Upload
vuongkhue
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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 - -
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
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 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
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 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
Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro 2014
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
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
Tabel 6 Summary of Total Generation, Load, and Demand pada Kondisi Suplai dari Genset
No Report MW Mvar MVA %PF
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
3 Total Demand 0.320 0.078 0.329 97.19 Lagging
4 Total Motor Load 0.320 0.078 0.329 97.19 Lagging
5 Total Static Load 0.000 0.000 - -
6 Apparent Losses 0.000 0.000 - -
7 System Mismatch 0.000 0.000 - -