SNETE 2014 Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

ISSN: 2088-9984

PROSIDING (ISSN: 2088-9984)

SNETE 2014

Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014 tanggal 19-20 Agustus 2014 di Hotel Santika Premiere Dyandra Medan - Sumatera Utara

Tim Editor:

Dr. Fitri Arnia, ST., M.Eng.Sc Zulhelmi, ST., M.Sc Mohd. Syaryadhi, ST., M.Sc

i


ISSN: 2088-9984

PANITIA SEMINAR NASIONAL TEKNIK ELEKTRO SNETE 2014 Penanggung Jawab

Dr. Ir. Mirza Irwansyah, MBA., MLA. (Dekan Fakultas Teknik Univ. Syiah Kuala) 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) Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng Dr. Nasaruddin, ST., M.Eng Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc Dr. Ir. Syahrial, M.Eng Ir. Agus Adria, M.Sc

Wakil Penanggung Jawab

Pengarah

Koordinator Wakil Koordinator Ketua Panitia Wakil Ketua Panitia Bendahara

Dr. Teuku Yuliar Arif, ST., M.Kom Zulhelmi, ST.,M.Sc Dr. Rusdha Muharar, ST., M.Sc Elizar, ST.,M.Sc 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.Sc 5. Syukriyadin, ST., MT

Koordinator Kesekretariatan Publikasi Sponsorship Publikasi/Web Dokumentasi Sponsorship

Mohd Syaryadhi, ST., M.Sc Yudha Nurdin, ST., M.Sc Hubbul Walidainy. ST., MT 1. Afdhal, ST., M.Sc 2. Zulsyukri, ST 3. Jasmiati, A. Md. 4. Dewi Yana, S.Hi

Koordinator Logistik dan Expo

1. Fardian, ST., M.Sc 2. Melinda, ST., M.Sc 3. Ali Imron, ST 4. Edi Sukriyansyah, ST 5. Yudha Iskandar, ST ii


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.

iii


ISSN: 2088-9984

DAFTAR REVIEWER

Dr. Fitri Arnia, ST, M.Eng.Sc

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Prof. Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc


Dr. Ing. Ardian Ulvan

UNIVERSITAS LAMPUNG

Dr. Ing. Melvi Ulvan (UNILA)

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.


Dr. Ir. Rizal Munadi, MT., MM.,


Dr. Ir. Syahrial, M. Eng


Dr. Khairul Munadi, ST., M.Eng


Dr. Nasaruddin., ST., M.Eng


Dr. Taufiq A Gani, S.Kom., M.Eng.Sc


Dr. Ira Devi Sara, ST., M.Eng.Sc


iv


ISSN: 2088-9984

DAFTAR ISI

TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI (TIK) Using Java to Develop Acehnese-Indonesian Dual Language Dictionary Application Viska, Irvanizam, dan Juwita

1

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

5

Diana Effendi

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

11

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

Desain Downconverter Resistive Mixer untuk Aplikasi GSM pada Frekuensi 900 MHz

15

Teguh Firmansyah dan Iga Ayu Mas Oka

Perancangan Estimasi Kebutuhan Daya pada Sistem Ground Segment untuk SatelitNano Tel-USAT 1 Budi Syihabuddin, Heroe Wijanto dan Agus D. Prasetyo

Analisis Kualitas Sinyal GSM di Lantai Satu Museum Tsunami Aceh Hubbul Walidainy, Rizal Munadi, dan Akbar Vonna

Rancang Bangun Lampu Lalu Lintas Portable dengan Komunikasi RF Wireless Zoel Fachri, Ikrama Siddiq, dan Ramdhan Halid Siregar

Pemodelan dan Simulasi Komunikasi Pada Substation Untuk Sistem Smart Grid Muhammad Johan Alibasa, Rizka Widyarini, dan Yudi Satria Gondokaryono

Pengukuran Jangkauan dan Kualitas Sinyal Sistem Pemancar TV Digital Bergerak Gunawan, Suryani Alifah, Mustafa, Sri Arttini, dan Aries Budiono

v

20

24

32

36

43


ISSN: 2088-9984

Rancang Bangun eGampong: Aplikasi untuk Diseminasi Informasi tingkat Desa Fathia Sabrina, Rahmad Dawood, dan Khairul Munadi

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

Internet of Things

48

53

56

Ernita Dewi Meutia

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

Aplikasi Tampilan Biaya Penggunaan Debit Air pada Sensor Water Flow Ummul Khair dan M. Ismail Hrp

Perancangan Perangkat Lunak Segmentasi Citra Menggunakan Metode Fuzzy C-Shell (FCS) Ihsan Lubis dan Tika Rahayu

Klasifikasi Penyakit Hepatitis A, B dan C Menggunakan Fuzzy Inference System Roy Pramono Adhie, Novie Theresia Br. Pasaribu, dan Arga Kurniawan Susanto

61

66

70

75

ENERGI LISTRIK Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segi Empat dengan Pencatuan Aperture Coupled Ali Hanafiah Rambe

Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor AC dengan Sumber Listrik Tenaga Surya Cok. Gede Indra Partha, I Wayan Arta Wijaya, dan I Nyoman Setiawan

Pemanfaat Energi Surya untuk Menggerakan Pompa Motor DC Yang Dikontrol Mikrokontroler ATmega8535 I Wayan Arta Wijaya, Tjok Gede Indra Partha dan I GN Janardana

vi

80

84

90


ISSN: 2088-9984

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

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

Studi Penempatan Transformator Distribusi 20 KV Berdasarkan Jatuh Tegangan pada Penyulang Ulee Lheue (Studi Kasus Pada PT.PLN (Persero) Kota Banda Aceh) Teuku Fitriadi, Mahdi Syukri, dan Ramdhan Halid Siregar

Analisa Sistem Kelistrikan dan Sistem BackUp pada Air Traffic Control (ATC) di Bandara Internasional Ngurah Rai-Bali I Nyoman Setiawan, I Gede Dyana Arjana, dan I Nyoman Budiastra

Studi Probabilitas Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah dengan Pentanahan Grid Di Lokasi Tower Bali Crossing Amrita Anak Agung Ngurah dan Ariastina Wayan Gede

Pemilihan Dimensi dan Jumlah Lilitan Kumparan Magnet Generator Sinkron Fluks Radial pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Menggunakan Turbin Screw Hendra, Muhammad Syaiful, Anizar Indriani , dan Atria

Peningkatan Stabilitas Sistem Transmisi 150 kV Bali Menggunakan Facts Device I Gede Dyana Arjana, I Nyoman Setiawan, dan I Nyoman Budiastra

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

Thermoelectric for Power Generation Mohd Shawal Jadin Suriadi, and Nur Faiza Mohd Yassin

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

Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) di TPA Kota Banda Aceh Rachmad Ikhsan dan Syukriyadin

vii

95

99

104

110

115

122

127

131

136

142

146


ISSN: 2088-9984

ELEKTRONIKA DAN SISTEM KENDALI Pengaruh Jenis Objek Penghalang terhadap Pengaturan Kecepatan Motor DC Berdasarkan Jarak Berbasis Mikrokontroler ATMega16 Osea Zebua dan Noer Soedjarwanto

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

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

Assembly Sistem Kontrol Temperatur Air Laut untuk Budidaya Ikan Kerapu Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Microcontroller ATmega 8535 Anizar Indriani, Hendra, Indra Siagian, Yovan Witanto, dan Johan

Prototype Pendeteksi Kadar Oksigen dalam Darah Menggunakan LED dan Photodetector Berbasis Mikrokontroler Atmega16 Alfisyahrin, Yunidar, dan Mutawakkil

Rancang Bangun Prototipe Sistem Audio-Visual Interaktif Berbasis AVR ATmega328 dan SMS Gateway untuk Eventboard Outdoor Alfisyahrin, Yuwaldi Away, dan Reaza Dhikry

Studi dan Penerapan PID pada Kontrol Buck Converter Berbasis Mikrokontroler ATmega328P M. Ikhsan dan Yuwaldi Away

Evaluasi Kinerja VANET pada Berbagai Model Propagasi Menggunakan Simulator Jaringan NS-3 Agus Nursalam Kitono, Teuku Yuliar Arif dan Melinda

Analisa Perbandingan Aplikasi Pendeteksi Plagiat Terhadap Karya Ilmiah Afdhal, Taufan Chalis dan Taufiq A. Gani

Simulasi Throughput WiFi Menggunakan Model Lapisan HT-PHY IEEE 802.11n pada NS-3 Teuku Yuliar Arif, Rizal Munadi, dan Fardian

viii

152

156

160

166

171

177

182

187

193

200


ISSN: 2088-9984

Analisa Sistem Kelistrikan dan Sistem BackUp pada Air Traffic Control (ATC) di Bandara Internasional Ngurah Rai-Bali I Nyoman Setiawan, I Gede Dyana Arjana, dan I Nyoman Budiastra Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Udayana e-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 standby 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

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

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 110

ISSN: 2088-9984


nantinya dapat diketahui apakah sistem back-upnya dapat berfungsi secara maksimal atau tidak, dan mengetahui kelebihan dan kekurangannya. II. KAJIAN PUSTAKA Gambar 2 Blok Diagram UPS Non-Kontinyu

A. Sumber Daya Listrik

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]

1. S umber Daya Listrik Primer Sumber 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 bebanbeban penting jika terjadi gangguan pada sumber daya primer. [3]

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]

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]

E. Automatic Transfer Switch (ATS)

C. Generator Set

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

20 KV

20 KV

352 C

552 C

452 C

1000 KVA

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]

GARDU PLN I

KS 252 C

F. Beban Kritis

PLN METERING KIOS

20 KV LBS

152 C

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]

800 KVA 400 V

652 C

1052 C

1600 KVA

1250 KVA 400 V

1152 C

6 KV 852 C

752 C

952 C

OCB

OCB

OCB

TR 1250 KVA

MPH I

KE ACS

YANMAR 1000 KVA

MPH II

1352 C

G

G

G

1. W aktu Pengalihan 2-menit Jika 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

MAN 360 KVA

DEUTZ 850 KVA

6 KV

1252 C

G SSC

G

G

G

400 V GP-1

GP-2

ACB

400 V CB

400 KVA

1250 KVA

/ 2000 KVA

652 M1

20 kv

LBS

452 MZ

552 MZ

652 MZ

6 KV

752 MZ

TR 1250 KVA

152 M1

KS

552 M1

452 M1

GP-5

6 KV 952 M1

352 M1

1052 M1

252 M1

CCO

OCB

OCB 6 KV

852 M1

6 KV

LBS LBS LBS LBS

752 M1

LBS 152 MZ

400 V

252 MZ

352 MZ

2000 KVA

20 KV

500 KVA

6 KV

1 KV / 50 KVA

552 G

TP-4

TP-3

POMPA AIR

452 G

3 X 1000 KVA

TP-2

WORK SH

352 G

TP-1

1250 KVA

20 KV

MCCB

CCB

GP-4

6 KV

252 G

GUDANG

GP-3

GP-2

GP-1 152 G

VIP I

6 KV

GARDU PLN II

DEUTZ 1000 KVA G

400 KVA

6 KV

YANMAR 2000 KVA

LP.JLN

400 V

MCCB

500 KVA

152 H

500 KVA

LBS 6 KV

252 H 20 KV 352 H

452 H 500 KVA

500 KVA

LBS 6 KV

20 KV

250 KVA

KS

KS

152 D

LBS 152 B

LBS

LBS

252 B

KS

352 B

KS

6 KV

LBS

LBS

LBS

LBS LBS

452 B

552 B

652 B

752 B

852 B

KV

252 E

452 E

KV 220 V

220 V

KV

KVA

152 E

352 E

G

KVA

800 KVA

652 E

300 KVA

KVA

800 KVA

552 E

452 F

KVA

252 F

352 F

KVA

152 F

552 A

KVA

452 A 1600 KVA

20 KV

352 A

KVA

252 A

1250 KVA

1250 KVA

152 A

KV

SSG

GP-1

400 V

400 V 400 V SSA

SSF

6 KV

400 V

400 V

400 V

SSE

SSH

SSD

400 V

400 V

GARDU TR II

GARDU TR I

400 V

400 V SSB

GARDU GARUDA TAPPING BOX

6 KV GARDU KELAN

LOCALIZER

GLIDE PATH

Gambar 1 Sistem Distribusi Ring Kelistrikan Bandara

Gambar 3 Blok Diagram Kontinyu

111


ISSN: 2088-9984

periode 2-menit tersebut mesin/turbin dapat distart dan kecepatannya serta regulasi tegangannya dapat distabilkan. 2. W aktu 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. W aktu Pengalihan 1-detik Jika 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]

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

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Skenario Suplai Daya dan Back-up

III. METODE PENELITIAN

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.

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 normal 2. Skenario suplai dari UPS 3. Skenario suplai dari genset

B. Skenario Satu (Kondisi Normal)

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 skenarioskenario kondisi yang telah direncanakan.

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 Tabel 1 Load Flow Report pada Kondisi Normal No

Bus

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

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

112

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

-

-

ISSN: 2088-9984


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

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 samasama 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

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 Tabel 3 Load Flow Report Suplai dari Kedua UPS No

Bus

Volt

Generation

Load

Lokasi

kV

% Mag.

MW

Mvar

MW

Mvar

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 No

Report

MW

Mvar

MVA

%PF

1


0.160

0.078

0.178

90.00 Lagging

2

Source (Non-Swing Busses

0.000

0.000

0.000

100.00 Lagging

3

Total Demand

0.160

0.078

0.178

90.00 Lagging

4

Total Motor Load

0.160

0.078

0.178

90.00 Lagging

5

Total Static Load

0.000

0.000

-

-

6

Apparent Losses

0.000

0.000

-

-

7

System Mismatch

0.000

0.000

-

-

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

113


ISSN: 2088-9984

D. Skenario Tiga (Suplai dari Genset)

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.

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 backup 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-

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.

Tabel 5 Load Flow Report Suplai dari Genset No

Bus

Volt

Generation

Load

Lokasi

kV

% Mag.

MW

Mvar

MW

Mvar

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

Referensi

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

[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.

No

Report

MW

Mvar

MVA

%PF

1


0.320

0.078

0.329

97.19 Lagging

2

Source (Non-Swing Busses

0.000

0.000

0.000

100.00 Lagging

3

Total Demand

0.320

0.078

0.329

97.19 Lagging

[5]

4

Total Motor Load

0.320

0.078

0.329

97.19 Lagging

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

[6]

5

Total Static Load

0.000

0.000

-

-

6

Apparent Losses

0.000

0.000

-

-

Syamsudin, Rasam. Filosofi Beban Listrik. Jumat, 20 November 2009. http://power-grounding.blogspot.com/2009/11/filosofibeban-listrik.html

7

System Mismatch

0.000

0.000

-

-

114

SNETE 2014 Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014

Recommend Documents