Perancangan Power Management System Pada Kapal Penumpang

Rumusan MasalahRumusan masalah yang dibahas adalah bagaimana cara kerja pembagianbeban pada daya generator kapal yang tersedia. Dan pengandaian jika generator di kapal mengalami drop pada daya yang dihasilkan

Batasan Masalah Visualisasi dari sistem kelistrikan yang ada pada kapal (menggunakan

LabView) Penentuan beban kelistrikan dan daya yang tersedia oleh generator pada

kapal penumpang sebagai kapal pembanding. Wiring yang dibuat untuk menggambarkan sistem, tidak membahas jenis dan

kontur dari kabel listrik yang digunakan, selain itu juga tidak membahas busbar yang digunakan.

Hanya dibuat untuk besaran beban kelistrikan dan daya yang tersedia pada sebuah kapal

Tujuan Skripsi Mengetahui beban kelistrikan dan daya yang harus disediakan pada sebuah

kapal Mengetahui pembagian daya yang menjadi sumber suplai kelistrikan pada

sebuah kapal

Start

Studi Literatur

Pemodelan

Diagram Kelistrikan pada kapal

Identifikasi dan perumusan masalah

Pengumpulan Data Kapal:

-Peralatan kelistrikan-Generator yang tersedia

Buku

Paper

Internet

Kesimpulan dan SaranSelesai Validasi Hasil

Beban peneranganBeban pada kelompok ini mempunyai tegangan 220 V satu phase dengan frekwensi 50 Hz. Kebanyakan beban ini berupa penerangan pada gangway, ruangan tertutup, ruangan terbuka dan socket keluaran untuk peralatan untuk peralatan-peralatan power yang relatif rendah.

Beban dayaBeban pada kelompok ini mempunyai tegangan 220V/380 V tiga phase dengan frekwensi 50 Hz. Kebanyakan beban pada kelompok ini adalah peralatan berupa mesin pompa, mesin angkat (crane, jangkar, dan lain-lain), refrigerator dan sistem air condition (AC).

Beban komunikasi dan navigasiTerdiri dari peralatan navigasi bertegangan220 V dengan frekwensi 50 Hz. Beban-beban instrumentasi pada tegangan 36V DC/ 24 V DC yang diambil dari rectifier dan di back up oleh battery melalui UPS

Paralel generator adalah menggabungkan duabuah generator atau lebih dan kemudiandioperasikan secara bersama – sama

Parallel generator didadapat dengan caramenyinkronkan 2 generator tersebut denganalat syncronoskop.

Memiliki tegangan kerja yang sama Memiliki frekuensi yang sama

Power Management System merupakan suatu sistem yang mengontrol dan memonitoringgenerator untuk menghasilkan daya danakhirnya dialirkan pada peralatan kelistrikanyang ada pada sebuah kapal.

Load atau beban merupakan peralatankelistrikan yang perlu dicukupi olehgenerator selaku sumber kelistrikan.

Length Overall : 44.3 m Width : 9 m Height : 3.6 m Draft : 2.3 m Displacement : 200 DWT Kapasitas Penumpang : 114 orang Speed : 11 knot ABK : 18 orang

NO PERALATAN JML DAYAUNIT kW

C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L.

# Permesinan1 Pompa PMK dan Dinas Umum 1,00 7,50 1,00 0,50 3,75 1,00 0,50 3,75 1,00 0,30 2,25 1,00 0,30 1,00 0,302 Pompa Bilga/Ballast 1,00 7,50 1,00 0,50 3,75 1,00 0,50 3,75 1,00 0,30 2,25 1,00 0,30 1,00 0,303 Pompa Pemindah Bahan Bakar 1,00 2,20 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,76 1,00 0,50 1,10 1,00 0,50 1,00 0,504 Pompa Sewage 1,00 2,20 1,00 0,50 1,10 1,00 0,50 1,10 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 1,00 0,005 Pompa Minyak Kotor 1,00 1,20 1,00 0,30 0,36 1,00 0,30 0,36 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 1,00 0,007 Kompresor Udara 1,00 1,20 1,00 0,30 0,36 1,00 0,30 0,36 1,00 0,30 0,36 1,00 0,30 1,00 0,308 Pemisah Air dan Minyak 1,00 2,20 1,00 0,30 0,66 1,00 0,30 0,66 1,00 0,30 0,66 1,00 0,30 1,00 0,309 Hidrofor Air Laut 1,00 2,20 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,00 0,8010 Hidrofor Air Tawar 1,00 2,20 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,76 1,00 0,80 1,00 0,8011 Mesin Kemudi 1,00 3,70 1,00 0,80 2,96 1,00 0,80 2,96 1,00 0,80 1,00 0,80 1,00 0,8012 Mesin Jangkar/Derrick Boom 1,00 22,00 1,00 0,50 1,00 0,50 1,00 0,60 13,20 1,00 0,50 1,00 0,5013 Pompa PMK Darurat 1,00 7,50 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 7,50

LFDAYA (kW)

BERLAYAR

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

BERLABUH

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

DARURAT

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

MANUVERING

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

BONGKAR MUAT

Jm

lh

Kerj

a

NO PERALATAN JML DAYAUNIT kW

C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L.

# Kipas Ventilasi Udara14 Kamar Mesin 2,00 3,70 2,00 1,00 7,40 2,00 1,00 7,40 2,00 0,80 5,92 2,00 0,40 2,96 2,00 0,40 2,9615 Galley 1,00 0,40 1,00 0,50 0,20 1,00 0,50 0,20 1,00 0,50 0,20 1,00 0,40 0,16 1,00 0,4016 KM/WC Alas Dalam 2,00 0,15 2,00 0,50 0,15 2,00 0,50 0,15 2,00 0,50 0,15 2,00 0,50 2,00 0,5017 KM/WC Geladak Utama 3,00 0,15 3,00 0,50 0,23 3,00 0,50 0,23 3,00 0,50 0,23 3,00 0,50 3,00 0,5018 KM/WC Geladak ABK 1,00 0,15 1,00 0,50 0,08 1,00 0,50 0,08 1,00 0,50 0,08 1,00 0,50 1,00 0,5019 KM/WC Geladak Kemudi 2,00 0,15 2,00 0,50 0,15 2,00 0,50 0,15 2,00 0,50 0,15 2,00 0,50 2,00 0,50

# Air Conditioner

20 Ruang Kemudi 2,00 1,20 2,00 0,85 2,04 2,00 0,85 2,04 2,00 0,85 2,04 2,00 0,85 2,00 0,8521 R. ABK Perwira 4,00 0,60 4,00 0,85 2,04 4,00 0,85 2,04 4,00 0,85 2,04 4,00 0,85 4,00 0,8522 R. Makan ABK 2,00 1,60 2,00 0,50 1,60 2,00 0,50 1,60 2,00 0,50 1,60 2,00 0,50 2,00 0,5023 R. Makan Penumpang 2,00 1,60 2,00 0,50 1,60 2,00 0,50 1,60 2,00 0,50 1,60 2,00 0,50 2,00 0,5024 Penumpang 42 P 5,00 1,60 5,00 0,85 6,80 5,00 0,85 6,80 5,00 0,85 6,80 5,00 0,85 5,00 0,8525 Penumpang 72 P 7,00 1,60 7,00 0,85 9,52 7,00 0,85 9,52 7,00 0,85 9,52 7,00 0,85 7,00 0,8526 Cafetaria 1,00 0,60 1,00 0,85 0,51 1,00 0,85 0,51 1,00 0,85 0,51 1,00 0,85 1,00 0,8527 Mushola 1,00 0,60 1,00 0,50 0,30 1,00 0,50 0,30 1,00 0,50 0,30 1,00 0,50 1,00 0,5028 R. Klinik 1,00 0,60 1,00 0,30 0,18 1,00 0,30 0,18 1,00 0,30 0,18 1,00 0,30 1,00 0,3029 ECR 1,00 0,80 1,00 0,85 0,68 1,00 0,85 0,68 1,00 0,85 0,68 1,00 0,85 1,00 0,85

LFDAYA (kW)

BERLAYAR

Jmlh

Ke

rja LFDAYA (kW)

BERLABUH

Jmlh

Ke

rja LFDAYA (kW)

DARURAT

Jmlh

Ke

rja LFDAYA (kW)

MANUVERING

Jmlh

Ke

rja LFDAYA (kW)

BONGKAR MUAT

Jmlh

Ke

rja

NO PERALATAN JML DAYAUNIT kW

C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L. C.L. I.L.# Lampu Penerangan & Peralatan

30 Ruang Mesin & Alas Dalam 1,00 8,20 1,00 0,85 6,97 1,00 0,85 6,97 1,00 0,85 6,97 1,00 0,40 3,28 1,00 0,4031 Geladak Utama 1,00 10,80 1,00 0,85 9,18 1,00 0,85 9,18 1,00 0,85 9,18 1,00 0,40 4,32 1,00 0,4032 Geladak ABK 1,00 4,80 1,00 0,85 4,08 1,00 0,85 4,08 1,00 0,85 4,08 1,00 0,40 1,92 1,00 0,4033 Geladak Kemudi 1,00 8,90 1,00 0,85 7,57 1,00 0,85 7,57 1,00 0,85 7,57 1,00 0,40 3,56 1,00 0,4034 Lampu Navigasi 1,00 0,50 1,00 0,85 0,43 1,00 0,85 0,43 1,00 0,30 0,43 1,00 0,30 1,00 0,3035 Battery Charger 1,00 1,10 1,00 0,50 0,55 1,00 0,50 0,55 1,00 0,50 0,55 1,00 0,50 1,00 0,5036 Lampu Sekoci 2,00 0,20 2,00 0,50 0,20 2,00 0,50 0,20 2,00 0,50 0,20 2,00 0,50 2,00 0,5037 Lampu Cerobong 2,00 0,10 2,00 0,80 0,16 2,00 0,80 0,16 2,00 0,80 0,16 2,00 0,80 2,00 0,8038 Search Light 1,00 0,50 1,00 0,50 0,25 1,00 0,50 0,25 1,00 0,50 0,25 1,00 0,50 1,00 0,50

# Peralatan Navigasi & Komunikasi39 Peralatan Navigasi & Komunikasi 1,00 1,50 1,00 1,00 1,50 1,00 1,00 1,50 1,00 0,50 0,75 1,00 0,50 1,00 0,50 0,7540 Electric Horn 1,00 0,20 1,00 0,50 0,10 1,00 0,50 0,10 1,00 0,30 0,06 1,00 0,30 1,00 0,3041 Clear View Screen 1,00 0,20 1,00 0,50 0,10 1,00 0,50 0,10 1,00 0,30 0,06 1,00 0,30 1,00 0,30

LFDAYA (kW)

BERLAYAR

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

BERLABUH

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

DARURAT

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

MANUVERING

Jm

lh

Kerj

a

LFDAYA (kW)

BONGKAR MUAT

Jm

lh

Kerj

a

1 Daya TotalBeban Kontinyu (kW) 68,1 67,6 75,4 16,2 11,2

Beban Intermiten (kW) 14,7 15,1 10,2 - - 2 Faktor Diversitas (0,7) 10,3 10,6 7,1 - - 3 Jumlah Beban (kW) 78,4 78,2 82,5 16,2 11,2 4 Jumlah Daya Generator (kW) 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 20,0 1 x 20,0 5 Kapasitas Daya Tersedia (kW) 96,0 96,0 96,0 20,0 20,0 6 Faktor Beban Generator 82% 81% 86% 81% 56%7 Generator Cadangan 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 20,0 1 x 20,0

DARURATNO KETERANGAN BERLAYAR MANUVERING BONGKAR MUAT BERLABUH

KOMPILASI KEBUTUHAN POWER (kW) CL IL CL IL CL IL CL IL CL IL

# Permesinan : 4,72 13,50 4,72 13,50 14,30 9,04 0,00 0,00 7,50 0,00

# Kipas Ventilasi Udara : 8,20 0,00 8,20 0,00 6,72 0,00 3,12 0,00 2,96 0,00

# Air Conditioner : 25,27 0,00 25,27 0,00 25,27 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

# Lampu Penerangan & Peralatan : 28,38 1,00 27,96 1,43 28,38 1,00 13,08 0,00 0,00 0,00

# Peralatan Navigasi & Komunikasi : 1,50 0,20 1,50 0,20 0,75 0,12 0,00 0,00 0,75 0,00

total 68,07 14,70 67,65 15,13 75,42 10,16 16,20 0,00 11,21 0,00

Load Operation 78,36 78,23 82,53 16,20 11,21

MANUVERINGBERLAYAR BERLABUH DARURATBONGKAR MUAT

Peralatan kelistrikan yang essen adalah Support system untuk engine Penerangan Navigasi & komunikasi Kipas ventilasi & AC

Daya peralatan essen, yang telah disebutkan di atas, pada kapal ini sebesar 68,1 kW, sedangkan untuk peralatan non essen sebesar 10,3 kW

C. DISTRIBUSI DAYA GENERATOR

Full Essen Full Essen Full Essen Full Essen

BERLAYAR : 17,64 27,95 -4,92 5,39 -13,08 -2,77 -17,16 -6,85

MANUVERING : 17,77 27,95 -4,79 5,39 -12,95 -2,77 -17,03 -6,85

BONGKAR MUAT : 13,47 27,95 -9,09 5,39 -17,25 -2,77 -21,33 -6,85

100% 90% 75%80%

DISTRIBUSI DAYA PARAREL GENERATOR

Full CL Full CL Full CL Full CL

BERLAYAR : 113,64 123,90 64,11 78,78 39,63 54,30 17,64 27,90

MANUVERING : 113,77 123,90 68,65 78,78 44,17 54,30 17,77 27,90

BONGKAR MUAT : 109,47 123,90 64,35 78,78 39,87 54,30 13,47 27,90

100% 90% 75% 50%

Peralatan kritis pada kapal ini adalah mesin jangkar / derrick boom, di mana membutuhkan daya paling besar dari semua peralatan lain yang ada di kapal ini

Keadaan yang paling membutuhkan suplai daya listrik tertinggi adalah pada keadaan Bongkar muat, yaitu 82,53 kW

Peralatan kelistrikaan essen dari kapal ini membutuhkan setidaknya 68,1 kW untuk dapat beroperasi

Batas drop dari generator adalah jika generator 1 dan generator 2 mengalami 50 % drop daya masing-masing atau hanya menghasilkan 96 kW daya kelistrikan

Saat generator 1 mengalami drop daya pada batas 90 %, maka tindakan yang dapat dilakukan adalah mematikan peralatan yang digolongkan dalam peralatan non essen atau menyalakan generator kedua

Load faktor generator yang efisien adalah diantara 60 % - 85 %. Dari semua keadaan yang ada, load faktor generator berada di diaerah yang effiesien

Power Management System merupakan ilmu yang sangat membantu dalam pengoperasian generator. Aplikasi dari sistem ini dapat menambah efisiensi dari generator dan meminimalkan human error.Namin, bukan tidak mungkin kesalahan terjadi pada sistem ini. Oleh karena itu, dibutuhkan juga SDM yang memadai. Maintenance yang berkala dapat mengurangi kemungkinan generator bermasalah

LabVIEW : Users Manuals, National Instrument, January 1998 Edition, Part Number 320999B-01

Ling Gao,, Jianqun Lin, 2007: Labview and Internet Based Remote Water Level Control Laboratory. IEEE Jurnal. Pp. 187-188s

Sørfonn , Ingve. 2007. Power Management Control of Electrical Propulsion Systems. Dynamic Positioning Conference

Radan, Damir. 2008. Integrated Control of Marine Electrical Power Systems. Norwegia : Department of Marine Technology - Norwegian University of Science and Technology

Putra, Arya Kemal Pratama. 2012. Kajian Teknis Perencanaan Solar Cell untukWahana Bawah Laut Berpenggerak Motor Listrik Bertenaga Baterai. Surabaya : Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Ajmain. 2010. STUDI PENGKAJIAN SISTEM KELISTRIKAN AKIBAT PERUBAHAN DECK PADA KAPAL SELF PROPELLED OIL BARGE (SPOB) SEROJA I. Surabaya : Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Ma’arif, Firmansyah P. A. . 2011. Simulasi Paralel Generator Secara Otomatispada Kapal Star – 50 / BSBC 50000 DWT dengan Menggunakam PendekatanSoftware LabView 8.5. Surabaya : Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - InstitutTeknologi Sepuluh Nopember