489714 Fakultas Teknik Unud Kampus Bukit Jimbaran
2. 3. 4. 5. 6. 7.
Jabatan Fungsional Jabatan Struktural NIP/NIK/No.Identitas lainnya NIDN Tempat dan Tanggal Lahir
8. 9.
Nomor Telepon/Faks /HP Alamat Kantor
10.
Nomor Telepon/Faks
0361 703321, 0361 701806
11.
Alamat e-mail
12.
Lulusan yang telah dihasilkan
[email protected] ;
[email protected] S-1= … orang; S-2= …Orang; S-3= Orang … 1. Statistik dan Probabilitas 2. Dasar Teknik Tenaga Listrik 3. Rangkaian Logika 4. Rangkaian Pulsa 5. Ekonomi Teknik
Alamat Rumah
13. Mata Kuliah yg diampu
B. Riwayat Pendidikan Program
S-1
S-2
Nama Perguruan Tinggi
Universitas Udayana
Universitas Udayana (Unud) dan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Bidang Ilmu
Teknik Elektro
Unud: Ergonomi Fisiologi Kerja .
S-3
36
ITS : Teknik Elektro Tahun Masuk
1984
Unud: 2000 ITS
Tahun Lulus
1992
Unud: 2002 ITS
Judul Skripsi/Thesis/Disertasi
Rangkaian Komparator Sebagai Pengaman Motor Listrik Tiga Phase Terhadap Suplai Tegangan Tak Seimbang
: 2004
: 2007
Unud: Penggunaan Pengungkit Modifikasi Dapat Menurunkan Beban Kerja dan Keluhan Subjektif Serta meningkatkan Produktivitas Kerja pemasang Roda mobil Pada bekel Tambal Ban Mobil di Ubung Denpasar. ITS : Analisis dan Pendeteksian Gangguan Hubung Singkat Kumparan Stator Motor Serempak Magnet Permanen Menggunakan Metode Modified ANFIS
Nama Pembimbing/Promotor
Ir. Sidaryanto, Ir. I Made Amir dan Ir. Susiono
Unud: Prof. dr. I Gusti Ngurah Nala, MPH, PFK, Drs. Supriyadi, MS.
ITS : Prof. Ir. H. Soebagio, MS.E.E., PhD dan Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng
37
C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir
No. 1.
Tahun 2013
Judul Penelitian Pemanfaat Energi Matahari untuk Penggerak Pompa Air Listrik arus DC
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.) Dana Dipa T. 7,5 Elektro FT Unud
2. D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir No. 1.
Tahun 2009
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pengenalan dan Sosialisasi Penerapan Instalasi Kelistrikan SWER di Subak Celuk Desa Medahan, Kecamatan Blahbatuh, Gianyar
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.) Dibiayai dari 4 Dana Dipa (PNBK) Universitas Udayana
2. E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir No. 1.
Judul Artikel Ilmiah Pemanfaatan Energi Angin Sebagai Energi Alternatif Pembangkit Listrik Di Nusa Penida Dan Dampaknya Terhadap Lingkungan
Volume/Nomor Vol. 9 No.2 Agustus 2009
Nama Jurnal Bumi Lestari, Jurnal Lingkungan Hidup
2.
Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan Teknologi Oscilating Water Colum di Perairan Bali
Vol. 9 No. 2 Juli Majalah - Desember 2010 Ilmiah Teknologi Elektro
3.
Sosialisasi Sistem Pembumian Pada Pengembangan Instalasi Listrik Rumah
Volume 10 Nomor 1 Tahun
Jurnal Pengabdian Kepada 38
4.
Tangga Di Desa Pekutatan Jembrana
2011
Masyarakat
Pengendalian Arus Starting
Medan 14 Nopember 2012 Halaman A-34
Prosiding
Air Conditioning (AC) Berbasis Mikrokontroler Atmega8535
Snete 2012 Seminar Nasional Dan Ekspo Teknik Elektro 2012 ISSN: 20889984
Dst.
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan penelitian : Unggulan Program Studi
Denpasar, 5 Oktober 2015 Anggota Tim 1,
(Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT.) NIP. 1966031319931001
39
ANGGOTA TIM 2 A. Identitas Diri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Nama Lengkap (dengan gelar) Jabatan Fungsional Jabatan Struktural NIP/NIK/No.Identitas lainnya NIDN Tempat dan Tanggal Lahir Alamat Rumah Nomor Telepon/Faks /HP Alamat Kantor
Ir. Cok. Gede Indra Partha, M.Erg., L/P MT Lektor Kepala IVa / Pembina 19650525 199203 1 004 0025056513 Jakarta, 25 Mei 1965 Jl. Tukad Badung XII no. 9B 082147566789 Fakultas Teknik Unud Kampus Bukit Jimbaran
10. Nomor Telepon/Faks
0361 703321, 0361 701806
11. Alamat e-mail
[email protected]
12. Lulusan yang telah dihasilkan 13. Mata Kuliah yg diampu
S-1= … orang; S-2= …Orang; S-3= Orang … 1. Peralatan Pusat Pembangkit Tenaga Listrik 2. Robotika 3. Elektronika Daya dan Kendali 4. Pengaman Pusat Tenaga Listrik
B. Riwayat Pendidikan Program
S-1
S-2
Nama Perguruan Tinggi
Universitas Udayana
Universitas Udayana (Unud) dan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Bidang Ilmu
Teknik Elektro
Unud: Ergonomi Fisiologi Kerja .
S-3
ITS : Teknik Elektro Tahun Masuk
1984
Unud: 2000 ITS
: 2004
40
Tahun Lulus
1992
Unud: 2002 ITS
Judul Skripsi/Thesis/Disertasi
Nama Pembimbing/Promotor
: 2007
Pembuatan Prototipe DC-Chopper dengan Transistor untuk mengatur Putaran Motor Arus Searah Penguatan Bebas 220V; 4,5KW
Unud: Penggunaan Betel Modifikasi Menurunkan Beban Kerja dan Keluhan Subjektif serta Meningkatkan Produktifitas Pembobok Tembok Pemasang Instalasi Listrik.
Prof. Ir. Ontoseno P., Ph.D, Ir. Rukmi S.H., Ir. Karmawa
Unud: Prof. I B Adnyana Manuaba,. Hon.FErg.S., FIPS , SF., Prof. dr. I D P Sutjana,. M.Erg. PFK., S. Erg.
ITS: Rekonfigurasi Jaring Distribusi Tenaga Listrik menggunakan Breeding Genetic Algorithm (BGA)
ITS : Prof. Ir. Ontoseno Penangsang., Ph.D. dan Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng
C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir
No. 1.
Tahun 2012
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.) Kontinyuitas Aliran Daya Listrik Dana Dipa T. 7,5 Dengan Memanfaatkan Captive Power Elektro FT di Jurusan Teknik Elektro Unud Judul Penelitian
D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir 41
No. 1.
Tahun 2009
Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pengenalan dan Sosialisasi Penerapan Instalasi Kelistrikan SWER di Subak Celuk Desa Medahan, Kecamatan Blahbatuh, Gianyar
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.) Dibiayai dari 4 Dana Dipa (PNBK) Universitas Udayana
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir No. 1.
2.
Judul Artikel Ilmiah Sosialisasi Sistem Pembumian Pada Pengembangan Instalasi Listrik Rumah Tangga Di Desa Pekutatan Jembrana
Volume/Nomor Volume 10 Nomor 1 Tahun 2011
Nama Jurnal Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat
Sistem Kontrol Pemakaian Energi Listrik dengan Skala Proiritas Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA 8535
Medan 14 Nopember 2012 Halaman A-91
Prosiding Snete 2012 Seminar Nasional Dan Ekspo Teknik Elektro 2012 ISSN: 2088-9984
3.
Sistem Kontrol Parkir Mobil Otomatis Terkomputerisasi dan Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16
Medan 14 Nopember 2012 Halaman C-25
Prosiding Snete 2012 Seminar Nasional Dan Ekspo Teknik Elektro 2012 ISSN: 2088-9984
42
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral pada Pertemuan/ Seminar Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir No
Nama Pertemuan ilmiah/ Seminar
Judul Artikel Ilmiah
1.
Seminar Nasional Dan Ekspo Teknik Elektro 2012
Sistem Kontrol Pemakaian Energi Listrik dengan Skala Proiritas Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA 8535
Waktu dan Tempat Medan 14-112012
Sistem Kontrol Parkir Mobil Otomatis Terkomputerisasi dan Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16
Medan 14-112012
2.
ISSN: 2088-9984 Seminar Nasional Dan Ekspo Teknik Elektro 2012 ISSN: 2088-9984
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan penelitian Unggulan Program Studi Denpasar, 5 Oktober 2015 Anggota Tim 2,
(Ir. Cok. Gede Indra Partha, M.Erg., MT) NIP. 19650525 199203 1 004
43
ANGGOTA TIM 3
1. Nama Lengkap (dengan gelar) 2. Jabatan Fungsional 3. Jabatan Struktural 4. NIP/NIK/No.Identitas lainnya 5. NIDN 6. Tempat dan Tanggal Lahir 7. Alamat Rumah 8. Nomor Telepon/Faks /HP 9. Alamat Kantor 10. Nomor Telepon/Faks 11. Alamat e-mail 12. Lulusan yang telah dihasilkan 13. Mata Kuliah yg diampu
L/P Ir. I Nyoman Budiastra, MKes., MT Lektor Kepala IV a /Pembina 196712311993031015 0031126728 Jembrana/1967 Jln. Tkd, Pakerisan XIVa/8 Denpasar 0361 7490378 Bukit Jimbaran 0361 703315
[email protected] S-1= … orang; S-2= …Orang; S-3= Orang 1. Sistem Kontrol … 2. Operasional Riset 3. Aljabar Kompleks 4. Kendali system tenaga listrik 5.
B. Riwayat Pendidikan Prog ram Tinggi Nama Perguruan Bidang Ilmu Tahun Masuk Tahun Lulus Judul Skripsi/Thesis/Disertasi
S-1 ITS Sistem Kontrol 1986 1992 Analisa system PLTA Mendalan Jawa Timur
S-2 ITS Tenaga Listrik 2004 2006 Analisa keseimbangan beban tiga phasa beban 20 kV menggunakan metode Virology Evolutionary Genetic Algorithm
Nama Pembimbing/Promotor
Prof. Dr. Sukardjono.,MSEE
Prof. Dr. Mauridhi Hery Purnomo,
S-3
44
C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir
No. 1. 2. 3. 4.
Tahun 20102011 20112012 20122013 20132014
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.)
Judul Penelitian
Pembuatan system control kecepatan motor pada mesin sangrai kopi
Hibah Elektro
Rp. 7500000
Rancang Bangun Autonomous Quadcopter Hibah Elektro Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 128
Rp. 7500000
Dst.
D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir
Pendanaan Sumber *) Jml (Juta Rp.)
Judul Pengabdian Kepada No.
Tahun
Masyarakat
1. 2. 3. 4. Dst. *) Tuliskan sumber pendanaan : Penerapan IPTEKS – SOSBUD, Vucer, Vucer Multitahun, UJI, Sibermas, atau sumber dana lainnya
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir No. 1. 2. 3. 4. Dst.
Judul Artikel Ilmiah
Volume/Nomor
Nama Jurnal
45
F. PengalamanPenyampaian Makalah Secara Oral pada Pertemuan/ Seminar Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir
No.
Nama Pertemuan ilmiah/ Seminar
Judul Artikel Ilmiah
Waktu dan
1. 2. 3. 4. Dst.
Tempat
G. Pengalaman Penulisan Buku dalam 5 Tahun Terakhir No.
Judul Buku
Tahun
1. 2. 3. 4. Dst.
Jumlah
Penerbit
Halaman
H. Pengalaman Perolehan HKI dalam 5 – 10 Tahun Terakhir No. 1. 2. Dst.
Judul/Thema HKI
Tahun
Jenis
No.P/ID
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5 tahun Terakhir
No. 1. 2. 3.
Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Lainnya yang Telah Diterapkan
Tahun
Tempat
Respon
Penerapan
Masyarakat
46
4. Dst. J. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya)
No. 1. 2. 3. 4. Dst.
Jenis Penghargaan
Institusi Pemberi
Tahun
Penghargaan
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan penelitian : Unggulan Program Studi Bukit Jimbaran, 5 Oktober 2015 Anggota Tim 3,
(Ir. I Nyoman Budiastra, MKes., MT) NIP. 196712311993031015
47
