INTEGRASI RESET ANNUNCIATOR KUBIKEL OUTGOING 20KV DENGAN SEQUENCER MODULE

Makalah Kerja PraktekProgram Studi Diploma III Teknik Elektro

Oleh :RENGGANIS KUMALASARI21060112083001BIDANG TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM DIII KERJASAMA FT UNDIP PT PLNFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2015I. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSCADA atau Supervisory Control and Data Aquisition merupakan peralatan dengan teknologi yang moderen dan sedang gencar dikembangkan di PLN untuk mewujudkan sistem distribusi listrik yang handal. SCADA berfungsi untuk melakukan kontrol (telecontrol), pemantauan (telesignaling), pengukuran (telemetering), dan sebagai tempat pengolahan data yang terpusat. SCADA dapat digunakan untuk mengontrol sistem proteksi menggunakan relay proteksi. Apabila terdapat suatu gangguan maka relay proteksi akan memberi input kepada annunciator pada kubikel lewat PLC untuk mengeluarkan alarm buzzer dan indikasi lampu. Apabila annunciator sudah bekerja maka alarm akan terus berbunyi dan indikasi gangguan akan muncul pada HMI (Human Machine Interface). Oleh sebab itu, dibutuhkan reset annunciator agar alarm mati, indikasi gangguan tidak muncul terus menerus sehingga gangguan pada HMI tidak menumpuk, dan akan aman apabila petugas area meminta penormalan beban. Apabila terjadi penumpukan status gangguan yang lama dengan gangguan yang baru pada HMI dapat menyulitkan petugas dalam melakukan pelacakan gangguan dan data tidak update/real time. Mengacu pada SOP (Standar Operasional Prosedur) yang berlaku saat ini, setelah terjadi gangguan pada suatu kubikel petugas Dispatcher harus melakukan reset annunciator terlebih dahulu sebelum menjalankan perintah dari petugas area untuk menormalkan PMT. Reset annunciator juga penting apabila kubikel mempunyai sistem interlock, yaitu tidak dapat dinormalkan apabila belum dilakukan reset. Saat ini, kubikel dengan annunciator yang terhubung dengan PLC mempunyai tiga tombol yang harus ditekan secara berurutan; yaitu Silence, Acknowledge, dan Reset sehingga untuk reset panel pada HMI harus dilakukan dengan tiga kali tekan atau lebih. Tugas SCADA adalah mengusahakan kontrol reset annunciator dapat dilakukan dari HMI dan dilakukan hanya dengan sekali tekan untuk pengefektifan kinerja dari sisi operasi. Melihat dan menimbang kebutuhan kecepatan pada sistem operasi distribusi, diperlukan suatu terobosan dan inovasi pada sisi SCADA agar hal tersebut dapat tercapai. Mengingat keadaan jumlah I/O pada SCADA yang terbatas sehingga ketiga tombol pada annunciator harus diringkas menggunakan satu port I/O. Oleh karena itu dibutuhkan suatu alat bantu kontrol reset annunciator yang otomatis dan handal yang terintegrasi dengan sistem kontrol di SCADA, yaitu Sequencer Module.1.2 Maksud dan Tujuan1. Memperbaiki SAIDI (System Average Interruption Duration Index).2. Mempermudah kontrol reset annunciator dari HMI.3. Mengurangi kWh yang hilang akibat pemadaman yang lama.4. Mencegah penumpukan indikasi gangguan pada HMI supaya data yang muncul pada HMI update dan real time.5. Meminimalisir penggunaan I/O pada SCADA.1.3 Pembatasan Masalah1. Pembahasan mengenai sistem SCADA pada Distribusi Tenaga Listrik.2. Pembahasan mengenai kubikel outgoing 20kV dan konfigurasinya dengan sistem SCADA menggunakan RTU Data Konsentrator. 3. Pembahasan mengenai tahapan pemasangan Sequencer Module pada kubikel dan integrasinya dengan sistem SCADA.

II. PERMASALAHANKubikel outgoing 20kV yang terpasang PLC untuk melakukan kontrol reset annunciator harus ditekan ketiga tombolnya secara berurutan, akibatnya sering terjadi kesulitan kontrol reset annunciator secara remote. Reset annunciator harus dilakukan apabila PMT yang trip akan dinormalkan kembali. Apabila petugas area sudah meminta penormalan pada PMT sedangkan reset annunciator via remote gagal dilakukan, pemadaman akan semakin lama. Untuk mengantisipasi hal tersebut diperlukan alat bantu yang terintegrasi dengan SCADA untuk mengontrol reset annunciator.

III. PENYELESAIAN MASALAH3.1Overview SCADASCADA di PT PLN (Persero) berfungsi mulai dari pengambilan data pada Gardu Induk atau Gardu Distribusi, pengolahan informasi yang diterima, sampai reaksi yang ditimbulkan dari hasil pengolahan informasi via remote menggunakan komputer. Beberapa contoh aplikasi SCADA untuk Sistem Distribusi antara lain : Fault Detection, yaitu memberikan informasi gangguan melalui bekerjanya peralatan proteksi, sehingga penyebab dan titik gangguan dapat segera diidentifikasi dan diketahui kebenarannya. Isolation, yaitu kemampuan untuk melokalisasi jaringan terganggu dengan memanfaatkan fasilitas telecontrol untuk manuver atau manipulasi jaringan. Restoration, yaitu kemampuan untuk mengambalikan kondisi jaringan pada posisi normal sebelum terganggu setelah gangguan diperbaiki dengan fasilitas telecontrol untuk mengendalikan peralatan di jaringan seperti Kubikel, LBS, Recloser, maupun Sectionalizer. Untuk melakukan tugas-tugas di atas, sistem SCADA mempunyai tiga fungsi utama yaitu Telemetering, Telesignaling, dan Telecontroling. 3.2 Master Station SCADAMaster Station adalah pusat kontrol sistem SCADA. Data-data yang diperoleh dari gardu dikirim ke master station sedangkan perintah dari operator di Control Center dikirim dari master station ke gardu (RTU) atau dalam kata lain master station melaksanakan fungsi SCADA (telecontrol, telesignaling, telemetering) terhadap remote station. Master Station juga merupakan tempat penyimpanan database, termasuk data-data yang berada di lapangan. Master Station adalah kumpulan perangkat keras dan lunak yang ada di control center yang dapat memudahkan Dispatcher melakukan pengaturan tenaga listrik. Bagian-bagian utama Master Station adalah: Server Workstation Aplikasi LAN (Local Area Network) Peripheral Penunjang3.3 Remote StationRemote Station adalah stasiun yang dipantau, atau diperintah dan dipantau oleh master station, yang terdiri dari gateway, IED, local HMI, RTU, dan meter energi. RTU (Remote Terminal Unit) adalah salah satu komponen dari suatu sistem pengendali tenaga listrik yang merupakan perangkat elektronik yang dapat diklasifikasikan sebagai perangkat pintar. RTU biasanya ditempatkan di gardu induk, gardu hubung, gardu distribusi, maupun pusat pusat pembangkit sebagai perangkat yang diperlukan oleh Control Centre untuk mengakuisisi data-data rangkaian proses dalam melakukan telecontrol, telesignal dan telemetering. Bagian utama pada RTU adalah : Modul CPU Modul I/O Modul Komunikasi Modul Power Supply (Catu Daya)3.4 Telekomunikasi Jaringan komunikasi SCADA menggunakan media Fiber optik (FO) dari PT Icon+ dengan address 10.4.240.xxx untuk Clear Channel (hanya ada di GI Area Semarang) dan 10.100.xxx.xxx. Kedua segmen tersebut sudah dikonfigurasi menjadi 1 cloud SCADA network. Secara umum IP address 10.100.xxx menunjukkan lokasi, Kecuali untuk keypoint yang menggunakan FO menggunakan 10.100.200.xxx dengan lokasi tersebar di Semarang. 3.5 Kubikel CB Outgoing 20kV dan PeralatanBerfungsi sebagai pemutus dan penghubung arus listrik dengan cepat dalam keadaan normal maupun gangguan. Kubikel ini disebut juga istilah kubikel PMT (pemutus tenaga) yang dilengkapi dengan relay proteksi dan bisa di pasang sebagai alat pembatas, pengukuran dan pengaman pada pelanggan tegangan menengah. Pada kubikel outgoing memiliki sebuah panel annunciator, adalah lampu yang digunakan untuk indikasi gangguan yang muncul dan terletak pada kubikel. Terdapat beberapa tombol annunciator, yaitu : Tombol test lamp, untuk melakukan tes pada lampu bekerja atau tidak. Tombol silence/mute, untuk mematikan bunyi horn/buzzer. Tombol acknowledge, untuk mematikan kedip lampu. Tombol reset, untuk mengembalikan keadaan annunciator pada posisi standby.Pada gambar disajikan pembacaan wiring Indication Circuit pada kubikel outgoing 20kV.

Gambar 3.1 Sheet Indication CircuitDari diagram wiring tersebut, kita dapat mengetahui peralatan yang digunakan pada kubikel outgoing 20kV untuk memberikan indikasi annunciator yang seluruh perintahnya diatur oleh PLC (Programmable Logic Control).3.5.1 Panel RTU

Gambar 3.2 Konfigurasi Panel RTUFungsi kontrol pada RTU memiliki Slave ID atau alamat tertentu yang tidak sama dengan fungsi kontrol lainnya. Pada kontrol reset panel memiliki Slave ID seperti pada Gambar dibawah ini.

Gambar 3.3 Slave ID DNP3 untuk Kontrol Reset Panel Status point untuk kontrol reset panel pada sisi master adalah seperti berikut.

Gambar 3.4 Status Point Kontrol Reset Panel di Sisi MasterAlamat tersebut kemudian akan dikomunikasikan oleh Cloud Icon+ ke panel RTU pada kubikel melalui switch. Switch terhubung dengan RTU pada port LAN 1 menggunakan kabel RJ45. Switch merupakan perangkat pada jaringan komputer yang memiliki fungsi seperti Hub, yaitu sebagai pembagi sinyal dan penguat sinyal, namun switch memiliki keunggulan yaitu dapat mengenali alamat data yang akan ditransmisikan. RTU menggunakan komunikasi serial RS232 sedangkan peralatan-peralatan pada kubikel menggunakan komunikasi serial RS485. Oleh karena itu digunakan Converter A53 untuk mengubah komunikasi serialnya. Kelebihan RS485 daripada RS232 adalah komunikasi RS485 lebih handal apabila digunakan pada peralatan yang jaraknya jauh. Peralatan yang berperan penting pada fungsi kontrol adalah I/O Logik. Fungsi kontrol pada I/O Logik menggunakan kode diskrit, artinya perintah yang diterima adalah fungsi logika 1 atau 0. RTU yang digunakan adalah tipe Data Konsentrator, artinya RTU yang berfungsi mengumpulkan data dari RTU satelit (simple) dibawahnya tetapi RTU tersebut tidak memiliki I/O yang tersambung ke peralatan gardu. Oleh karena itu RTU jenis ini menggunakan I/O Logik MoxaR2110 sebagai I/Onya, namun I/O tersebut terpisah dari RTU, melainkan berada di masing-masing kubikel dan terhubung langsung ke peralatan di gardu. Kelebihan menggunakan RTU Data Konsentrator adalah karena I/Onya terdapat di kubikel, sehingga untuk pemasangan wiring dengan peralatan di kubikel akan lebih mudah karena kabel yang digunakan untuk menyambungkan komunikasinya akan lebih pendek.3.6 Integrasi Reset Annunciator dengan Sequencer Module3.6.1 Sequencer ModuleModul ini adalah rangkaian yang dipasang pada kubikel outgoing 20kV yang berfungsi sebagai alat bantu reset annunciator. Rangkaian Sequncer Module ini dibuat untuk mengatasi masalah kesulitan dalam melakukan kontrol reset annunciator setelah terjadi suatu gangguan. Modul ini menggunakan mikrokontroler Atmega8 dan bahasa pemrogramannya adalah bahasa C. Rangkaian ini menggunakan 3 Relay 5V yang dihubungkan dengan pushbutton Silence, Acknowledge, dan Reset. Relay akan mati dan hidup secara berurutan sesuai dengan pulsa yang diterapkan pada program PLC.

Gambar 3.5 Pulsa Tombol Silence, Acknowledge, dan ResetDibawah ini disajikan blok diagram dari Sequencer Module yang akan direalisasikan pada reset annunciator di kubikel outgoing 20kV.

Gambar 3.6Blok Diagram Reset Annunciator dengan Sequencer ModuleApabila terjadi suatu gangguan yang menyebabkan PMT trip, maka IED akan memberikan input kepada PLC untuk menyalakan alarm dan lampu indikasi gangguan pada annunciator yang terdapat di kubikel. Ketika ada status trip pada penyulang, maka HMI/master station akan mengontrol dari jarak jauh untuk melakukan reset annunciator. Kemudian I/O Logik pada bagian Digital Output akan menerima perintah tersebut dan melakukan fungsi kontrol terhadap Modul Sequencer. Modul Sequencer akan memberikan pulsa secara bergantian terhadap ketiga tombol yang kemudian secara otomatis memberikan logika kepada PLC untuk melakukan kontrol reset terhadap annunciator. Setelah itu dapat dilakukan perencanaan tindak lanjut terhadap gangguan yang terjadi (biasanya PMT diclose kembali untuk penormalan beban apabila sudah ada request dari petugas Area).3.6.2 Pemasangan Sequencer Module pada Kubikel Outgoing 20kV1. Koordinasi dengan Dispatcher untuk memastikan apakah kubikel outgoing benar-benar tidak bertegangan.2. Koordinasi tim untuk bekerja sesuai dengan ketentuan dan mengutamakan SMK3. 3. Menyiapkan material dan perlengkapan instalasi, membaca wiring diagram kubikel dengan tepat supaya tidak terjadi kesalahan dalam melakukan wiring.4. Menyiapkan Sequencer Module dan memasang acrylic dan spacer pada kubikel sebagai dudukan modul.5. Memotong kabel sebagai jumper dari modul ke peralatan di kubikel.6. Membuat label dan memasangnya pada kabel.7. Menyambungkan modul dengan peralatan di kubikel menggunakan kabel jumper yang sudah dibuat dan diberi label.8. Menyalakan MCB pada kubikel dan melakukan uji alat.9. Commisioning dengan petugas Dispatcher.Tabel 3.1 Hasil Commisioning Setelah Pemasangan Sequencer ModuleNOWAKTUEVENT

24/1/2015 16:14:01 Close GI-TJB,CB-01D FROM HMI2:tofa

34/1/2015 16:14:02 GI-TJB,Status CB TJB 01 via IO,Closed

44/1/2015 16:14:19 Reset GI-TJB,RS-01 FROM HMI2:tofa

54/1/2015 16:14:41 Open GI-TJB,CB-01D FROM HMI2:tofa

Sumber : Navicat Premium Speedjardist APD Jateng &DIYDari data commisioning di atas dapat diketahui bahwa kontrol Reset Annunciator dapat dilakukan satu kali via remote HMI dan langsung berhasil berkat bantuan Sequencer Module yang dipasang pada kubikel outgoing 20kV.3.6.3 Diagram Wiring

Gambar 3.7 Diagram Wiring Perancangan Reset Annunciator dengan Sequencer Module pada Kubikel Outgoing 20kV

IV. SIMPULAN1. SCADA adalah suatu sistem yang dapat melakukan tiga fungsi secara jarak jauh yaitu Telecontroling, Telesignaling, dan Telemetering. 2. SCADA sangat membantu kinerja operasi distribusi karena dapat memantau dan memonitor peralatan-peralatan yang letaknya jauh, sehingga dengan adanya SCADA kinerja operasi distribusi menjadi lebih handal dan real time.3. Kubikel outgoing 20kV yang tersambung pada PLC sudah dapat dikontrol reset annunciatornya menggunakan Sequencer Module yang mewakili tiga tombol annunciator (Silence, Acknowledge, Reset).4. Keterbatasan Digital Output pada I/O Logik dapat teratasi dengan menggunakan Sequencer Module yang dapat mengontrol tiga tombol annunciator hanya dengan memanfaatkan satu Digital Output.5. Perintah reset annunciator sudah dapat dilakukan dengan sekali kontrol oleh Dispatcher atau via remote, sehingga penormalan gangguan dapat dilakukan dengan cepat tanpa memakan waktu yang lama.

V. SARAN1. Sequencer Module diharapkan dapat diterapkan di semua kubikel yang terdapat PLC untuk mereset annunciatornya agar lebih optimal dalam melakukan sistem operasi distribusi.2. Dilakukan pengembangan terhadap Sequencer Module agar lebih handal dan tahan terhadap noise dan guncangan di kubikel.

DAFTAR PUSTAKA

Larasaty, Ekin Dewanta. 2014. Pemanfaatan Remote Terminal Unit pada Peralatan SCADA untuk Pengoperasian Sistem Tenaga Listrik di PT PLN (Persero) P3B Jawa Bali APB Jateng&DIY. Makalah yang dipresentasikan pada Seminar Kerja Praktek. Semarang: Universitas Diponegoro.L. Tobing, Bonggas. 2003. Peralatan Tegangan Tinggi. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

PT PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan Pelatihan. 2007. Sistem SCADA di Distribution Control Center (DCC). Bogor: PT PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan Pelatihan

PT PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan Pelatihan. 2008. Master Station SCADA. Semarang: PT PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan Pelatihan

3