SUSUNAN REDAKSI - erepo.unud.ac.id

SUSUNAN REDAKSI

SUSUNAN REDAKSI

SPEKTRUM

(Sajian Penelitian Elektro Untuk Mahasiswa)

Penanggung Jawab:

Dr. WG. Arastina, ST., MEngSc., PhD.

Wakil Penanggung Jawab

IGAK. Diafari DH, ST., MT

Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, S.T., M.T., Ph.D.

Ketua Dewan Redaksi

Dr. Ir. Agus Dharma, MT.

Sekretaris Dewan Redaksi

Dr. Nyoman Gunantara, ST. MT.

Editor Ahli

Prof. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT.

Dr. Ir. Made sudarma, MA.Sc.

Yoga Divayana, PgD

Dr. Ir. IB. Alit Swamardika, M.Erg

I Nyoman Satya Kumara, ST. MSc. PhD.

Dr. I Made Oka Widyantara, ST, MT.

I Made Arsa Suyadnya, ST. M.Eng.

Dr. Nyoman Putra Sastra, ST. MT.

Duman Care Khrisne, ST. MT.

Ir. I Wayan Sukerayasa, MT.

Alamat Redaksi:

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran

Tel./Fax: 0062 361 703315

Email: [email protected]

Website: www.ee.unud.ac.id

Vol 5 No 1 (2018): Jurnal Ilmiah SPEKTRUM

PUBLISHED: 2018-06-25

ARTICLES

• PROTOTYPE PENGUKURAN TINGGI DEBIT AIR PADA BENDUNG DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR

ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

Hilmy Jawas, N.M.A.E.D. Wirastuti, Widyadi Setiawan 1-4

• UJI KEAMANAN KOMUNIKASI VOIP MENGGUNAKAN SISTEM KEAMANAN SRTP-TLS PADA JARINGAN

NIRKABEL

Tri Febriana Handayani, Pande Ketut Sudiarta, I Made Oka Widyantara 13-20

• PERANCANGAN MODUL PEMBELAJARAN HURUF BRAILLE BERBASIS MIKROKONTROLER UNTUK

MEMBANTU PROSES BELAJAR DISABILITAS NETRA

I Putu Agus Padma Diana, I Gusti Agung Putu Raka Agung, Pratolo Rahardjo 5-12

• PENGUKURAN KINERJA VOIP DENGAN CODEC G.711?, G.711a DAN G.729 DI MEDIA TRANSMISI

NIRKABEL BERBASIS SIP DAN IAX

Putu Sintia Susiani Pande, Pande Ketut Sudiarta, I Made Oka Widyantara 21-31

• LOAD BALANCING UNTUK PERBANDINGAN KINERJA VIRTUALISASI SERVER VMWARE DAN XEN SERVER

I Gede Primanata, Nyoman Putra Sastra, Dewa Made Wiharta 32-40

• ANALISIS PEMASANGAN FILTER PASIF DAN AKTIF TERHADAP KANDUNGAN HARMONISA DAN RUGI-

RUGI DAYA GARDU DISTRIBUSI KA 2085 DI PT. PLN (Persero) DISTRIBUSI BALI RAYON MENGWI

I Putu Budi Aryawan, Antonius Ibi Weking, I Wayan Rinas 41-48

• STUDI KOORDINASI KERJA RELE DIFERENSIAL DAN RELE RESTRICTED EARTH FAULT SETELAH UPRATING

PADA TRANSFORMATOR II DI GI KAPAL

I Made Dwi Cahyadi Jaya, I Gede Dyana Arjana, A.A Gede Maharta Pemayun 49-54

• ANALISIS KEANDALAN PADA PENYULANG ARJUNA DENGAN TERPASANGNYA RECLOSER DOUBLE SIX

MENGGUNAKAN METODE SECTION TECHNIQUE

I Ketut Adi Wicaksana, I Wayan Rinas, I Wayan Arta Wijaya 55-61

• ANALISIS KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN PADA GARDU DISTRIBUSI KA 2085 DI PT. PLN (Persero)

DISTRIBUSI BALI RAYON MENGWI BADUNG

R. Suputra, A. I. Weking, W. Rinas 62-67

• ANALISIS UNJUK KERJA ZERO FORCING EQUALIZER PADA SISTEM OFDM MIMO

R. A. Prayitno, N.M.A.E.D. Wirastuti, I.G.A.K.D.D. Hartawan 68-73

• SISTEM PAKAR DETEKSI KERUSAKAN HARDWARE HANDPHONE BERBASIS DESKTOP

Eka Lilla Ananta, Lie Jasa, Putu Arya Mertasana 74-81

• PEMERATAAN BEBAN PADA GARDU KD 056 PENYULANG TABANAN PT PLN (PERSERO) DISTRIBUSI BALI

AREA BALI SELATAN

I Putu Agus Semara Putra, I Ketut Wijaya, I Made Mataram 82-88

• AUGMENTED REALITY BERBASIS ANDROID UNTUK PENGENALAN PERALATAN LABORATORIUM

I Kadek Arya Wiratama, Duman Care Khrisne, Made Sudarma 89-94

• STUDI POLA OPERASI DAN KONSUMSI ENERGI POMPA KOLAM RENANG DI HOTEL RAMADA CAMAKILA

DAN RAMADA BINTANG

I Gede Ginarsa, I N. Satya kumara, A. Ibi Weking 95-100

• OPTIMASI NIRKABEL LOCAL AREA NETWORK FAKULTAS TEKNIK KAMPUS SUDIRMAN UNIVERSITAS

UDAYANA

Komang Yuda Krisnawan, Nyoman Putra Sastra 101-108

• ANALISA PEMASANGAN FILTER HYBRID TERHADAP BEBAN-BEBAN NON LINIER PADA BLUE POINT BAY

VILLA DAN SPA

I Wayan Dedy Setiawan, I Wayan Rinas, Antonius Ibi Weking 109-115

• ANALISIS HASIL DRIVE TEST MENGGUNAKAN SOFTWARE GENEX PROBE DAN GENEX ASSISTANT PADA

JARINGAN LTE

S.G.Y.P. Putra, P.K. Sudiarta, G. Sukadarmika 116-122

• STUDI ANALISIS KEMAMPUAN PENYEDIAAN SUPLAI DAYA AKIBAT PENINGKATAN BEBAN DI GARDU

INDUK NUSA DUA

Nur Ayu Puspita Indra Pratiwi, I Gede Dyana Arjana, Antonius Ibi Weking 123-129

• RANCANG BANGUN MONITORING ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA328

Raden Ajeng Gusti Ramadhianti, Ir. Cok Gede Indra Partha, I Gusti Agung Pt Raka Agung 130-138

• RANCANG BANGUN MONITORING DAN PENYIMPANAN NILAI DAYA LISTRIK SECARA REAL TIME PADA

BASIS DATA

I Dewa Gde Bayu Wiranatha, Cok Gede Indra Partha, Widyadi Setiawan 139-145

• Studi Pengaruh Jenis Refrigerant Terhadap Pemakaian Daya Listrik Pada Mesin Pengkondisian Udara (AC)

I Nyoman Mudana, Yanu Prapto Sudarmojo, I Gusti Ngurah Janardana 146-150

• Studi Analisis Pengaruh Perubahan Posisi Terhadap Efisiensi Panel Surya LPJU By Pass Ngurah Rai

I Ketut Suantika, Wayan Rinas, I Made Suartika 151-156

• Rancang Bangun Kapasitor Bank Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATmega 328P Untuk Perbaikan Faktor

Daya

Putu Angga Juliantara, I Wayan Arta Wijaya, Cok Gede Indra Partha 157-163

• PROTOTIPE MOBILE STATION UNTUK PEREKAMAN KANDUNGAN UDARA

Gusti Ketut Bella, Nyoman Putra Sastra, I G. A. K. Diafari Djuni Hartawan 164-170

VIEW ALL ISSUES

E-ISSN: 2302-3163

130

E-Journal SPEKTRUM Vol. 5, No. 1 Juni 2018

R A Gusti Ramadhianti, Ir. Cok Gede Indra Partha, I G A Pt Raka Agung

RANCANG BANGUN MONITORING ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA328

Raden Ajeng Gusti Ramadhianti1, Ir. Cok Gede Indra Partha2, I Gusti Agung Pt Raka Agung3

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Udayana Email : [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Pelanggan PT. PLN (Persero) selama ini mendapatkan layanan program listrik prabayar dan pascabayar, pada listrik pascabayar PT. PLN masih menggunakan cara konvensial dalam memonitoring pemakaian energi listrik pelanggannya. Petugas PLN harus mencatat meter, menghitung dan menerbitkan rekening yang harus dibayar oleh pelanggan. Pada penelitian ini menggunakan sistem monitoring energi listrik menggunakan SMS yang dapat mengukur serta memantau pemakaian energi listrik secara real time, menggunakan metode pengukuran langsung. Hasil dari pembacaan sensor arus dan sensor tegangan akan diteruskan ke mikrokontroler untuk dikonversi menjadi jumlah konsumsi energi listrik dan jumlah pembayaran sesuai dengan tarif yang telah ditentukan PLN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Dasar Teknik Elektro, Laboratorium Konversi Energi, Laboratorium Workshop & Instalasi Listrik, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Kata kunci : SMS, Energi Listrik, Monitoring

ABSTRACT Customer PT. PLN (Persero) has been getting prepaid and postpaid electric service

programs, on postpaid electricity PT. PLN is still using conventional ways to monitor the electricity consumption of its customers. PLN officers must record meters, calculate and publish accounts to be paid by customers. In this study using electrical energy monitoring system using SMS that can measure and monitor the use of electrical energy in real time, using the method of direct measurement. Results from the current sensor readings and voltage sensors will be forwarded to the microcontroller to be converted into the amount of electrical energy consumption and the amount of payment in accordance with tariffs that have been determined PLN. The research was conducted in Basic Laboratory of Electrical Engineering, Laboratory of Energy Conversion, Laboratory of Workshop & Electrical Installation, Electrical Engineering Study Program, Faculty of Engineering, Udayana University. Keywords: SMS, Electrical Energy, Monitoring 2.1. PENDAHULUAN

PT PLN (Persero) adalah perusahaan milik negara yang bergerak di bidang ketenagalistrikan baik dari mulai meng-operasikan pembangkit listrik sampai dengan melakukan transmisi kepada ma-syarakat di seluruh wilayah Indonesia [1].

Pelanggan PT. PLN (Persero) selama ini mendapatkan layanan program listrik prabayar dan pascabayar, namun pada program listrik pascabayar sering terjadi human error pada saat petugas melakukan pembacaan meter. Program listrik pasca-bayar merupakan program bagi pelanggan

untuk menggunakan energi listrik terlebih dahulu kemudian membayar pada bulan berikutnya. Setiap bulannya PT. PLN (Per-sero) harus mencatat meter, menghitung dan menterbitkan rekening yang harus di-bayar oleh pelanggan dengan memasang sebuah alat ukur bernama kilo Watt hours (kWh) meter disetiap rumah pelanggan yang berfungsi sebagai mesin pencatat pe-makaian energi listrik yang dilengkapi de-ngan pembatas besar daya maksimal yang digunakan. Saat ini masyarakat luas secara umum mengenal kWh meter konvensional yang memiliki banyak keterbatasan, kWh

http://www.ee.unud.ac.id/index.php?p=divisi&act=DetailStaff&idd=13&ids=16





mailto:[email protected]



131



meter konvensional hanya melakukan pengukuran terhadap daya aktif dan data hasil pengukuran berupa data analog yang hanya dapat dibaca melalui tampilan pada kWh meter tersebut, sehingga selalu di-butuhkan operator manusia yang bertugas untuk melakukan pencatatan data dengan cara mendatangi lokasi dimana kWh meter tersebut dipasang.

Pada penelitian ini, dibangun suatu sistem monitoring energi listrik menggu-nakan SMS (Short Message Service) yang dapat mengukur serta memantau pema-kaian energi listrik secara real time, meng-gunakan sensor tegangan serta sensor arus SCT013-030. Hasil pembacaan sensor dan tegangan akan diteruskan ke mikrokontroler untuk dilakukan konversi terhadap jumlah konsumsi energi listrik dan jumlah pembayaran sesuai dengan tarif yang telah ditentukan PLN. 2.2. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Daya

Daya pada arus bolak-balik atau alternating current (AC) ada 3 macam yaitu daya aktif, daya reaktif dan daya nyata [2]. Segitiga daya dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Segitiga Daya

1. Daya Aktif

Daya aktif digunakan secara umum oleh konsumen. Daya aktif inilah yang biasanya dapat dikonversikan dalam bentuk kerja. Satuan daya aktif dinyatakan dalam watt. Daya aktif (real power), didapat dari persamaan berikut:

P=V.I.cosθ [kW] (1)

2. Daya Reaktif Daya reaktif adalah jumlah daya yang

diperlukan untuk pembentukan medan magnet. Dari pembentukan medan magnet. Maka akan terbentuk fluks magnet. Satuan daya reaktif dinyatakan dalam VAr. Daya

reaktif (reactive power), didapat dari persamaan berikut:

Q =V.I.sinθ [kVA] (2)

3. Daya Nyata Daya nyata adalah penjumlahan

geometris dari daya aktif dan daya reaktif. Daya nyata merupakan daya yang di-produksi oleh perusahaan sumber listrik untuk diditribusikan ke konsumen. Satuan daya nyata ini dinyatakan dalam VA. Daya nyata (apparent power), didapat dari persamaan berikut:

S =V.I [kVA] (3)

Daya aktif dan reaktif didefinisikan secara matematika dengan menggunakan persamaan berikut:

�𝑷𝟐 + 𝑱𝑸𝟐 = S (4)

2.2 kWh Meter Analog kWh meter merupakan alat ukur energi

listrik yang mengukur secara langsung hasil kali tegangan dan arus. Pada penelitian ini kWh meter yang digunakan adalah kWh meter 1 phasa dengan layanan program listrik pascabayar. kWh meter analog ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 2. kWh Meter Analog

1. Perhitungan pada kWh Meter Analog

Implementasi alat monitoring energi listrik menggacu pada penetapan penye-suaian tarif tenaga listrik PLN bulan November 2016, dengan Golongan Tarif Rumah Tangga (R-1) dengan batas daya 1.300VA s.d 2.200VA, Rumah Tangga (R-2) dengan batas daya 3.500VA s.d 5.500VA, Rumah Tangga (R-3) dengan batas daya 6.600VA ke atas, dengan ketentuan diterapkan Rekening Minimun (RM). Penetapan penyesuaian tarif tenaga listrik PLN bulan November untuk Rumah



132



Tangga (R-1) s.d Rumah Tangga (R-3) ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Tarif Dasar PLN

2.3. Mikrokontroler ATmega328

Arduino adalah papan rangkaian elek-tronik (electronic board) open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu, sebuah chip mikrokontroler. Mikro-kontroler itu sendiri adalah suatu chip atau IC (Integrated Circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer [3]. Pada penelitian ini menggunakan mikrokontreler ATmega328. Mikrokontroler ATmega328 ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Mikrokontroler ATmega328

2.4. Sensor Tegangan

Komponen tegangan adalah sensor tegangan yang berfungsi untuk menentukan tegangan jala-jala listrik, hal ini diperlukan untuk mengukur tegangan setiap saat. Sensor tegangan ini berupa pembagi tegangan. Tegangan yang dihasilkan masih berupa sinyal sinusoidal. Tegangan ini akan diteruskan ke input rangkaian penyearah [4]. Rangkaian pembagi tegangan ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Rangkaian Pembagi Tegangan

2.5. Sensor Arus

Sensor arus adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Sensor arus pada penelitian ini meng-gunakan sensor arus SCT (Splilt-core Current Transformer) tipe SCT013-030.

Gambar 6. SCT013-030

2.6. Data Logger

Data logger adalah suatu alat elektronik yang berfungsi mencatat data dari waktu ke waktu secara continue [5]. Pada perancangan terdapat sistem data logger yang dapat digunakan untuk merekam data yang diolah oleh mikrokontroler, terdapat module RTC dan module micro SD card. Module RTC akan menampilkan informasi mengenai keterangan waktu dan tanggal secara real time saat proses pembacaan sensor dan konversi berjalan, sedangkan module micro SD card berfungsi sebagai media penyimpan data. Pada penelitian ini module micro SD card yang digunakan berkapasitas 2 GB. 2.7. Buzzer

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi atau suara. Frekuensi suara yang dikeluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 kHz [6]. Pada penelitian ini buzzer berfungsi sebagai alarm notifikasi pelanggan ketika pelanggan memasuki



133



waktu pembayaran. Buzzer ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7. Buzzer

2.8. Module GSM (Global Sistem for

Mobile Communication) SIM900A GSM GPRS Module

merupakan module GSM/GPRS Serial Modem yang dikeluarkan oleh ITeadstudio. SIM900A GSM GPRS module digunakan untuk beberapa fitur, diantaranya fitur GPRS, telephone, serta mengirim dan menerima data menggunakan SMS (Short Message Service) berbasis ATmega328. SIM900A GSM GPRS Module ditunjukkan pada Gambar 8.

Gambar 8. SIM900A GSM GPRS Module

3. METODOLOGI PENELITIAN

Perancangan dalam penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan, diantaranya : 1. Mengumpulkan study literature. 2. Membuat perancangan hardware,

perancangan software, serta proses pengujian.

Rancang bangun monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikro-kontroler ATmega328 menggunakan metode pengukuran langsung dengan sen-sor arus SCT013-030 serta sensor te-gangan yang memanfaatkan sistem trans-formator pada perangkat modulenya, perancangan ini dibagi menjadi menjadi dua, yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan lunak (sof-tware), sebelum membuat perancangan hardware dan software dibutuhkan diagram alir sebagai acuan dalam proses pembuatan monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler

ATmega328. Gambar 9 merupakan diagram alir dari proses perancangan dalam penelitian.

START

Study Literature

Perancangan Perangkat Keras(Hardware) Setiap Blok Rangkaian

Realisasi dan Uji Setiap Blok Perancangan Perangkat Keras

(Realisasi Hardware)

Apakah Fungsional Perangkat Keras (Hardware)

Sesuai dengan Perancangan ?

Pemrograman Software(Arduino IDE)

Apakah Program BekerjaSesuai Perintah (Intruksi) ?

Pengujian Alat Secara Keseluruhan(Pengujian blok rangkaian Hardware

dan Software)

Apakah Sistem Bekerja Sesuai Perintah?

END

YA

TIDAK TIDAK

A

YA

A

TIDAK

Gambar 9. Diagram Alir Dari Proses

Perancangan Dalam Penelitian 3.1 Perancangan Perangkat Keras

(Hardware) Pada implementasi sistem pemonitor

energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328, menggunakan sebuah software, yaitu software Diptrace 3.0.0.2 untuk pembuatan skematik dan layout PCB. Diagram blok sistem pemonitor energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328 ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10. Perancangan Perangkat Keras

Secara umum implementasi peran-

cangan sistem monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328 ini, menggunakan sensor arus



134



SCT013-030 dan sensor tegangan berbasis mikrokontroler ATmega328, dengan input dari energi listrik (PLN). Energi listrik (PLN) akan masuk melewati sensor arus SCT013-030 dan melewati sensor tegangan, output dari sensor arus dan sensor tegangan ada-lah energi listrik, yang kemudian diteruskan ke mikrokontroler. Jumlah energi listrik yang masuk akan dikonversi menjadi jumlah pembayaran yang telah ditetapkan PLN. Hasil pembacaan dan konversi harga akan ditampilkan pada LCD.

Perancangan perangkat keras (hardware) terdiri dari:

1. Rangkaian mikrokontroler ATmega328.

2. Rangkaian sensor arus SCT013-030. 3. Rangkaian sensor tegangan. 4. Rangkaian LCD. 5. Rangkaian module Micro SD Card. 6. Rangkaian module Real Time Clock. 7. Rangkaian SIM900A GSM GPRS

Module sebagai pengirim SMS. 8. Rangkaian module Buzzer.

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

(software) Perancangan perangkat lunak terdiri

dari diagram alir. Diagram alir (flowchart) merupakan gambaran proses kerja sistem monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328. Diagram alir (flowchart) program dari rancang bangun kWh meter sms monitoring berbasis mikrokontroler ATmega328 ditunjukkan pada Gambar 11a dan Gambar 11b.

START

INISIASI PORT ATMEGA328, RTC,

BUZZER, MODULE GSM, MODULE MICRO SD

CARD, LCD, SCT013-030, SENSOR TEGANGAN.

INPUT ARUS (I)&

INPUT TEGGANGAN (V)

TOTAL PEMAKAIAN :DAYA = (V x I)

ENERGI LISTRIK = (V x I) ÷ 3.600.000

TOTAL PEMBAYARANBIAYA (Rp) = (ENERGI LISTRIK

x HARGA/kWh) x 1.05

APAKAHMODUL GSM MENERIMA KODE VERIVIKASI SMS

YANG DIINGINKAN ?

BUZZER ON MODUL GSM

C

YY

GSM MENERIMA SMS “CEK”

N

N

BUZZER ONY

VERIVIKASI KODE “CEK“ SMS KE PELANGGAN TOTAL PEMAKAIAN & TOTAL BAYAR

VERIVIKASI KODE “PLN CEK“ SMS KE PETUGAS TOTAL PEMAKAIAN & TOTAL BAYAR

GSM MENERIMA SMS “PLN” BUZZER ONY

Y

Y

A

N

B

Y

Gambar 11a. Diagram alir (flowchart) program

Arduino IDE A

RTC = +1JAM

SIMPAN DATA RTC, NILAI

V,I, P, ENERGI LISTRIK DAN BIAYA DI MICRO SD

CARD

RTC= TANGGAL 15

JAM 10.00

RTC= TANGGAL 20

JAM 10.00

RTC = TANGGAL 4

JAM 00.01

BUZZER ON

MODUL GSM

SMS KE PELANGGAN TOTAL

PEMAKAIAN DAN TOTAL BIAYA

TEGANGAN = 0ARUS = 0DAYA = 0TOTAL PEMAKAIAN = 0TOTAL BAYAR = 0

END

N N

TAMPILAN DATA RTC, V, I, P, TOTAL PEMAKAIAN

ENERGI, TOTAL PEMBAYARAN, STATUS

SMS

BC

N

N

Y

Y

N

Y

Y

BUZZER ON

MODUL GSM

Y

Y

Gambar 11b. Lanjutan Diagram alir (flowchart)

program Arduino IDE



135



Perancangan perangkat lunak (software) pada pembuatan sistem monitoring energi listrik berbasis mikrokontroler ATmega328 dilengkapi dengan SMS menggunakan mikrokontroler ATmega328. Pada penelitian ini meng-gunakan RTC, Module GSM, Module Micro Sd Card, LCD, buzzer, sensor SCT013-030, sensor tegangan. Output dari sensor arus dan sensor tegangan akan diteruskan ke mikrokontroler ATmega328 untuk dikonversi menjadi jumlah pembayaran pelanggan PLN. Informasi jumlah pemakaian, biaya, waktu dan tanggal ditampilkan ssecara real time pada LCD 20x4. Pelanggan dan petugas PLN dapat mengirimkan SMS sesuai dengan keyword SMS yang telah ditentukan, kemudian module GSM akan memverifikasi keyword tersebut, apabila keyword sesuai maka module GSM akan membalas SMS pelanggan atau petugas PLN. Setiap tang-gal 15 dan 20 jam 10.00 disetiap bulannya, buzzer menyala, Module GSM akan mengirimkan SMS peringatan mengenai informasi jumlah pemakaian serta total pembayaran ke pelanggan PLN. Sistem berjalan selama 24 jam, pada tanggal 4 jam 00:01 untuk setiap bulannya sistem secara otomatis akan mereset data untuk mengulang siklus pembacaan jumlah kon-sumsi listrik pelanggan PLN. Seluruh data yang didapatkan akan ditampilkan di LCD. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Realisasi monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328, ditunjukkan pada Gambar 12.

Gambar 12. Realisasi Alat

4.1 Hasil pengujian Sistem Rancang Bangun Monitoring Energi Listrik

Menggunakan SMS Berbasis Mikro-kontroler Atmega328 Menggunakan kWh Meter Pascabayar. Hasil pengujian keseluruhan dari

sistem bertujuan untuk mengetahui apakah sistem monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler Atmega328 dapat bekerja dengan baik pada kWh meter pascabayar (konvensional / analog) sesuai dengan perencanaan. Berikut merupakan beberapa pengujian yang akan dilakukan terhadap sistem.

4.1.1 Hasil pengujian dan pembahasan

jumlah pemakaian energi listrik mengunakan pesan singkat oleh pelanggan PLN. Pengujian dan pembahasan ini

dilakukan oleh pelanggan PLN, bertujuan untuk mengetahui apakah perintah untuk melakukan pengecekan pemakaian energi listrik yang akan dikirim menggunakan pesan singkat dapat diterima dengan baik sesuai perencanaan. Pengujian yang di-lakukan dengan cara pelanggan mengirim-kan SMS dengan kode “CEK” yang akan dikirim ke module GSM sesuai dengan nomor yang telah ditentukan. Penempatan rancang bangun sistem monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler Atmega328 diletakkan pada kWh meter 1 fasa di Laboratorium Workshop & Instalasi Listrik, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, dengan current limit : 10A dan daya terpasang : 2200 VA. Alat ini dipasang dekat dengan kWh meter 1 fasa, kemudian sensor arus dikaitkan dengan fasa dari kWh dan sensor tegangan dihubungkan dengan kotak kontak dekat kWh meter yang terpasang. Penempatan rancang bangun sistem monitoring energi listrik menggunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328 ditunjukkan pada Gambar 13.



136



Gambar 13. Penempatan Alat

Pengujian dan respon dari module GSM dilakukan dengan mengirimkan perintah berupa pesan singkat kepada sistem, dimana pelanggan PLN telah mengirimkan SMS dengan kode “CEK”, kemudian perintah ini akan diverifikasi oleh module GSM, dan diolah oleh mikro-kontroler. Tampilan SMS pada saat pe-langgan mengirim pesan dengan kode verifikasi ”CEK” serta respon dari modul GSM untuk mengetahui informasi pe-makaian energi listrik, ditunjukkan pada Gambar 14.

Gambar 14. Respon SMS Pelanggan PLN SMS balasan berisikan informasi tang-

gal dan waktu, jumlah daya yang di-gunakan, jumlah pemakaian energi listrik (kWh) secara real time dan jumlah yang harus dibayarkan (Rupiah). Daya (Watt) didapatkan dari perhitungan berikut :

𝑃 = 𝑉 𝑥 𝐼 = 229 𝑥 0,33 = 75, 57 𝑊𝑎𝑡𝑡

Energi (kWh) didapatkan dari perhitungan berikut:

𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 = (𝑉 𝑥 𝐼)

3.600.000

= 0,00002 kWh

Biaya (Rupiah) didapatkan dari perhitungan berikut:

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = ((𝑘𝑊ℎ) 𝑥 𝐻𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑊ℎ ) 𝑥 1,05�

= (0,00002 𝑥 1.467) 𝑥 1,05

= 0,0323 𝑅𝑢𝑝𝑖𝑎ℎ

Tampilan SMS yang diterima oleh pelanggan PLN sudah sesuai dengan perhitungan manual.

4.1.2 Hasil pengujian dan pembahasan jumlah pemakaian energi listrik mengunakan pesan singkat oleh petugas PLN. Pengujian dan pembahasan ini

dilakukan oleh petugas PLN, bertujuan untuk mengetahui apakah perintah untuk melakukan pengecekan pemakaian energi listrik yang akan dikirim menggunakan pesan singkat dapat diterima dengan baik sesuai perencanaan. Pengujian yang dilakukan dengan cara petugas mengirim-kan SMS dengan kode “PLN” yang akan dikirim ke module GSM sesuai dengan nomor yang telah ditentukan.

Pengujian dan respon dari module GSM dilakukan dengan mengirimkan perintah berupa pesan singkat kepada sistem, dimana petugas PLN telah me-ngirimkan SMS dengan kode “PLN”, kemudian perintah ini akan diverifikasi oleh module GSM, dan diolah oleh mikro-kontroler. Tampilan SMS pada saat petugas mengirim pesan dengan kode verifikasi ”PLN” serta respon dari modul GSM untuk mengetahui informasi pemakaian energi listrik, ditunjukkan pada Gambar 15.



137



Gambar 15. Respon SMS Petugas PLN

SMS balasan berisikan informasi

tanggal dan waktu, arus, tegangan, daya, jumlah pemakaian energi listrik (kWh) secara real time dan jumlah yang harus dibayarkan (Rupiah). Daya (Watt) didapatkan dari perhitungan berikut :

𝑃 = 𝑉 𝑥 𝐼 = 229 𝑥 0,33 = 75, 57 𝑊𝑎𝑡𝑡

Energi (kWh) didapatkan dari perhitungan berikut:

𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 = (𝑉 𝑥 𝐼)

3.600.000

= 0,00002 kWh

Biaya (Rupiah) didapatkan perhitungan dari berikut:

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = ((𝑘𝑊ℎ) 𝑥 𝐻𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑊ℎ ) 𝑥 1,05�

= (0,00002 𝑥 1.467) 𝑥 1,05

= 0,0323 𝑅𝑢𝑝𝑖𝑎ℎ

Tampilan SMS yang diterima oleh petugas PLN sudah sesuai dengan perhitungan manual.

5. Hasil pengujian dan pembahasan data logger pemakaian energi listrik. Pengujian data logger monitoring

energi listrik bertujuan untuk mengetahui apakah data logger pada sistem berjalan sesuai dengan perencanaan. Pengambilan data dilakukan selama 24 jam yaitu dari tanggal 13 Desember 2017 pada jam 16.00 sampai dengan tanggal 14 Desember 2017

pada jam 15.00. Data yang disimpan dalam pengujian

data logger monitoring energi listrik meng-gunakan SMS berbasis mikrokontroler ATmega328 merupakan data pengukuran beban pada kWh meter 1 fasa di Labo-ratorium Workshop & Instalasi Listrik, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana dengan meng-gunakan sebuah sensor arus SCT 013-030 dan sensor tegangan. File hasil data logger tersimpan oleh SD card berkapasitas 2 GB dengan ukuran file sebesar 3 KB selama 24 jam. File hasil data logger ditunjukkan pada Gambar 16.

Gambar 16. File Data Logger

5. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil

berdasarkan hasil pengujian dan pemba-hasan yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Alat ukur monitoring energi listrik meng-

gunakan SMS berbasis mikrokontroler Atmega 328 telah dapat dibangun dan sistem pembacaan notifikasi pengguna-an energi listrik sudah dapat dilakukan melalui SMS.

2. Peralatan terdiri dari rangkaian utama yaitu rangkaian mikrokontroler Atmega 328 sebagai pengolah data, module GSM sebagai pengirim dan penerima instruksi melalui SMS, module RTC se-bagai penunjuk tanggal dan waktu se-cara real time, module micro SD card sebagai data logger, rangkaian sensor arus sebagai pembaca nilai arus dan rangkaian sensor tegangan sebagai



138



pembaca nilai tegangan. Semua pe-ralatan sudah bekerja sesuai dengan perencanaan.

3. Besar energi yang digunakan di kWh meter konvensional selama 24 jam adalah sebesar 4 kWh dengan besar biaya yang harus dibayarkan pelanggan Rp. 6.374,93. Data logger yang di-rancang menyimpan data arus, tegang-an, energi terpakai dan biaya yang harus dibayarkan selama 24 jam, file hasil data logger tersimpan oleh SD card berkapasitas 2 GB dengan ukuran file sebesar 3 KB.

6. DAFTAR PUSTAKA [1] https://www.pertamina.com/industrial-

fuel/id/our-customers/pt-pln-persero/. Diakses tanggal 3 Januari 2018.

[2] Saadat, Hadi. Power System Analysis Third Edition. United State America : Victor Graphic. Inc. 2010.

[3] Saftari, Firmansyah. Proyek Robotik Keren dengan Arduino. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. 2015.

[4] Jufri, Hilman. Rancang Bangun Alat Ukur Daya Arus Bolak-balik Berbasis Mikrokontroler ATmega. Repository Universitas Sumatera Utara. 2013.

[5] http://sonoku.com. Diakses tanggal 18 Januari 2018.

[6] War Collage, Army. Power Buzzer Amplifer. 2006.



https://www.pertamina.com/industrialfuel/id/our-customers/pt-pln-persero/

https://www.pertamina.com/industrialfuel/id/our-customers/pt-pln-persero/

http://sonoku.com/

123


Nur Ayu Puspita Indra Pratiwi, I Gede Dyana Arjana, Antonius Ibi Weking

STUDI ANALISIS KEMAMPUAN PENYEDIAAN SUPLAI DAYA AKIBAT PENINGKATAN BEBAN DI GARDU

INDUK NUSA DUA Nur Ayu Puspita Indra Pratiwi1, I Gede Dyana Arjana2, Antonius Ibi Weking3

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Udayana

Email : [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Wilayah Bali Selatan merupakan objek wisata yang memiliki banyak bangunan hotel, vila, dan sektor pariwisata serta sebagai tempat pelaksanaan acara Nasional dan Internasional. Menyebabkan beban pada Gardu Induk Nusa Dua akan meningkat. Seiring dengan perkem-bangan beban, Gardu Induk Nusa Dua harus mampu di suplai dari GIS Bandara dan GIS Pesanggaran. Prakiraan beban menggunakan regresi linear untuk memperoleh nilai perkem-bangan beban Transformator dan suplai daya hingga 5 tahun mendatang.

Hasil perhitungan laju pertumbuhan beban Transformator Gardu Induk Nusa Dua adalah 8,9% pertahun, dan hasil perhitungan tahun 2018 pada Transformator 1 sebesar 113,38A Transformator 2 sekitar 124,3A, dan Transformator 3 sebesar 137,09A. Hasil perhitungan laju partumbuhan suplai daya melalui transmisi 150 Kv menuju Gardu Induk Nusa Dua yaitu 179,612A yang disuplai dari GIS bandara, dan 238,32A dari GIS Pesanggaran. Selisih antara beban dan suplai daya pada tahun 2018 sebesar 18,53A (0,430%) dari GIS Bandara dan 24,53A (0,570%) dari GIS Pesanggaran. Transformator 3 pada tahun 2025 tidak mampu mensuplai beban, Transformator 2 tidak mampu mensuplai beban pada tahun 2026, dan Transformator 1 tidak mampu mensuplai beban pada tahun 2027. Sehingga diperlukan penambahan Transformator baru atau pembangunan Gardu Induk baru di sekitar wilayah peningkatan beban. Kata Kunci : Transformator, kenaikan beban, suplai daya.

ABSTRACT

The area of South Bali is a tourist attraction that has many hotel buildings, villas, and tourism sector as well as a venue for the implementation of National and International events. Causing the burden on the Nusa Dua Main Entity will increase. Along with the load development, Nusa Dua Substation must be able to supply from GIS Airport and GIS Pesanggaran. Forecast load using linear regression to obtain the value of the development of the transformer load and power supply up to 5 years.

The calculation of the growth rate of the transformer load of the Nusa Dua Substation Transformer is 8.9% per year, and the calculation of 2018 in Transformer 1 is 113.38A Trans-former 2 about 124.3A, and the Transformer 3 is 137.09A. The calculation results of the growth rate of power supply through the transmission of 150 Kv to the Nusa Dua Substation is 179,612A supplied from GIS airport, and 238.32A from GIS Pesanggaran. The difference between load and power supply in 2018 is 18.53A (0.430%) of GIS Airport and 24.53A (0.570%) of GIS Pesanggaran. Transformer 3 in 2025 is not capable of carrying the load, Transformer 2 can not loads in 2026, and Transformer 1 is not able to the burden in 2027. So that required the addition of new Transformer or construction of new substation in the area of increasing load. Keywords: growth rate, power supply, transformer.

1. PENDAHULUAN

Pulau Dewata Bali merupakan wilayah Indonesia yang sudah terkenal hingga

mancanegara dalam sektor pariwisata, ini terlihat dari pertumbuhan pembangunan yang tinggi. Pembangunan yang terus




124



menerus terjadi tentu saja memicu ke-butuhan energi listrik. Setiap tahunnya jumlah kebutuhan listrik terus meningkat, secara tidak langsung beban transformator terus bertambah sehingga transformator tidak mampu lagi untuk memikul beban yang melebihi dari kemampuan transformator tersebut. Setiap transformator tentu mempunyai tingkat kemampuan yang berbeda-beda sesuai dengan jumlah beban yang dilayani. Setiap tahunnya jumlah pelanggan terus meningkat, otomatis beban transformator terus bertambah sehingga seiring berjalannya waktu transformator tidak mampu lagi untuk memikul beban yang sudah melebihi batas kemampuan transformator tersebut. Sehubungan dengan ini penelitian dilakukan untuk dapat mengetahui berapa lama transformator mampu memikul beban yang selalu meningkat di wilayah Nusa Dua.

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Sistem Transmisi Tenaga Listrik Transmisi tenaga listrik merupakan

proses penyaluran tenaga listrik dari power plan sampai substation sehingga dapat disalurkan sampaI pada konsumen pengguna tenaga listrik melalui konduktor [1]. Keuntungan transmisi dengan tegangan lebih tinggi akan menjadi jelas jika melihat pada kemampuan transmisi suatu saluran. Kemampuan ini biasanya dinyatakan dalam Mega Volt Amper (MVA) [2].

2.2 Analisa Aliran Daya

Kehandalan sistem dalam tenaga listrik sangat diperlukan. Agar kehandalan sistem dapat diestimasikan maka diperlukan suatu sistem analisis yang memudahkan dan mempercepat penelitian terhadap masalah-masalah yang ada. Dengan adanya sistem analisis ini maka akan mempercepat ditemukan solusi yang lebih baik dalam melaksanakan operasi sistem tenaga listrik [3].

2.3 Transformator

Transformator adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk me-nyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya [4]. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik, transformator dapat dikatakan sebagai jantung dari transmisi. Dalam kondisi ini transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal [5].

2.4 Peramalan Beban

Penerapan statistik untuk memperkira-kan kebutuhan energi listrik di masa yang akan datang merupakan salah satu cara yang tepat untuk mendapatkan hasil per-hitungan yang mendekati sebenarnya. Me-tode peramalan dalam memprediksi daya adalah analisa kecendrungan (trend), yaitu cara mempelajari data dalam sederet waktu atau suatu proses di waktu yang lalu, ke-mudian dibuat model matematis sehingga prediksi yang akan datang dapat diketahui dari sekarang. Dalam peramalan beban listrik, komponen yang termasuk dalam beban listrik adalah jumlah pelanggan listrik, konsumsi energi listrik, beban yang tersambung, dan beban rata-rata dalam bentuk persamaan matematis perkembangan beban listrik [6] yang secara umum dapat dinyatakan oleh Persamaan (1).

𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 (1)

Agar mendapatkan konstanta a dan b dilakukan dengan menggunakan regresi linier yang disebut regresi least square line dan dinyatakan dalam Persamaan (2).

∑ {𝑌 𝑓 (𝑋𝑖)} = 𝑚𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚𝑁𝑖−1 (2)

Jika persamaan linier yang digunakan untuk memperkirakan perkembangan beban listrik di masa yang akan datang didefinisikan yx = a + bx dan data hasil observasi dinotasikan dengan Y i maka kesalahan yang terjadi dari hasil penelitian dengan data hasil persamaan regresi dapat dibuat seminimum mungkin [6], yaitu dengan mengambil 1 kuadrat kesalahan mendekati nol yang dinyatakan dalam Persamaan (3) dan(4)

(error)2=∑ (yi-yx)

i-1

n2=0 (3)

a=∑ yi-b

ni-1 ∑ xi

ni-1

n (4)

dan untuk harga b dihitung menggunakan Persamaan (5).

b= n∑ xiyi-∑ yi×∑ xi

n∑ xi2-(∑ xi)

2 (5)

Setelah nilai a dan b diperoleh, maka persamaan linier dapat digunakan untuk

125



memperkirakan perkembangan beban listrik di tahun yang akan datang. Besar per-sentase kesalahan dapat dihitung dengan Persamaan (6) [7].

% 𝑘𝑒𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛 =𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛−𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛𝑥 100% (6)

Sehingga kenaikan beban setiap tahun-nya sapat dihitung dengan Persamaan (7).

𝑘𝑒𝑛𝑎𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 = 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑘𝑠𝑖 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑘𝑒 − 𝑛 𝑥 100 % 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 (7)

2.5 Kemampuan Hantar Arus Kemampuan hantar arus penghantar

adalah kemampuan dari suatu penghantar untuk mengalirkan arus dengan nilai tertentu secara terus menerus pada kondisi tertentu tanpa menimbulkan kenaikan suhu yang melebihi nilai tertentu. Secara umum sumber panas dalam konduktor dibagi menjadi dua yaitu panas yang dihasilkan oleh konduktor yang dialiri arus dan panas yang dihasilkan oleh isolasi akibat terpaan medan listrik. Konduktor saluran transmisi mempunyai ukuran luas penampang inti konduktor yang berhubungan dengan kapasitas penghantar arus listriknya [8]. Besarnya kapasitas hantaran konduktor dinamakan dengan kuat hantar arus. Kemampuan hantar arus adalah suatu penghantar dibatasi dan ditentukan berdasarkan batasan-batasan dari aspek lingkungan [9]. 3. METODELOGI PENELITIAN

Diagram alur Gambar 1, dalam penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu:

1. Mengumpulkan data-data teknis seperti data beban puncak sstem kelistrikan Nusa Dua, data spesifik saluran 150 kV yang disuplai menuju Gardu Induk Nusa Dua, dan data Transformator.

2. Menghitung persentase laju per-tumbuhan beban.

3. Menghitung kemampuan beban transformator dalam memikul beban yang terus meningkat.

4. Menghitung beban saluran 150 kV yang disuplai ke GI Nusa Dua pada

tahun 2018-2022 dan beban trans-formator.

5. Menganalisis pengaruh beban ter-hadap saluran.

Gambar 1. Diagram Alur Analisis

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Gambaran Umum Gardu Induk Nusa Dua

126



Gambar 2. Sub Sistem 150 kV Gardu Induk Nusa Dua

Secara umum Gardu Induk Nusa Dua ditunjukkan pada Gambar 2. Gardu Induk Nusa Dua memiliki 3 buah transformator yang berfungsi sebagai alat untuk me-ngubah tegangan agar dapat disuplai ke saluran distribusi. Pada ketiga transformator tersebut memiliki beban maksimal yang sama yaitu 230 A dengan kapasitas yang sama yaitu 60 MVA. Gardu Induk Nusa Dua mendapat pasokan beban dari GIS Bandara dan GIS Pesanggaran yang masing-masing menggunakan penghantar berjenis TACSR 240 mm2 dan XLPE 3 x 1000 mm2. 4.2 Perhitungan Persentase Laju Pertum-

buhan Setiap Tahunnya

Laju pertumbuhan beban dihitung me-nggunakan persamaan (5).

𝑏 =n∑ xiyi-∑ yi ×∑ xi

n∑ xi2- (∑ xi)

2

= 5(883330,00) − 4416205101505675 − 101505625

= 445,03

50

= 8,9 %

Laju pertumbuhan beban puncak trans-formator dan suplai daya menuju Gardu Induk Nusa Dua 8,9 % pertahun.

4.3 Perhitungan Pertumbuhan Beban Transformator

Tabel 1. Data beban transformator

TAHUN Beban (A) TRAFO I TRAFO II TRAFO III

2013 74,80 73,37 149,55 2014 71,03 96,33 109,91 2015 85,96 106,43 95,56 2016 103,45 107,23 99,48 2017 103,093 109,831 102,41

Gambar 3. Grafik data pertumbuhan beban tahun 2013-2017

Tabel 1 dan Gambar 3 merupakan grafik data laju pertumbuhan beban Gardu Induk Nusa Dua pada tahun 2013-2017. Pada Gambar 3 telihat bahwa beban tidak selalu mengalami peningkatan namun juga me-ngalami penurunan yang disebabkan oleh faktor-faktor tertentu.

Nilai perkembangan beban listrik pada tahun tahun pertama dihitung mengguna-kan persamaan (4).

𝑎 =∑ Yi-Bn

i-1 ∑ xini-1

n

= 438,333 − 8,9(10075,00)

5

= 438,333 − 89673,54

5

= −89235,21

5

= −17847,042 Berdasarkan hasil perhitungan laju per-

tumbuhan transformator menggunakan regresi linear diperoleh persamaan Y = -17847,042+8,9x. Dari persamaan tersebut dapat dicari beban tiap tahunnya meng-gunakan persamaan (1) dan hasil per-hitungan sampai tahun 2027 ditunjukkan pada Tabel 2.

𝑌 = 𝑎 + 𝑏𝑥 = −17847,042 + 8,9(2018) = −17847,042 + 17960,2

= 113,38 𝐴

Tabel 2. Hasil perhitungan pertumbuhan beban ransformator Gardu Induk Nusa Dua menggunakan metode regresi linear

TAHUN BEBAN TRANSFORMATOR A

Trafo 1 Trafo 2 Trafo 3

2018 113,38 126,43 137,09 2019 121,95 135,02 145,66 2020 130,52 143,61 154,23

127



2021 139,09 152,20 162,80 2022 147,66 160,79 171,37 2023 156,23 169,38 179,94 2024 164,80 177,97 188,51 2025 173,37 186,56 197,08 2026 181,94 195,15 205,65 2027 190,51 203,74 214,22

= beban yang melebihi kapasitas

Gambar 4. Grafik hasil perhitungan pertumbuhan beban transformator tahun 2018-

2027

Gambar 4 merupakan grafik hasil per-hitungan laju pertumbuhan beban trans-formator pada tahun 2018-2027 dengan persentase kenaikan setiap tahunnya ad-alah 8,9%.

4.4 Perhitungan pertumbuhan suplai daya menuju Gardu Induk Nusa Dua

Tabel 3. Data beban transformator

Tahun Suplai Daya (A)

GIS Bandara-Nusa Dua

Pesanggaran-Nusa Dua

2013 298,25 131,42 2014 72,48 269,56 2015 89,47 226,86 2016 151,21 186,89 2017 158,1 248,32

Tabel 3 merupakan data perkembangan beban transformator dari tahun 2013 sampai tahun 2017

Gambar 5. Grafik suplai daya menuju Gardu Induk Nusa Dua tahun 2013-2017

Gambar 5 merupakan grafik data laju pertumbuhan suplai daya menuju gardu induk Nusa Dua yang disuplai dari GIS Bandara dan GIS Pesanggaran pada tahun 2013-2017.

Nilai perkembangan beban listrik pada tahun pertama dihitung menggunakan per-samaan (4).

𝑎 =∑ Yi-Bn

i-1 ∑ xini-1

n

= 769,51 − 8,8(10075)

5

= 769,51 − 89667,5

5

= −88897,99

5

= −1779,59

Berdasarkan hasil perhitungan laju per-tumbuhan transformator menggunakan regresi linear diperoleh persamaan Y = -1779,59+8,9x. Persamaan tersebut dapat dicari beban tiap tahunnya menggunakan persamaan (1) dan hasil perhitungan sam-pai tahun 2027 ditunjukkan pada Tabel 3.

𝑌 = 𝑎 + 𝑏𝑥 = −17114,64 + 8,9(2018) =−17114,64 + 17960,2

= 179,61 𝐴

Tabel 4. Hasil perhitungan suplai daya menuju Gardu Induk Nusa Dua

TAHUN

BEBAN SUPLAI SALURAN (A)

GIS Bandara- Nusa Dua

GIS Pesanggaran- Nusa Dua

128



2018 179,61 238,32

2019 188,18 246,89

2020 196,75 255,46

2021 205,32 264,03

2022 213,89 272,60

2023 222,46 284,17

2024 231,03 299,74

2025 249,60 317,31

2026 258,17 320,88

2027 266,74 328,45

Gambar 6. Grafik hasil perhitungan pertumbuhan sistem transmisi menuju Gardu

Induk Nsa Dua

Gambar 6 adalah grafik hasil perhitungan laju pertumbuhan suplai daya menuju Gardu Induk Nusa Dua yang disuplai dari GIS Bandara dan GIS Pesanggaran dengan persentase laju pertumbuhannya adalah 8,9%. 4.5 Selisih Perhitungan Antara Pasokan

dan Beban Selisih perhitungan antara pasokan dan

beban dari tahun 2018 hingga tahun 2027 ditunjukkan pada Tabel 5 dan Gambar 7.

Tabel 5. Selisih perhitungan antara pasokan dan

beban

Tahun

Selisih Pasokan

dan Beban

(A)

GIS Bandara-Nusa Dua

GIS Pesanggaran

-Nusa Dua

2018 43,12 18,53 24,59 2019 34,55 14,94 19,60 2020 25,98 11,30 14,67 2021 17,41 7,61 9,79 2022 8,84 3,88 4,95 2023 3,27 1,43 1,83 2024 1,70 0,74 0,96 2025 8,07 3,55 4,52 2026 3,41 1,52 1,89

2027 2,41 1,08 1,33

Gambar 7. Grafik selisih perhitungan antara pasokan dan beban

Pasokan dari GIS pesanggaran menuju GI Nusa Dua pada tahun 2018 mencapai 24,59 A kemudian mengalami penurunan setiap tahunnya hingga tahun 2024 losses mencapai nilai terkecil sebesar 0,96 A. Sedangkan pasokan dari GIS Bandara menuju GI Nusa Dua pada tahun 2018 sebesar 18,53 A dan mencapai nilai terkecil sebesar 0,74 A. Dari Gambar 7 dapat dilihat perbandingan besar losses antara GIS Pesanggaran dan GIS Bandara, losses GIS Pesanggaran lebih besar dari losses GIS Bandara. Ini disebabkan karena losses dipengaruhi oleh luas penampang, dan penampang GIS Pesanggaran jaraknya lebih jauh dari pada GIS Bandara.

Sementara itu pada tahun 2025 grafik mengalami kenaikan hingga 8,07 A, dise-babkan pada tahun 2025 transformator tidak dapat memikul kenaikan beban, sehingga pada tahun 2025 di Gardu Induk Nusa Dua terjadi penambahan transfor-mator atau pembangunan Gardu Induk baru di wilayah tersebut.

5. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan yang di-lakukan dapat disimpulkan bahwa pada tahun 2025 beban pada transformator 3 di Gardu Induk Nusa Dua telah melewati batas kemampuan yang menyebabkan transformator 3 tidak dapat memikul beban pada tahun-tahun berikutnya. Kemampuan Hantar Arus (KHA) penghantar menuju Nusa Dua mampu memasok 80% dari batas maksimum penghantar itu sendiri. Pasokan dari GIS Bandara ada tahun 2027 adalah 226,742 A dan dari GIS Pesanggaran 328,45 A.

129



Keperluan beban yang semakin lama semakin meningkat menyebakan transfor-mator tidak mampu memikul beban yang melebihi batas dari kemampuan transfor-mator itu sendiri. Untuk mengatasi kenaikan beban yang terus meningkat disarankan adanya penambahan transformator baru atau pembangunan Gardu Induk baru di wilayah tersebut, dan melakukan analisis ulang agar mendapat hasil yang lebih signifikan dengan menggunakan metode lainnya.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1] Pramono, Joko. Dkk. Transmision of Electrical Energy. 2010. Makalah Teknik Tenaga Listrik.

[2] Sau, Matius.2011. Transmisi Daya Elektrik: dilengkapi dengan contohsoal matlab. Makasar: Universitas Kristen Indonesia Paulus. Penerbit: Andi.

[3] Renaldi, A.M.2011. Estimasi Rugi-rugi Energi pada Sistem Distribusi Radial 20 kv menggunakan Metode Energy Load Flow (Tugas Akhir). Jimbaran: Uni-versitas Udayana.

[4] Sriwati. 2013. Prediksi Penggangtian Distribusi Akibat Beban Lebih di Ka-bupaten Maros. Universitas Islam Ma-kasar. ILTEK. Vol 8. Nomor 15.

[5] Fauzi, J. R 2011. Sisem Proteksi Gardu Induk dan Jaringan150 kV Mengguna-kan Pemutus Tenaga Media Gas SF^di Gardu Induk 150 kV Kebasan PT. PLN (Persero) P3B JB UPT Tegal (Kerja Praktek). Purbalingga: Universitas Je-ndral Soedirman.

[6] Febrizal, Y. 2012. Prediksi Kebutuhan Energi Listrik Kota Padang Sampai Tahun 2020. Jurnal Teknik Elektro ITP. Volume. 1, No. 1

[7] Saefulloh Dian. 2013. Perencanaan Pengembangan Gardu Induk Untuk 10 Tahun Kedepan. Jurnal Teknik Elektro Undip.

[8] Gama, N. Aliran Daya Optimal pada Sistem Minahasa. UNSRAT

[9] Ardika, I.M. 2014. Studi Kemampuan Hantar Arus Sistem Transmisi Ke-listrikan Bali Tahun 2013-2025 (Tugas Akhir). Jimbaran: Universitas Udayana.

[10] Stevenson, W.D. 1984. Analisis Sistem Tenaga Listrik (Ir. Kamal Idris Pentj). Jakarta ; Erlangga.

Documents

SUSUNAN REDAKSI - erepo.unud.ac.id