Rancang Bangun Automatic Transfer Switch-Main Failure (ATS-MF) Sebagai Peralihan 3 Sumber Menggunakan Microcontroller

Abstract

Kehidupan manusia modern saat ini sangat bergantung pada energi listrik. Hampir semua kebutuhan manusia hanya dapat dipenuhi melalui kinerja yang dibantu dengan adanya listrik. Selain itu, kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan saat ini memacu penggunaan listrik dalam berbagai aspek kehidupan manusia. Disisi lain, negara-negara berkembang seperti Indonesia menghadapi tantangan pasokan listrik yang tidak kontinu, sehingga tidak mencukupi untuk menyediakan layanan berkelanjutan dengan kualitas yang baik kepada pelanggan. Pasokan listrik seperti yang dirasakan oleh negara berkembang menyebabkan pemadaman listrik terus-menerus, hal ini dapat mempengaruhi sektor ekonomi publik dan swasta serta berbagai institusi publik lainnya yang memiliki beban esensial yang harus terus dijalanlan agar dapat menjalankan berbagai tugas dengan baik. Berkurangnya keandalan listrik di Indonesia memainkan peran penting dalam penyedian back-up sangatlah penting keberadaanya. Permintaan energi listrik meningkat yang mengharuskan keandalannya dalam memasok listrik di pusat perdagangan, hotel, bank, rumah sakit, dan industri yang merupakan lokasi signifikan yang memainkan peran penting dalam menjaga aliran produksi industri yang baik, serta membantu meningkatkan ekonomi. Namun penyediaan energi listrik oleh PLN dalam skenario ini, PLN yang digunakan sebagai sumber utama energi listrik, belum dapat dipercaya dalam hal kontinuitas, terutama untuk beberapa aplikasi yang membutuhkan pasokan listrik yang tidak terputus. Gangguan pemadaman pada PLN dapat menyebabkan terganggunya proses produksi ataupun kegiatan lain yang memanfaatkan listrik. Pada saat terjadi pemadaman listrik, untuk mengaktifkan cadangan energi listrik berupa genset memerlukan kontrol otomatis yang dapat mengalihkan suplai energi listrik PLN ke genset. Dengan adanya dampak negatif yang ditimbulkan oleh sistem pembangkit, sistem trasnmisi dan sistem distribusi PLN, maka diperlukan usaha untuk mengatasinya. Generator set (genset) ataupun PV sebagai cadangan digunakan pada sistem ini, untuk memungkinkan menyelesaikan permasalahan pemadaman total pada unit penting yang harus mendapatkan suplai energi secara kontinu. Berdasarkan pada uraian di atas, maka penelitian ini akan fokus pada desain dan perancangan Automatic Transfer Switch-Main Failure (ATS-MF) 3 fasa dengan sumber (PV, Genset, dan PLN) yang akan bekerja sesuai kebutuhan manual dan otomatis. Tujuan utamanya adalah untuk memberikan kontribusi dalam mengatasi kelemahan penelitian sebelumnya. Pertama, untuk meningkatkan efesiensi penggunaan energi listrik terutama dapat digunakan pada beban listrik 1 fasa dan 3 fasa. Alternatif yang digunakan yaitu memonitoring setiap sensor yang terdapat pada ATS-MF, untuk tujuan keamanan genset akan di starting sebanyak 3 kali untuk menandakan penyalaan genset. Apabila genset off maka buzzer akan menyala dan sistem akan meminta untuk menekan tombol reset agar kembali keadaan awal. Hasil pengujian yang dilakukan dengan menggunakan variasi nilai tegangan menggunakan voltage regulator menunjukkan bahwa rata-rata error persentase paling rendah sebesar 0.2% diikuti oleh nilai tertinggi sebesar 0.3 %. Hal ini menunjukkan bahwa sensor yang digunakan memiliki akurasi yang tinggi dalam mengukur tegangan masukan. Selain itu, dari nilai Mean Absolute Error (MAE), dapat dilihat bahwa MAE paling rendah sebesar 0.2% , semakin kecil kesalahan absolut antara pembacaan sensor masukan dengan keluaran yang dihasilkan maka semakin tinggi tingkat akurasinya. Sensor tegangan yang dirancang mampu bekerja pada tegangan kerja 200VoltAC, mampu menghasilkan nilai kesalahan pembacaan yang relatif kecil. Relatif nilai rata-rata error keberhasilan yang diperoleh dari setiap sensor sebesar 0.2%. Sehingga diperoleh 83.33% keberhasilan switching antara sumber daya PLN, genset, dan inverter sesuai dengan kondisi tegangan yang terdeteksi, sehingga memastikan kelancaran pasokan daya yang stabil dan berkelanjutan ke beban 1 fasa dan 3 fasa.