ENERGY MONITOR PANEL UTAMA JARINGAN DISTRIBUSI 20KV …
Transcript of ENERGY MONITOR PANEL UTAMA JARINGAN DISTRIBUSI 20KV …
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
51
ENERGY MONITOR PANEL UTAMA JARINGAN DISTRIBUSI 20KV DENGAN
PENERAPAN POWERMETER BERBASIS WEBSITE
A. Sofwan 1), A.Muis 2) dan S.Triatmodjo D.3)
Prodi Teknik Elektro FTI ISTN Institut Sains dan Teknologi Nasional
Abstract
Initially the distribution network energy data collection must be carried out directly to the
field and manual recording so that it takes more power and a long time process. For this reason, so
as a researcher at ISTN, is finding a solution so that the monitoring work is more efficient. Energy
Monitoring of web-based power meter is an excactly developing technology as solution. All data is
stored on a web server that can handle millions of data. The monitoring system is capable diremote
or controlled remotely. Also has a variety of advantages such as accuracy and speed in data
communications activity. And meter reading using the web more accurate than using a manual
meter readings. Also in terms of a faster time, Optimizing the power meter while monitoring the
active power using the web for 0.14% lower than the monitoring of the power meter on the active
power without the use of a web of 2.39% on the incoming side. The power meter optimizing while
monitoring the active power is using the web for 0.76% lower than the power meter monitoring the
active power without the use of a web of 1.30% on the outgoing sides. In terms of time also
becomes more efficient, from 40 minutes to 5 minutes every day. The monitoring results can be
seen more quickly and can be printed without having to record the first.This paper describes an
energy monitor of system by using a web-based power meter application.
Key words: Electrical Energy, kWh meter, Power meter, web server, monitoring ©2019 Universitas Mpu Tantular
_________________________________________________________________________________________________
PENDAHULUAN
Salah satu energi yang mendapat perhatian khusus adalah energi listrik. Pemakaian energi
listrik pada konsumen hanya dapat diukur dengan melihat jumlah pemakaian daya rata-rata yang
tertera pada alat ukur kWh meter, padahal selain daya rata-rata ada beberapa besaran listrik yang
tidak tercatat di kWh meter yang dapat menggambarkan jumlah daya dan kualitas daya yang
dipakai oleh konsumen, seperti tegangan, arus, daya aktif, daya reaktif, faktor daya, dan frekuensi.
Seiring dengan meningkatnya jumlah informasi dan tersebar diberbagai tempat, diperlukan adanya
suatu teknologi yang mampu menampilkan informasi – informasi tersebut, dan kemudian
menyajikannya kepada user dalam bentuk yang mudah dimengerti. Untuk melakukan real time
monitoring besaran listrik pada sebuah gedung diperlukan aplikasi untuk mengirimkan data dari
RTU ke server, aplikasi untuk menampilkan data tersebut di browser dalam bentuk grafik secara
real time.
Dengan latar belakang tersebut, maka dilakukan Perbandingan Meter Berbasis Web dengan
Meter Analog pada panel Low Voltage Main Distribution Panel (LVMDP). Dengan menggunakan
data-data yang diperoleh dari lapangan serta teori-teori dan perhitungan yang didapat dari referensi.
Yang menjadi pokok masalah adalah Bagaimana membandingkan suatu sistem monitoring power
meter berbasis web dengan meter analog. Parameter yang perlu diperhatikan berupa daya aktif, daya
reaktif dan daya semu terhadap efisiensi waktu. Dalam hal ini maka masalah di atas memiliki
batasan masalah sebagai berikut: 1.Power meter yang digunakan PM820 dan PM9C, 2. Web server
yang digunakan IntelliMax Provideam, 3.Penginstalasian dan setup power meter, 4. Cara
pengoperasian, setting dan monitoring power meter menggunakan web, 5. Analisa penerapan
aplikasi monitoring power meter melalui web dan meter analog. Penerapan dilakukan pada Low
Voltage Main Distribution Panel
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
52
INJAUAN PUSTAKA
Meteran listrik merupakan sebuat alat yang dirancang agar dapat mengukur energi listrik yang
digunakan oleh pemakai listrik. Pada umumnya, meteran listrik dipasang diantara jaringan penyedia
listrik dan pemakai, sehingga arus listrik yang digunakan oleh pemakai akan melewati meteran
listrik terlebih dahulu untuk diukur. Dengan demikian, semua energi listrik yang dipakai oleh
pemakai akan diukur oleh meteran listrik. Biasanya meteran listrik mengakumulasi energi total
yang digunakan oleh pemakai pada selang waktu tertentu.
Saat ini disetiap sistem monitoring energi masih banyak dilakukan dengan cara analog.
Pengukuran monitoring daya tersebut banyak memerlukan tenaga manusia untuk mencatat nilai dan
melihat berapa banyak listrik yang terpakai. Sehingga diperlukan rancangan suatu power
monitoring sistem yang memiliki kemampuan yang lebih baik dan fleksibel. Besarnya konsumsi
energi listrik yang digunakan pada suatu pusat beban atau bangunan komersial selama ini di ukur
berdasarkan kWh total yang digunakan dalam jangka waktu satu bulan.
Ganggguan daya meningkat pada fasilitas-fasilitas pelanggan yang mempunyai peningkatan
secara signifikan, karena meningkatnya penggunaan peralatan energi yang efisien seperti power
supply switch-mode, inverter untuk variabel speed drive, dan lainnya. Untuk memahami masalah
kualitas daya lebih baik memerlukan suatu pemantauan data yang menyeluruh menggunakan sistem
yang digunakan untuk menandai variasi-variasi kualitas gangguan-gangguan dan daya.
1. Peralatan dan Aplikasi
Diperlukan beberapa alat yang digunakan serta aplikasi untuk menjalankan sistem monitoring
ini, diantaranya adalah: kWh meter analog, Power meter digital, Logic power meter, Modbus
interface dan Komputer, Aplikasi yang digunakan dan Low Voltage Main Distribution Panel.
Peralatan yang digunakan berupa:
- KWh meter adalah alat yang digunakan oleh PLN untuk menghitung besar pemakaian daya
konsumen. Bagian utama dari sebuah kWh meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus,
piringan aluminium, magnet tetap yang tugasnya menetralkan piringan aluminium dari induksi
medan magnet dan gear mekanik yang mencatat jumlah perputaran piringan alumunium. Alat
ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet, dimana medan magnet tersebut
menggerakkan piringan yang terbuat dari alumunium. Putaran piringan tersebut akan
menggerakkan counter digit sebagai tampilan jumlah kWh meter.
- Power Meter Digital, Meteran listrik digital memiliki beberapa kelebihan dibanding meteran
analog baik dalam hal akurasi, keamanan maupun dalam hal komunikasi. Meteran listrik digital
biasanya menggunakan komponen-komponen elektronik untuk mengukur penggunaan energi
listrik dan pengolahan data hasil pengukuran juga dilakukan secara elektronik. Monitoring
sistem daya listrik secara real time.
- Logic PowerMeter, Meteran listrik adalah multifungsi, instrumentasi digital, akuisisi data dan
perangkat kontrol. Hal ini dapat menggantikan berbagai meter, relay, transduser dan komponen
lainnya. Power meter dapat dipasang di beberapa lokasi dalam fasilitas, dilengkapi dengan RS-
485 komunikasi untuk integrasi ke dalam setiap pemantauan daya dan sistem kontrol. Power
meter adalah meter yang mampu melakukan pengukuran dengan akurat dari beban yang sangat
nonlinier.
- ModBus Interface , Untuk komunikasi diperlukan suatu interface dari Hardware ke software
dalam hal ini digunakan Advantech EKI-1221 dan mempunyai 2 fitur independent Ethernet
ports and MAC addresses untuk menyediakan mekanisme jaringan berlebihan untuk menjamin
kehandalan jaringan Ethernet.
- Komputer , Diperlukannya beberapa perangkat hardware PC server dengan spesifikasi, sebagai
berikut: Server Machine dengan prosesor Intel Core 2 Duo atau lebih, Memory 4GB memory
RAM, Sistem Operasi Windows XP SP2 atau Windows Server 2003, Hard disk 250 GB atau
lebih, Ethernet. Client Machine dengan prosesor Intel Core 2 Duo, Memory 2GB memory RAM,
Sistem operasi Windows XP SP2, Ethernet,
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
53
2. Aplikasi yang Digunakan
Terdapat 2 jenis aplikasi yang harus tersedia dalam penelitian ini adalah ;
1. Aplikasi Machine server :
IntelliMax server, mySQL 5.0, JRE 6.0 – Update 14, Provideam v4.1 , Kepware OPC server,
IBH OPC server, IE setting manager
2. Aplikasi Client Machine : IntelliMAX IE setting manager 2.2, Microsoft IE v8
Gambar 2.1. Arsitektur Komunikasi Hardware ke Software
Low Voltage Main Distribution Panel (LVMDP) adalah panel penerima daya listrik dari
transformator yang terletak di ruang power house yang akan didistribusikan ke Sub Panel Distribusi
dan panel pemakai lainnya. Setiap panelnya terdiri dari beberapa circuit breaker yang berfungsi
sebagai penghubung dan pemutus aliran tenaga listrik, baik sumber dari PLN maupun dari Genset.
METODOLOGI
1. Sistem Kelistrikan
Sistem monitoring energi yang menggunakan cara analog, pengukuran monitoring daya
tersebut memerlukan tenaga manusia untuk mencatat nilai dan melihat berapa banyak listrik yang
terpakai. Instrumen pengukuran yang masih menggunakan instrumen elektromekanik yang hanya
sanggup mengukur besarnya daya aktif. Akurasi data untuk data konsumsi energi listrik selama ini
masih mengandalkan tenaga manusia sehingga memungkinkan kesalahan akibat human error dan
menimbulkan permasalahan apabila instrumen yang dimonitor mencakup area yang luas dan sangat
banyak, belum lagi pencatatan data yang cukup merepotkan bila masih dilakukan secara manual.
Meteran listrik merupakan sebuah alat yang dirancang agar dapat mengukur energi listrik
yang digunakan oleh pemakai listrik. Pada umumnya, meteran listrik dipasang diantara jaringan
penyedia listrik dan pemakai, sehingga arus listrik yang digunakan oleh pemakai akan melewati
meteran listrik terlebih dahulu untuk diukur. Dengan demikian, semua energi listrik yang dipakai
oleh pemakai akan diukur oleh meteran listrik. Biasanya meteran listrik mengakumulasi energi total
yang digunakan oleh pemakai pada selang waktu tertentu.[6]
2. Daya Listrik
Daya pemakaian listrik sendiri terdiri dari dua bagian yaitu daya aktif (active power) dan daya
reaktif (reactive power). Secara sederhana, dapat dibayangkan bahwa daya aktif merupakan daya
yang dipakai oleh beban sedangkan daya reaktif merupakan daya yang diserap tapi tidak digunakan
untuk melakukan kerja karena beban tidak dapat menggunakan semua daya yang disediakan oleh
penyedia listrik.
Dalam perhitungan daya pemakaian oleh pihak penyedia listrik, yang dikenakan biaya hanya
daya aktifnya saja. Secara umum perhitungan untuk daya listrik dapat dibedakan menjadi tiga
macam, yaitu:[7] Daya semu,Daya reaktif, Daya aktif yang besarnya:
P = V x I Cos φ (3.1)
S=Daya Semu (VA), Q= Daya Reaktif (VAr), P=Daya aktif (W),V=Tegangan, I=Arus.
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
54
Perbandingan antara daya yang diukur dengan daya yang dihitung juga bisa menjadi
pertimbangan. Dimana :
(3.2)
ΔP= Selisih perbandingan beban (deviasi), A=Beban Terhitung dan B=Beban Terukur
3. Instalasi
a. Hardware
Low Voltage Main Distribution Panel (LVMDP) adalah panel penerima daya listrik dari
transformator yang terletak di ruang power house yang akan didistribusikan ke Sub Panel Distribusi
dan panel pemakai lainnya. Diantaranya terdiri dari beberapa circuit breaker yang berfungsi sebagai
penghubung dan pemutus aliran tenaga listrik, baik sumber dari PLN maupun dari Genset. Panel
yang digunakan terdapat 5 panel pembagi, yaitu:
Panel 1~4 : Main Bar dan Outgoing Compartment
Panel 5 : Main Bar, Outgoing Compartment dan Incoming Control
Power Meter Logic 820 dipasang pada sisi Incoming Control untuk mengetahui jumlah daya
dan kualitas daya yang masuk dari jalur pemasok sebelum masuk ke distribusi panel selanjutnya,
seperti tegangan, arus, daya aktif, daya reaktif, faktor daya, dan frekuensi. Untuk pemasang PM
Logic 820 menggunakan sistem 3 phase 4 wire Wye Direct Voltage Input Connection 3 CT. dengan
acuan tabel 3.1.
Pada terminal I1(+) power meter terhubung ke terminal YX1 (02) kemudian pada terminal
YX1 (2) terhubung dengan YT1 atau CT meter (s1) yang dipasang pada salah satu phase (L1) dan
(s2) YT1 terhubung dengan (s2) YT2 dan YT3 dan terhubung dengan ground, pada terminal I1(-),
I2(-), I3(-) power meter terhubung melalui terminal YX1 (01) dan (1) terhubung dengan ground.
Demikian pula dengan terminal I2(+) dan I3(+) power meter terhubung ke terminal YX1 (03) dan
(04) pada terminal YX1 (3) dan (4) terhubung dengan YT2 dan YT3 atau CT meter (s1) yang
dipasang pada salah satu phase. Sedangkan pada terminal V1, V2 dan V3 terhubung langsung
dengan L1, L2 dan L3.
Tabel 3.1 Tipe Sistem Koneksi [8]
Terminal Vn langsung terhubung dengan netral. Seperti pada Gambar 3.1 ini.
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
55
Gambar 3.1. Hubungan instalasi PM Logic 820 pada sisi Incoming
Untuk bisa terhubung dengan monitoring server diperlukan bantuan Interface ModBus agar
data bisa dikonversi kedalam bahasa pemograman akan ditampilkan oleh PC, skema hubungan PM
Logic 820 menggunakan Modbus ke komputer seperti pada Gambar 3.2 di bawah ini,
Gambar 3.2. Koneksi PM Logic 820 menggunakan Modbus ke komputer
PM Logic 820 dapat menanpilkan lebih dari 50 nilai-nilai meter yang berbeda baik minimum
dan maksimum data secara display maupun remote menggunakan software. Berikut tabel 3.2 data-
data yang bisa ditampilkan oleh power meter.
Tabel.3.2. Data-data pembacaan power meter[9]
Pembacaan real time, pada suatu power meter yang menggunakan alat ukur arus dan tegangan
dan laporan dalam real time, nilai rms pada ketiga phasenya dan netral. Pada gambar 3.3 di bawah
ini adalah contoh nilai min/max dalam batasan dimana aliran listrik positif yang diasumsikan.
Faktor daya minimum adalah -0,7 (lagging) dan maksimum adalah 0,8 (leading). Catatan bahwa
faktor daya minimum tidak perlu lagging, dan faktor daya maksimum tidak perlu harus leading.
Misalnya, jika nilai-nilai faktor daya berkisar antara -0,75 sampai -0,95, maka faktor daya akan
minimum -0.75 (lagging) dan faktor daya maksimum akan -0,95 (lagging). Keduanya akan menjadi
negatif. Demikian juga, jika faktor daya berkisar dari 0,9 untuk 0,95, minimal akan menjadi 0,95
(leading) dan maksimum akan menjadi 0,90 (leading). Keduanya akan positif. Seperti pada Gambar
3.3 di bawah ini.[10].
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
56
Gambar 3.3. Pembacaan nilai minimum/maksimum faktor daya
PM9C dipasang pada sisi Outgoing Compartment untuk mengetahui jumlah daya dan kualitas
daya yang dipakai oleh konsumen atau masing-masing distribusi panel, seperti tegangan, arus, daya
aktif, daya reaktif, faktor daya, dan frekuensi.
Pada terminal I1(s1) power meter terhubung ke terminal YX1* (01) kemudian pada terminal
YX1* (1) terhubung dengan YT1* atau CT meter (s1) yang dipasang pada salah satu phase (L1)
yang menuju outgoing dan (s2) YT1* terhubung dengan terminal YX1* (2) kemudian YX1* (02)
terhubung dengan (s2) I1. Sama halnya dengan I2 dan I3. Sedangkan pada terminal V1, V2 dan V3
terhubung langsung dengan L1, L2 dan L3. Melalui pengaman (fuse) Dan terminal Vn langsung
terhubung dengan Netral. Seperti terlihat pada Gambar 3.4 hubungan PM9C pada sisi outgoing di
bawah ini.
Gambar 3.4. Hubungan instalasi PM9C pada sisi Outgoing
b. Software
Sejalan dengan perkembangan teknologi dalam 3-5 tahun terakhir ini, power meter juga
digunakan pada sistem Billing telah dilengkapi dengan fungsi Power Quality serta data real time.
Protokol tersebut diregulasikan obyek-obyek tarif, real time, power quality, dan profile, sehingga
memungkinkan data tersebut dikirimkan ke sistem lain seperti DMS dan SCADA untuk keperluan
:[13]. Low voltage network fault management,Network analyses, Outage & electricity quality
managemen dan Real-Time value monitoring pada jaringan di titik Meter berada. Software yang
akan digunakan adalah IntelliMax Provideam, untuk keperluan storage database power meter
tersebut. Di bawah ini adalah Gambar 3.5 tampilan dari aplikasi yang akan digunakan.
Penyimpanan backup data dengan memasukan ‘Provideam Database
Restore’ aplikasi tersipan pada C:\Program Files)\ProvideamV4\ Tools. Jika proses instal sudah
selesai maka akan muncul tampilan pada komputer seperti tampilan Energy Monitoring pada
program aplikasi IntelliMax.
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
57
n tan
n tan
4. Set Up
a. Setup Power Meter PM820
Berikut adalah bagaimana cara melakukan setup power meter pada hardware, seperti berikut:
- Pada Level 1 menu list sampai terlihat menu MAINT dilanjutkan dengan pemilihan SETUP,
kemudian akan muncul permintaan kode, dengan memasukkan nilai 0000 dan untuk menyimpan
perubahan, dilanjutkan dengan pemilihan hingga muncul save.
- Dilanjutan dengan setup CT’s Ratio, dengan meneka da sampai METER terlihat.
Kemudian dengan pemilihan CT, dan masukan nilai PRIM CT (primary CT) dan nilai SECON.
CT (secondary CT), kemudian dilanjutkan dengan pemilihan OK.
- Dilanjutan dengan setup PT’s Ratio, dengan da sampai METER terlihat.
Kemudian dengan pemilihan PT, dilanjutkan dengan pemilihan nilai skala, salah satu
diantaranya (x1, x10, x100 dan NO PT) dan masukan nilai PRIM (primary) dan nilai SEC
(secondary), kemudian dilanjutkan dengan pemilihan OK.
- Dilanjutkan dengan setup System Type, dengan menekan tanda sampai METER terlihat.
Kemudian dengan pemilihan SYS, dilanjutkan dengan memasukkan nilai berdasarkan sistem
yang akan dipasang (A) jumlah kabel (B) jumlah CT’s (C) jumlah koneksi tegangan (PT’s) (D)
tipe sistem. Sesuai dengan Tabel 3.1 Tipe Sistem Koneksi, kemudian dilanjutkan dengan
pemilihan OK. Dengan tampilan Meter system type seperti pada Gambar 3.6 di bawah ini.
(a) (b) (c) Gambar 3.6 Setup Power Meter
(a) Set up CT’s Ratio (b) Set up CT’s Ratio dan (c) Meter system type
- Dilanjutan dengan setup komunikasi, yaitu untuk memudahkan komunikasi data diantaranya
MBUS (Modbus) atau JBUS, dan masukan ADDR (meter address) dengan kisaran 001 sampai
999 dan nilai BAUD (baud rate) dengan nilai (diantaranya adalah : 9600, 19200, atau 38400),
serta pemilihan parity (diantaranya adalah : EVEN, ODD atau NONE)
- Dilanjutan dengan setup VAR/PF Convention, dengan pemilihan IEEE atau IEC, yaitu nilai
VAR/PF Convention yang akan digunakan,
b. Setup Power Meter PM9C
Untuk setting konfigurasi PM9C tidak beda halnya dengan setting PM820, dengan melakukan
beberapa pemilihan parameter untuk dapat melakukan pembacaan nilai/besaran yang terbaca oleh
PM9C itu sendiri. Diantaranya ada setup reset, wiring, demand, modbus dan contras. Pada proses
pencatatan manual dan monitoring menggunakan web, untuk pencatatan manual dilakukan pada
lokasi meter yang berbeda-beda, sehingga memerlukan waktu untuk memperoleh hasil atau data.
Apabila ada data yang terlewatkan maka, harus dilihat kembali ke lokasi meter berada. Setelah data
diperoleh kemudian data diolah di ruang kontrol untuk dijadikan report untuk direview. Sedangkan
jika menggunakan web tidak perlu melihat data ke lokasi meter berada, hanya dengan menggunakan
aplikasi komputer yang bisa di akses melalui ruang kontrol atau tempat monitoring lainnya yang
terhubung oleh jaringan. Data bisa langsung diperoleh dan dimonitoring, serta dianalisis untuk
dijadikan report.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Pengukuran dan Pengujian Alat
PM Logic 820 di pasang pada sisi Incoming Control untuk mengetahui jumlah daya dan
kualitas daya yang masuk dari jalur PLN sebelum masuk ke distribusi panel selanjutnya, seperti
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
58
tegangan, arus, daya aktif, daya reaktif, faktor daya, dan frekuensi. Power meter merekam semua
interval pembacaan dan menyimpan semua data-datanya di dalam memori. Untuk setup setiap data
penyimpanan, seperti : Timed Interval : 1 detik sampai 24 jam untuk Data Log 1, dan 1 menit
sampai 24 jam (sesuai dengan kebutuhan)
Power Meter menggunakan nonvolatile memory untuk menyimpan sementara semua data dan
nilai konfigurasi metering. Sedangkan untuk lamanya internal battery-backed clock adalah 10 tahun
dengan kondisi temperature 25°C.
Beberapa hasil yang terbaca oleh PM820, pada Gambar 4.1 di bawah ini adalah tegangan,
pada Gambar 4.1 (a) di bawah adalah tampilan tegangan phase terhadap netral (V), diantaranya
terdiri atas tegangan phase 1, phase 2 dan phase 3 terhadap netral (V). Sedangkan pada Gambar 4.1
(b) yaitu tampilan tegangan phase terhadap phase (V), terdiri dari tegangan phase 1 terhadap phase
2, tegangan phase 2 terhadap phase 3 dan tegangan phase 3 terhadap phase 1 (V). Seperti pada
Gambar 4.1 di bawah ini.
(a) (b)
Gambar 4.1. Tegangan
(a) Tegangan phase terhadap netral, (b) Tegangan phase terhadap phase
Dengan tampilan yang sama juga dapat ditunjukkan Arus, Frekuensi dan Faktor daya. Seperti
tampilan arus (AMPS) per phase yang terdiri dari arus phase 1, phase 2 dan phase 3 serta arus netral
(A). Selain itu didapat pula tampilan frekuensi terdiri dari frekuensi (Hz), tegangan 3 phase (V),
arus 3 phase serta total faktor daya serta tampilan faktor daya per phase, diantaranya adalah faktor
daya phase 1, faktor daya phase 2, faktor daya phase 3, serta total faktor daya.
Demikian pula dapat ditampilkan daya pada masing-masing phasenya, seperti tampilan daya
semu per phase yang terdiri atas daya semu phase 1, phase 2 dan phase 3 (kVA) serta total daya
semu. Selain itu, tampilan daya reaktif (VAr) per phase, terdiri atas daya reaktif phase 1, phase 2
dan phase 3 (kVAr) serta total daya reaktif. Serta tampilan daya aktif per phase, yang terdiri atas
daya aktif phase 1, phase 2 dan phase 3 (W) serta total daya aktif. PM9C dipasang pada sisi
Outgoing Compartment untuk mengetahui jumlah daya dan kualitas daya yang telah dipakai oleh
konsumen atau masing-masing distribusi panel, seperti tegangan, daya aktif, daya reaktif, faktor
daya, dan frekuensi. arus, Berikut beberapa data hasil pembacaan PM9C dengan beban pembacaan
pada salah satu beban terpasang. Tampilan arus, tegangan dan faktor daya sebagaimana juga
ditampilkan tegangan.
Secara periodik dibaca dari setiap Meter dan dikumpulkan di database untuk suatu analisa
profil customer dalam kerangka antisipasi kebutuhan daya. Database tersimpan pada standalone
PC, atau berarsitektur Clients-Server, yang disesuaikan dengan kebutuhan dan jumlah koneksi
Meter. Untuk memungkinkan pengiriman data melalui infrastruktur berbasis IP diperlukan
bridge/gateway yang memiliki aplikasi dan proses konversi Protokol (data content). Panel power
meter terbagi atas 4 tampilan panel, untuk melihat trend power meter Klik menu Energy
Monitoring, dan akan muncul tampilan seperti Gambar 4.3 yang dimulai dengan Panel A.
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
59
isi
Gambar 4.3. Tampilan power meter Panel A dan Tampilan salah satu panel power meter
Untuk melihat panel-panel view selanjutnya dapat dilakukan dengan mengklik pada tanda
pada s sebelah kiri bawah panel view. Sedangkan untuk melihat trend chart dapat dilakukan
dengan mengklik tanda di bawah panel meter yang akan dilihat. Seperti pada Gambar 4.3 ini.
Setelah di klik akan muncul trend historian seperti pada Gambar 4.4 di bawah ini yaitu historical
trend chart.
Gambar 4.4. Tampilan Historical trend
Dan untuk pemilihan tampilan waktu bisa dilakukan sesuai kebutuhan, mulai dari perdetik hingga
tahunan.
2. Perhitungan dan Analisis
Pada saat sebelum menggunakan power meter, yaitu masih menggunakan pencatatan manual
dengan melihat pada kWh meter yang tersedia di beberapa lokasi panel yang berbeda. Seperti pada
tabel 4.1 Pencatatan kWh meter di bawah ini, berdasarkan Lampiran 4.
Tabel 4.1
Pencatatan kWh meter dan Daya aktif pada incoming tanpa web
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
60
Dari data yang diperoleh pada PM Logic 820 sisi incoming, dengan melakukan analisa
terhadap hasil pencatatan pada power meter dengan perbandingan menggunakan hasil perhitungan,
untuk mengetahui keakurasian alat. Untuk nilai daya aktif pada sisi incoming tanpa web terdapat
pada Tabel 4.2 di bawah ini,
Untuk hasil perhitungan menggunakan rumusan P = V x I x cos φ (W)
Contoh : Pada jam 07.00 dengan data yang diperoleh tegangan pada V3 = 229 volt, dan arus pada
A2 = 393 ampere, dengan cos φ = 0.876
Sehingga dapat digunakan
P = V x I x cos φ= 78.837 W
Sedangkan dengan hasil pembacaan daya aktif pada alat sebesar 77.000 W, sehingga didapat
deviasi pembacaan ΔP sebesar
ΔP = = 2.39 %
Hasil tersebut masih dalam batas toleransi yaitu ≤ 5 % berdasarkan IEEE/IEC. Nilai-nilai
perbandingan pada Tabel 4.2 di atas masih dalam batas toleransi dengan range sebesar 1.41 ~ 3.24
%. Kemudian dilakukan analisa data menggunakan web, dengan melakukan analisa terhadap hasil
pencatatan pada power meter dengan perbandingan menggunakan hasil perhitungan, Untuk nilai
daya aktif pada sisi incoming menggunakan web pada Tabel 4.2.
Untuk hasil perhitungan menggunakan rumusan P = V x I x cos φ
Pada jam 07.00 dengan data yang diperoleh tegangan pada V3 = 230 volt, dan arus pada A2 = 394
ampere, dengan cos φ = 0.884, Sehingga dapat digunakan P = V x I x cos φ = 80.108 W
Sedangkan dengan hasil pembacaan daya aktif pada alat sebesar 80.000 W, sehingga didapat
deviasi pembacaan ΔP sebesar 0.14 %. Hasil tersebut masih dalam batas toleransi yaitu ≤ 5 %
berdasarkan IEEE/IEC. Nilai-nilai perbandingan pada Tabel 4.4 di atas masih dalam batas toleransi
dengan range sebesar 0.01 ~ 1.16 %. Kemudian dilakukan pula analisi data pada tegangan dan arus
pada sisi incoming yang menggunakan meter analog, seperti pada Tabel 4.2 pencatatan meter
analog pada sisi incoming.
Pada tabel 4.2 didapatkan bahwa meter analog yang dipasang pada panel LVMDP, tidak dapat
menampilkan kWh meter secara keseluruhan, karena keterbatasan fungsi dan kegunaan alat. Sehingga
masih memerlukan alat ukur kWh meter yang harus dipasang pada sisi incoming untuk mengetahui
jumlah energy listrik yang digunakan, seperti pada tabel 4.1 di atas. Hal tersebut juga yang
menyebabkan perlunya alat yang dapat menggukur atau menampilkan berbagai meter atau alat
ukurpadapanelLVMDP.
Tabel 4.2
Daya aktif pada incoming menggunakan web dan Analog
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
61
Sehingga didapat beberapa data dari hasil analisa di atas antara pengukuran menggunakan
web dengan tanpa menggunakan web. Dari hasil-hasil tersebut di atas menyatakan bahwa
pembacaan alat ukur power meter menunjukkan nilai yang relatif mendekati akurasi dengan nilai
rata-rata di bawah batas toleransi, baik pada sisi incoming maupun sisi outgoing. Dan pembacaan
meter menggunakan web lebih akurat daripada pembacaan meter menggunakan manual. Dapat
terlihat pada Tabel 4. 4 di bawah ini. Dari beberada data pada monitoring power meter
menggunakan web diketahui adanya beban – beban yang bisa dilakukan improvement atau energy
saving untuk mengurangi konsumsi daya, seperti pada waktu beban puncak, sehingga bisa
mengurangi cost atau biaya. Salah satunya adalah pada mesin Dry Heat Sterilizer yang
menggunakan heater sebesar 18 kW yang beroperasi selama 9 jam setiap harinya dengan 2 kali
pengoperasian.
Tabel 4. 4
Perbandingan pembacaan pada power meter dan web
Incoming Outgoing
Power
meter Web
Power
meter Web
Daya 1.95 0.42 2.83 1.92 semu % % % %
Daya
reakti f
1.10
%
0.55
%
2.75
%
1.25
%
Daya 2.39 0.14 1.30 0.76
aktif % % % %
Dimana running 1 pada jam 6:00 sampai 15:00, dan running 2 pada jam 18:00 sampai 3:00
untuk running 2 terkena biaya beban puncak karena beroperasi pada waktu beban puncak yang
dimulai sejak pukul 18:00 sampai 22:00 dari ketentuan PLN. Running 1 besarnya pemakaian dalam
9 jam di waktu normal memerlukan daya sebesar 18 kW x 9h= 162 kWh. Hasil perhitungan yang
dilakukan telah ditampilkan dalam tabel 4.5 dengan 2 langkah (running 1 dan running 2)
Tabel 4.5
Hasil Perhitungan
Running
18kW
Jam
Operasi (Jam)
Lama
(Jam)
Energi
(kWH)
RP/KwH 1 hari 1 bulan
1 06.00-15.00 9 162 1.352 219.024,- 6.570.720
2 18.00-22.00 4 72 1.800 129.024,-
22.00-03.00 5 90 1.352 121.680,-
251.280,- 7.538.400 08.00-17.00 Total 14.109.120
Change 22.00-07.00 2x 6.570.720 13.141.440 Energy saving 967.680,-
Berdasarkan data di atas bisa dilakukan energy saving atau improvement dengan melakukan
perubahan waktu pengoperasian Dimana running 1 pada jam 8:00 sampai 17:00, dan running 2
menjadi jam 22:00 sampai 07:00 tanpa merubah proses atau kinerja mesin. Pada jam 18:00 sampai dengan jam 22:00 dan jam 7:00 sampai jam 8:00 mesin tidak dioperasikan. Sehingga
didapatkan sebagaimana terlihat pada table diatas Diperoleh BEP untuk investasi alat power meter adalah selama
83 bulan atau 6 tahun 10 bulan. Dan akan dilanjutkan dengan saving energy lainnya berdasarkan data yang
didapat dari monitoring power meter, yang juga bertujuan untuk memperoleh nilai BEP yang lebih cepat
TEKINFO : Jurnal Penelitian Teknik Dan Informatika Volume 1,Nomor 1,April 2019 Hal 51-62
[email protected] ISSN 2684-8813 (Online)
62
SIMPULAN
1. Optimalisasi yang diperoleh dalam penelitian ini saat monitoring power meter pada daya aktif
dengan menggunakan web sebesar 0.14 % dan tanpa menggunakan web sebesar 2.39 % pada sisi
incoming.
2. Optimalisasi yang diperoleh dalam penelitian ini saat monitoring power meter pada daya aktif
dengan menggunakan web sebesar 0.76 % dan tanpa menggunakan web sebesar 1.30 % pada sisi
outgoing. Dari segi waktu juga menjadi lebih efisien yaitu dari 40 menit setiap harinya menjadi 5
menit setiap harinya.
3. Perbandingan meter berbasis web terhadap meter analog pada sisi incoming panel LVMDP
memiliki nilai ketelitian dari alat ukur tegangan yang berbeda, pada meter berbasis web dengan
readability sebesar 1 volt sedangkan pada meter analog readability sebesar 2 volt. Nilai
ketelitian dari alat ukur arus yang berbeda, pada meter berbasis web dengan readability sebesar 1
ampere sedangkan pada meter analog readability sebesar 10A.
4. Didapatkan nilai BEP (break event point) selama 82 bulan atau sama dengan 6 tahun 10 bulan
dari salah satu energy saving dengan cost saving sebesar Rp. 967,680.-perbulannya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Hudarsono. 2007. “Perancangan Alat Pencatatan Pemakaian Listrik Digital”. Institut Pertanian
Bogor.
[2]. Zulfan K S. 2009. “Real Time Monitoring Besaran Listrik Untuk Manajemen Energi Gedung
Komersial Berbasis Web”. Politeknik Negeri Lhokseumawe.
[3]. Hariansyah, M., Ir. 2008. “Pemasangan dan Pengecekan kWh Meter Satu Phase Pada
Konsumen Rumah Tangga dengan Kapasitas 900VA”.Univ. Ibnu Khaldun Bogor.
[4]. Mouline,Etienne.2002.Measuring Power in Energy Meter.Analog Device, Inc. USA.
[5]. Wildi, Theodore. 1991. Electr Machines, Drives and PoSystems. New York: PH
[6] 2007. Power Meter PM9C. Reference manual. Merlin Gerlin.
[7] 2008. EKI-1221-1 Port ModBus Data Gateway. Reference manual. Advantech.
[8]. Daigle, Paul. 2000. Utility Automation. Digital Energy Meters. New York : PennWell
Corporation.
[9]. 2006. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC Quality Assessment
System for Electronic Components (IECQ) QC 001004. \\http : www.iecq.org