## PENINGKATAN KAPASITAS DAYA LISTRIK PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO BINTANG ASIH GUNA MEMENUHI KEBUTUHAN PENERANGAN
Rimbawati 1* , Abdul Azis Hutasuhut 1 , Muharnif 2
1 Jurusan Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, Medan, Indonesia
2 Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, Medan, Indonesia *Penulis Korespodensi: rimbawati@umsu.ac.id

## Abstrak
Bintang  Asih  merupakan  salah  satu  dusun  terpencil  di  Desa  Rumah  Sumbul  Kecamatan  STM  Hulu Kabupaten  Deli  Serdang  dengan  jumlah  penduduk  140  jiwa  dalam  25  Kepala  Keluarga  (KK)  dan tergolong wilayah desa tertinggal dengan fasilitas penerangan menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro  Hidro  (PLTMH)  berkapasitas  1,1  KW.  Pembangkit  dan  sistem  distribusi  di  desain  sangat sederhana  sehingga  tidak  memenuhi  Standart  Umum  Instalasi  Listrik  (PUIL.    Selanjutnya  Kapasitas pembangkit tersebut tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhn warga sebanyak 25 KK yang ada di dusun  tersebut.    Berdasarkan  hal  ini  maka  pengabdian  masyarakat  ini  akan  melakukan  peningkatan kapasitas  PLTMH  tersebut  menjadi  5  kW  dengan  mengubah  kincir  menjadi  turbin  serta  melakukan substitusi  IPTEK  berupa  pelatihan  manajemen  pengelolaan  pembangkit  dan  peberdayaan  ekonomi melalui  industri  gula  merah.  Pada  akhir  program  pengabdian  ini  disimpulkan  bahwa  telah  dilakukan peningkatan  kapasitas  PLTMH  sebesar  5  KW  dengan  meng-upgrade  kincir  air  menjadi  turbin, melakukan perubahan sistem distribusi sesuai PUIL. melakukan pemasangan Electronic Load Control (ELC) pada pembangkit, Mini Circuit Breaker (MCB), saklar dan stop kontak di setiap rumah warga serta melakukan sosialisasi manajemen pemeliharaan PLTMH. Saat ini warga sudah menikmati fasilitas penerangan yang lebih memadai dengan perolehan daya 200 Watt/KK. Dari sisi peningkatan ekonomi telah tumbuh home industry gula aren dengan total produksi 60 kg/minggu.
Kata Kunci: PLTMH Bintang Asih, PUIL, ELC.

## Abstract
Bintang  Asih  is  one  of  the  remote  hamlets  in  Rumah  Sumbul  Village,  STM  Hulu  Subdistrict,  Deli Serdang Regency with a population of 140 people in 25 families and classified as underdeveloped rural areas with lighting facilities using 1.1 KW capacity Micro Hydro Power Plant (MHP). The generator and  distribution  system  are  designed  so  simple  that  they  do  not  meet  the  General  Standards  for electrical Installation Furthermore, the capacity of the plant is insufficient to meet the needs of as many as 25 households in the hamlet. Based on this problems, community service will increase the capacity of the MHP to 5 kW by turning the windmill into a turbine and substituting science and technology in the  form  of  training  in  power  management  and  economic  empowerment  through  the  brown  sugar industry, and at the end of this service program it was concluded that the capacity of 5 KW of PLTMH had been upgraded by upgrading changes to the distribution system according to General Standards for  electrical  Installation,  installs  Electronic  Load  Control  (ELC)  on  power  plants,  Mini  Circuit Breakers  (MCB),  switches  and  sockets  in  every  house  and  disseminates  MHP  maintenance management. more adequate lighting with 200 Watt/KK power gain. In terms of economic improvement, palm sugar industry has grown with a total production of 90 kg/ week.
Keywords: Bintang Asih MHP, MCB, ELC.

## 1. PENDAHULUAN
Wilayah  Kabupaten  Deli  Serdang  membentang  dari pesisir  pantai  selat  malaka  sampai  pengunungan  bukit barisan dengan ketinggian 0 – 500 m diatas permukaan laut.  Topografi  yang  cukup  ekstrim  mengakibatkan sebaran  penduduk  tidak  merata  di  seluruh  wilayah. Tidak  dapat  dipungkiri  walaupun  Deli  Serdang merupakan  salah  satu  Kabupaten  terdekat  dengan  Ibu
Kota  Provinsi  Sumatera  Utara,  namun  masih  cukup banyak wilayah yang tergolong desa tertinggal. Hal ini disebabkan  medan  yang  cukup  sulit  untuk  dijangkau, karena  berada  di  pesisir  pantai  maupun  diperbukitan atau  karena  wilayah  tersebut  tidak  memiliki  potensi yang memadai.
Dusun  Bintang  Asih  merupakan  salah  satu  dusun terpencil di Desa Rumah Sumbul Kecamatan Sinembah Tanjung  Muda  (STM)  Hulu  Kabupaten  Deli  Serdang dengan  jumlah  penduduk  140  jiwa  dalam  25  Kepala Keluarga  (KK)  yang  tergolong  desa  tertinggal. Mayoritas  masyarakat  di  dusun  ini  berkerja  sebagai buruh  tani  di  perkebunan  sawit,  salak  dan  karet. Aktifitas lain masyarakat adalah penyadap aren untuk di jadikan gula  merah, berladang padi,  jagung,  labu  siam juga  ubi.  Ketertinggalan  masyarakat  Bintang  Asih selama  ini  disebabkan  akses  jalan  menuju  wilayah tersebut    cukup  sulit  untuk  di  jangkau,  bahkan  jika musim penghujan tiba warga harus berjalan kaki sejauh 4  km  untuk  membeli  kebutuhan  hidup  di  Ibu  Kota Kecamatan  yang  berjarak  ±    6  km  dari  Kantor  Desa Rumah Sumbul.
Tidak berakhir sampai di situ, Dusun Bintang Asih yang berada pada ketinggian 380 m dpl juga harus menerima kenyataan  pahit  akan  sulitnya  air  bersih.  Setiap  warga harus mengangkat air sejauh 1,5 km dari embung yang terletak di hulu sungai Sumbul untuk kebutuhan hidup sehari-hari.  Sedangkan  untuk  aktifitas  mandi  dan  cuci dilakukan warga di sungai tersebut. Kesulitan ekonomi membuat  warga  hanya  mampu  berpasrah  dengan keadaan,  sembari  menanti  uluran  tangan  pemerintah untuk  memberikan  solusi  atas  kesulitan  yang  mereka hadapi.
Pada  tahun  2010,  Pemerintah  Daerah  Kabupaten  Deli Serdang mewujudkan impian warga dengan membangun Pembangkit Listrik Mikro Hidro (PLTMH) berkapasitas  3  KW  melalui  Proyek  PNPM  Mandiri Pedesaan.  Masyarakat  sangat  antusias  menerima kehadiran  teknologi  ini,  walau  mereka  tidak  memiliki pengetahuan  tentang sistem  dan  perawatan  sebuah PLTMH dan tidak memahami standarisasi instalasinya.
Gambar 1. Power House PLTMH Bintang.
Dalam  pantauan  lapangan  ditemukan  bahwa  instalasi PLTMH  sampai  ke  rumah  warga  tidak  memenuhi Standar  Ketenagalistrikan,  seperti:  setiap  rumah  tidak diberi  pengaman/pembatas  arus Mini  Circuit  Breker (MCB),  setiap  rumah  tidak  memiliki  saklar  sehingga semua  lampu  akan  menyala  siang  dan  malam  selama pembangkit beroperasi, penempatan Automatic Voltage Regulat or (AVR) di kandang bebek dan transmisi yang terpasang tidak sesuai dengan Peraturan Umum Instalasi Listrik (PUIL).
Gambar 2. Lampu warga tanpa saklar.
Seiring  berjalannya  waktu  PLTMH  Bintang  Asih sudah berusia 6 tahun, perdebatan demi perdebatan pun mulai timbul akibat tidak adanya manajemen yang baik dalam  pengelolaannya.  Sehingga  pada  saat  terjadi kerusakan  warga  tidak  memiliki  biaya  untuk melakukan perbaikan. Berdasarkan keterangan Kepala Dusun, sudah 3 kali pembangkit mengalami kerusakan dan membutuhkan waktu yang cukup lama untuk dapat memperbaiki dan mengoperasikannya kembali. Kondisi ini membuat warga harus kembali menggunakan  minyak  tanah  yang  harganya  Rp 11.000/ltr  di  wilayah  tersebut.  Tentunya  kondisi  ini semakin  menambah  keterpurukan  ekonomi  warga setempat.
Sebuah kajian literatur menyebutkan bahwa salah  satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan daya listrik bagi masyarakat  terpencil  adalah  dengan  membangun pusat-pusat  pembangkit  kecil  ( Microgenerator )  di sekitar  desa  yang  berdekatan  dengan  sumber  saluran irigasi  maupun  aliran  sungai-sungai  yang  berada didataran  tinggi.  Selanjutnya    dilakukan    eksperimen dengan  mengaplikasikan  Pembangkit  Listrik  Tenaga MikroHidro (PLTM) daya rendah ( low power ) < 3 Kw dengan  memanfaatkan  motor  induksi  satu  phasa sebagai generator induksi (Ion dkk, 2006) .
Eksperimen  tersebut  dilanjutkan  denagn  memodifikasi motor  induksi  3  phasa  menjadi  generator  dapat dilakukan  dengan  mengubah  desain  rotor  dan  untuk mengurangi kecepatan nominal generator maka jumlah kutup pada rotor generator di perbanyak sehingga dapat mengurangi  rugi-rugi  transmisi  pada  perlengkapan Power  House .  Setelah  melakukan  pengujian  terhadap hydroelctric  generator  3  phasa  diperoleh  frekuensi keluaran sistem 49 Hz, pada putaran 500 RPM dengan tegangan  Phasa-  Netral  sebesar  183,85  Volt  dan tegangan Phasa-Phasa sebesar 320,48 Volt (Rimbawati dkk, 2015).
Dengan merujuk pada eksperimen-eksperimen sebelumnya  maka  permasalahan  masyarakat  Bintang Asih dapat diselesaikan dengan melakukan peningklatan  kapasitas  PLTMH  yang  sudah  ada  agar dihasilkan daya yang lebih besar.
Berkaitan  dengan  hal  tersebut  diatas  dari  hasil  diskusi yang  dilakukan  Tim  PPDM  UMSU  dengan  aparatur
Kincir
Lampu nyala siang malam
desa  dan  warga,  memutuskan  bahwa  tujuan  dari program pengabdian  masyarakat  ini adalah  melakukan peningkatan  kapasitas  PLTMH  Bintang  Asih  dari  1,1 KW  menjadi  5  KW    serta  melakukan  pemasangan komponen  transmisi  dan  distribusi  ke  rumah  warga sesuai  standar  PUIL.  Kemudian  akan  melakukan pelatihan  menajemen  operasional  PLTMH  agar  warga mampu  mengelola  secara  mandiri  jika  program  sudah berakhir. Sedangkan dari sisi pemberdayaan masyarakat akan melakukan pendampingan pembuatan gula merah berbahan dasar nira aren.

## 2. BAHAN DAN METODE
2.1 Lokasi Kegiatan
Program  Pengembangan  Desa  Mitra  (PPDM)  ini  akan dilaksanakan  di  Dusun  Bintang  Asih  ,  Desa  Rumah Sumbul  Kecamatan  STM  Hulu  Kabupaten  Deli Serdang. Dalam melakukan kegiatan akan bekerjasama dengan Koperasi Serba Usaha Sumbul Mandiri, Serikat Tolong Menolong (STM)
Al–Ikhlas serta
KarangTaruna Remaja Muda Mandiri.
2.2 Rencana Kegiatan
Pembangunan PLTMH dengan pendekatan pemberdayaan  masyarakat  sangat  relevan  dengan kebijakan  desentralisasi  penyediaan  energi  (listrik) perdesaan.    Pendekatan  ini  menyadari  pentingnya kapasitas masyarakat untuk meningkatkan kemandirian dan kekuatan internal atas sumber daya material dan non material  yang  penting.    Masyarakat  memiliki  potensi baik dilihat dari sumber daya alam maupun dari sumber sosial  dan  budayanya. Social  preparation dalam pengembangan  program  listrik  perdesaan  perlu dilaksanakan mengingat masyarakat memiliki ‘kekuatan’  yang  bila  digali  dan  dikembangkan  akan dapat menjadi kekuatan  yang  besar untuk pengentasan kemiskinan.
Berdasarkan  hasil  diskusi  yang  dilakukan  oleh  Tim PPDM,  dengan  mempertimbangkan  potensi  sumber daya alam, sosial ekonomi, kesehatan dan kesejahteraan masyarakat  Dusun  Bintang  Asih,  kegiatan  ini  akan melakukan:  sosialisasi  pembangunan  PLTMH  kepada masyarakat, survei potensi sumber daya air, perancangan  sistem  elektrikal  dan  mekanikal  serta perbaikan instalasi listrik diselurh rumah warga.

## a. Sosialisasi  Pembangunan  PLTMH  Kepada Masyarakat
Pada  tahap  ini  Tim  PPDM  melakukan  sosialisasi terlebih  dahulu  kepada  seluruh  warga  dusun  Bintang Asih  guna  memberikan  pemahaman  berkaitan  dengan projek  yang  akan  dilaksanakan.  Di  samping  itu  juga menanamkan rasa memiliki terhadap program sehingga saat  pelaksanaan  nantinya  warga  akan  sepenuh  hati bergotong  royong  membantu  Tim  PPDM  tanpa  saling iri hati antara yang satu dengan yang lainnya.
b. Survei Potensi Sumber Daya Air
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH) pada dasarnya sebuah pembangkit  Listrik  Tenaga  Air (PLTA)  dimana  memerlukan dua  data  yang  penting yaitu  debit  air  dan  ketinggian  jatuh  ( Head )  untuk menghasilkan  tenaga  yang  bermanfaat.    Ini    adalah sebuah  sistem  konversi  tenaga,  menyerap  tenaga  dari bentuk ketinggian  dan  aliran, dan  menyalurkan  tenaga dalam bentuk daya mekanik ke daya  listrik.
c. Perancangan Sistem Elektrikal - Mekanikal Perangkat elektro-mekanik sistem PLTMH
merupakan produk rekayasa dalam negeri. Komponen utama  perlengkapan  ini  terdiri  dari:  turbin,  sistem transmisi  mekanik, generator  sinkron, sistem  Kontrol beban ELC ( Electronic Load Control ) dan Ballast load air heater. Selanjutnya  adalah pemilihan  jenis  turbin yang akan di gunakan berdasarkan pada  debit rencana, tinggi  hidrolik netto dan jumlah unit yang dipasang.
Kemudian  melakukan  perancangan  generator  dengan putaran rendah ≤1000 rpm. Putaran yang lebih  rendah akan meringankan pemilihan transmisi kecepatan yang diperlukan.  Kapasitas generator sama atau lebih besar dari pada kapasitas  yang  bisa  yang  bisa  dibangkitkan turbin. Pemilihan jenis generator yang akan digunakan juga didasarkan pada karakteristik sebagai berikut
- Tegangan kerja generator
- Kapasitas pembangkit
- Kesederhanaan konstruksi
- Generetor dengan standar produksi.
Untuk  menjadikan  mesin  asinkron/induksi  bekerja sebagai  generator  pembangkit listrik haruslah dipenuhi beberapa persyaratan  sebagai berikut:
- Mesin  harus diputar dengan  putaran  kira-kira,  1,03 x Ns.
- Mesin  harus  mendapat  pasok  arus  induktif  untuk membangkitkan  tegangan eksitasi.
- Arus  tersebut  sapat  dipasok  oleh  suatu  kapisator atau  dapat  juga  dipararel dengan  jaringan.

## 2.3 Pelaksanaan  Program  Pengembangan  Desa Mitra
Desain  Pengabdian  ini  dilakukan  sedemikian  rupa sehingga  langkah  pengambilan  data  lapangan  ini berupa  pengambilan data  potensi  sumber  daya  air dengan  ditinjau  dari  konstruksi  sipil  aliran  air demografi  dan  kewilayahan  serta  sosio  ekonomi  dan kedua adalah Pengambilan data besaran  listrik.

## a. Pengambilan data potensi sumber daya air
Hal  –  hal  yang  dilakukan  dalam  pengambilan  data potensi sumber daya air adalah sebagai berikut:
1. Melakukan kajian dan identifikasi terhadap daerah aliran  irigasi  berdasarkan  potensi  data  yang tersedia ditinjau dari konstruksi sipilnya.
2. Menyiapkan  desain  studi  yang  terstruktur  dan sistematik  sebagai  kerangka acuan  mengumpulan data dan informasi di lapangan.
3. Melakukan site  investigation berupa  pengambilan data  potensi  sumber  daya  air,  data demografi  dan kewilayahan, data sosial ekonomi dan elektrifikasi.
4. Melakukan croschek pengambilan    data   dari instansi   terkait       yang berhubungan dengan debit yang didesain yang telah ada serta data curah hujan yang ada.
Alat  dan  bahan  yang  dipakai  dalam  melakukan pengambilan data ini   adalah   :
1.      Stop wotch                  4. Water pas
2.      Meteran 5. Tali
3.      Pelampung plastic      6. Alat tulis
b. Metode pengukuran
1. Pengukuran  harus  dibuat  pada  tempat  dimana poros dari aliran adalah lurus dan bagian melintang dari sungai hampir seragam.
2. Jarak pengaliran pelampung harus lebih dari lebar sungai.
3. Penempatan  garis  melintang  pada  bagian  atas dan  bagian      bawah  tegak  lurus  ke  poros  dari aliran.    Jarak  aliran  (garis  aliran  atas  dan  garis aliran bawah) = L.
4. Pengukuran  bagian  area  melintang  pada  garis melintang    atas  dan  bawah untuk membuat  nilai rata-rata  dari  bagian  area melintang  dari aliran  (A mean).
5. Pengukuran  tambahan  harus  dibuat  pada  bagian tengah  dari  dua  garis  jika  bagian  melintang  dari sungai tidak seragam.
6. Pelampung  dilepaskan  pada bagian  atas  dari garis melintang            melintang  atas  ke  garis  melintang bawah di ukur.
7. Pengukuran    harus    dibuat    beberapa   kali   pada pada   blok   yang  berbeda, dibagi  pada  sungai  di arah  garis  melintang.
Gambar  3. Pengukuran  debit  dan  laju  air  sungai sumbul.

## c. Pengambilan  Data  Besaran  Elektrikal  dan Mekanikal
Apabila kita akan melakukan pengambilan data berupa besaran  elektrikal-mekanikal  maka  terlebih  dahulu melakukan upgrade pembangkit dari 1,1 kW  menjadi 5  kW  sesuai  dengan  kebutuhan  warga  Bintang  Asih. Adapun  peralatan  yang  dibutuhkan  adalah  sebagai berikut:
-    Turbin
-     Sistem transmisi mekanik
-     Generator sinkron
-     Sistem kontrol beban ELC
- Ballast load air heater.
Kemudian  melakukan  perancangan  generator  dengan putaran  rendah  (≤  1000  rpm).  Putaran  rendah  akan meringankan  pemilihan  transmisi  kecepatan  yang diperlukan. Kapasitas generator sama atau lebih besar dari pada kapasitas yang bisa dibangkitkan turbin. Hal ini  sejalan  dengan  penelitian  yang  dilakukan  dengan kesimpulan  bahwa  untuk  mengurangi  kecepatan nominal  generator  maka  dilakukan  penambahan jumlah kutub pada rotor, sehingga dihasilkan generator dengan putaran rendah agar dapat di manfaatkan secara langsung  pada  PLTMH  (Rimbawati  dan  Hutasuhut, 2013)
Untuk mendukung tingkat keberhasilan program maka tim  memperdalam  kajian  pada  tahun  sebelumnya dengan  memodifikasi  motor  induksi  3  phasa  menjadi generator  dengan  mengubah  desain  rotor  dan  untuk mengurangi kecepatan nominal generator maka jumlah kutup pada rotor generator di perbanyak sehingga dapat mengurangi  rugi-rugi  transmisi  pada  perlengkapan Power  House .  Setelah  melakukan  pengujian  terhadap hydroelctric generator  3  phasa  diperoleh  frekuensi keluaran  sistem  49  Hz,  pada    putaran  ≤  1000  Rpm dengan  tegangan  Phasa  ke  Netral  sebesar  183,85  Volt dan tegangan Phasa ke Phasa sebesar 320,48 Volt.

## d. Pemasangan MCB (Mini Circuit Breaker)
Program kerja yang terakhir pada tahun pertama adalah pemasangan  MCB  di  setiap  rumah  warga  ,  hal  ini bertujuan  untuk  membatasi  penggunaan  daya  pada setiap  rumah  sehingga  tidak  terjadi  pertikaian  antar individu. Pada pekerjaan ini Tim memberikan:
- MCB 1 buah setiap rumah
- Lampu hemat energi 4 buah setiap rumah
- Saklar saklar 1 buah setiap rumah - Stop Kontak 1 buah setiap rumah 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Sosialisasi  Pembangunan  PLTMH  Kepada Masyarakat
Pada  tahap  ini  Tim  PPDM  melakukan  sosialisasi terlebih  dahulu  kepada  seluruh  warga  dusun  Bintang Asih  guna  memberikan  pemahaman  berkaitan  dengan program  yang  akan  dilaksanakan.  Pendekatan    ini diterapkan guna menyatukan presepsi kepada masyarakat  bahwa  kehadiran  Perguruan  Tinggi  bukan memberikan  materi  tetapi  memberikan  transfer teknologi  berupa  inovasi  PLTMH  dalam  mendukung program percepatan pembangunan desa 3T (Tertinggal, Terdepan,  Terluar)  demi  terwujudnya  masyarakat  adil makmur  dan  sentosa.  Selain  daripada  itu  tim  juga memberikan  penjelasan  bahwa  akan  melakukan program pemberdayaan untuk meningkatkan pendapatan  melalui  pelatihan  pembuatan  gula  merah yang  bersih.  Pemberian  pemahaman  yang  akurat  akan memudahkan tim dalam melaksanakan program, sebab
warga  akan  merasa  memiliki  dengan  semua  fasilitas yang diberikan, bergotong royong, bahu membahu demi terlaksananya program serta diharapkan akan melakukan  perawatan  secara  swadaya  saat  program berakhir.    Pada  saat  sosialisasi  program  warga  juga menyampaikan  akan  memberikan  sumbangsih  tempat tinggal dan konsumsi tim selama program berlangsung sebagai  bentuk  peran  serta  aktif  dalam  mensukseskan program.
Gambar  4. Sosialisasi  program  PPDM    kepada  warga Bintang Asih.

## 3.2 Survei Potensi Sumber Daya Air
Kegiatan  ini  dilakukan  dalam  rangka  menyiapkan desain  studi  yang  terstruktur  dan  sistematik  sebagai kerangka  acuan  pengumpulan  data  dan  informasi  di lapangan.  Melakukan Site  Investigation berupa pengambilan  data  potensi  sumber  daya  air,  data demografi  dan kewilayahan,  data sosial ekonomi  dan elektrifikasi dengan model. Sebelum menghitung debit air,  maka  langkah  awal  yang  perlu  dilakukan  adalah menghitung kecepatan air dan menghitung penampang basah.
Gambar 5. Pengukuran debit  dan  laju air  sungai  dan kondisi bending.
Dari  hasil  pengukuran  diperoleh  data-data  potensi sebagai  berikut:  debit  air  sungai  sebesar  341  m 3 /s 2 , tinggi  jatuh  air  yang  akan  dimanfaatkan  adalah  2  m hingga 4 m.

## 3.3 Pengambilan  Data  Besaran  Elektrikal  dan Mekanikal
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) pada prinsipnya  memanfaatkan  beda  ketinggian  dan  jumlah debit  air  per  detik  yang  ada  pada  aliran  air  saluran irigasi,  sungai  atau  air  terjun.  Aliran  air  ini  akan memutar  poros  turbin  sehingga  menghasilkan  energi mekanik.  Energi  ini  selanjutnya  menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.
Berdasarkan hasil rancangan yang dilakukan maka tim melakukan  modifikasi  untuk  mendapatkan  daya keluaran seperti yang diinginkan. Selanjutnya upgrade PLTMH pun dilakukan dengan mengimplementasikan semua  peralatan  yang  sudah  dirancang  sebelumnya dari  pengukuran  data  lapangan.  Tim,  mahasiswa  dan warga masyarakat bergotong royong dalam membangun  pembangkit,  menempuh  medan  yang sangat sulit.  Namun semangat tim  yang solit bersama warga membuat kesulitan tersebut dapat diatasi dengan baik,  serta  seluruh  program  dapat  terlaksana  sesuai jadual yang telah direncakan oleh tim.
Gambar 6. Warga bergotong royong dengan tim dalam mobilisasi material.
Gambar 7. Salah satu mahasiswa tim PPDM.
Gambar  8. Warga  sedang  istirahat  saat  mobilisasi material.
Gambar  9. Tim,  tenaga  ahli  dan  warga  melakukan modifikasi PLTMH.
Generator adalah  suatu  alat  yang  dapat  mengubah tenaga  mekanik  menjadi  energi  listrik  melalui  proses induksi  elektromagnetik.  Tenaga  mekanik  bisa  berasal dari panas, air, uap, dan lain sebagainya. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa  berupa Listrik AC (listrik bolak-balik). Walau generator dan motor punya banyak  kesamaan,  tetapi motor adalah  alat  yang mengubah  energi  listrik  menjadi  energi  mekanik. Generator  mendorong muatan  listrik untuk  bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tetapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya.  Hal  ini  bisa  dianalogikan  dengan  sebuah pompa  air,  yang  menciptakan  aliran  air  tetapi  tidak menciptakan air di dalamnya
Setelah  melakukan  pemasangan  seluruh  peralatan pembangkitan  maka  dilakukan  uji  coba  peralatan PLTMH seperti pada gambar 10.
Gambar 10. Uji  coba turbin.
Gambar  11. Ketua  tim  dan  mahasiswa  melakukan pengukuran putaran generator.
Setelah dilakukan modifikasi maka dihasilkan sebuah PLTMH  yang  menggunakan  turbin  dengan  besaran elektrik sebagai berikut :
(1) Pengukuran arus beban (4,50 A) (2) Pengukuran tegangan (148 V) (3) Pengukuran putaran /frekuensi (49.2 Hz) (4) Pengukuran daya yang  dikeluarkan (5,1 kW)
(5)  Pengukuran  daya  yang  dikeluarkan  /  perjam (kWH)
Kapasitas  generator  yang  sama  atau  lebih  besar  dari kapasitas  yang  bisa  dibangkitkan  turbin  akan berpengaruh pada daya yang dibangkitkan dan kwalitas tegangan.

## 3.4 Perancangan  Sistem  Kontrol  menggunakan Electronic Load Control  (ELC)
Pekerjaan  yang  sangat  berat  pun  selesai dilakukan dalam meng-upgrade PLTMH Bintang Asih,  hal  tersebut  diakibatkan  sulitnya  medan yang  harus  ditempuh  oleh  tim  dan  juga  warga, karena  jarak  pembangkit  yang  cukup  jauh  ±700 m  dari  pusat  beban  (rumah  warga).  Selanjutnya Tim bersama Tenaga Ahli melakukan pemasangan  Electo nic  Load  Control  (ELC).  Ini dimaksdukan untuk mempermudah sistem pengontrolan pembangkitan dan juga beban yang ada.  Dalam  pelaksaan  program  ini,  sistem kontrol  beban  yang  digunakan  adalah  berbasis Programmable  Logic  Controller  (PLC),  dan sistem  pengontrolan  tegangan  berbasis  modul deep  sea  elektronik  3110.  Penggunaan  sistem pengontrolan otomatis dilakukan dengan pertimbangan untuk memudahkan tim dan warga dalam  memantau  kondisi  sistem  tanpa  harus turun  ke  lokasi  pembangkit,  hal  ini  mengingat jarak  yang  cukup  jauh  serta  jalan  yang  cukup ekstrim  menuju  ke  lokasi  pembangkit.  Seluruh sistem  kontrol  tersebut  dapat  dikendalikan  dari control  utama  yang  dipasang  pada  pemukiman warga.  Apabila  terjadi  permasalahan  pada pembangkitan  maupun  beban  maka  sistem kontrol  akan  memberikan  sinyal  pada  bazer untuk menghidupkan sirine.
Gambar  12. Perakitan  modul  deep  sea  elektronik 3110.
Gambar 13. Perakitan sistem kontrol beban.
Gambar 14. Uji Coba Sistem Pengontrolan Beban.

## 3.5 Pemasangan  MCB  (Mini  Circuit  Breaker)  dan Saklar
Tahapan terakhir yang dilakukan dalam pengabdian ini adalah  pemasangan  MCB,  saklar  dan  stop  kontak  di rumah  warga,  hal  ini  bertujuan  untuk  membatasi penggunaan daya pada tiap rumah sehingga tidak terjadi perdebatan  dengan  sesama  warga.    Selanjutnya  setiap rumah diberi lampu sebanyak 4 buah. Pada kegiatan ini Tim  dan  warga  berkolaborasi  dalam  pemasangan instalasi  listrik,  sekaligus  memberikan  pendampingan agar  apabila  terjadi  permasalan  pada  jaringan  mereka dapat mengatasi sendiri.  Saat kegiatan ini berlangsung cukup banyak permasalahan  akibat rumah warga  yang pada  umumnya  berdinding  tepas,  sangat  menyulitkan tim dalam melakukan pemasangan peralatan. Ditambah lagi  dengan  keterbatasan  peralatan  yang  ada  di  lokasi. Pengalaman lapangan yang sangat berkesan adalah saat kekurangan 1  matrial saja  misalnya:  isolasi,  maka kita harus  pergi  ke  kota  dengan  jarak  tempuh  2  jam. Pengabdian  yang  cukup  menantang,  walau  demikian kami  yakin  bahwa  apa  yang  kami  lakukan  sangat bermanfaat bagi masyarakat desa tertinggal.
Gambar 15. Pemasangan mini circuit breaker.
Gambar 16. Pemasangan saklar di rumah warga.

## 3.6 Program Pemberdayaan Masyarakat
Program pemberdayaan masyarakat yang diusung oleh tim adalah: pembuatan gula merah dengan bahan dasar nira  aren.  Program  ini  dijadikan  sebagai  gerakan ekonomi pedesaan berdasarkan kearifan lokal masyarakat setempat, sehingga dapat dijadikan sebagai pendapatan  tambahan  warga  Bintang  Asih.  Kegiatan tersebut  biasanya  dilakukan  warga  pada  malam  hari untuk  mengisi  kekosongan  waktu  menjelang  tidur. Adapun  nira  diperoleh  dari  hutan  sepanjamg  sungai yang  disadap  setelah  mereka  istirahat  dari  pekerjaan buruh  tani  pada  perkebunan  karet  dan  sawit  yang mereka  kerjakan  setiap  hari.  Setelah  program berlangsung  setiap  KK  dalam  1  pekan  dapat menghasilkan  gula  aren  rata-rata  15  kg  dengan  harga jual  di  pasar  tradisonal  sebesar  Rp  18.000/kg. Berdasarkan  keterangan  warga  adanya fasilitas penerangan  yang sangat  memadai dapat meningkatkan ekonomi  dan  kebutuhan  informasi  saat  ini  dapat terpenuhi,  khususnya  dapat  mendapat  informasi  dari media televisi.
3.7 Perbandingan Sebelum dan
Sesudah
pelaksanaan Program
Setelah  berakhirnya  program  pengabdian  maka dilakukan  analisa  lapangan  tentang  perbandingan sebelum dan sesudah dilakukannya kegiatan. Dari hasil analisis  diperoleh  terjadi  perbedaan  yang  sangat signifikan  antara  sebelum  dan  sesudah  dilakukan program  tersebut.  Warga  Bintang  Asih  saat  ini  telah menikmati  fasilitas  penerangan  yang  cukup  memadai sehingga  kegiatan  ekonomi  lebih  berputar  dan
kebutuhan  informasi  baik pendidikan dan  media  dapat diakses dengan baik.  Anak- anak usia sekolah saat ini sudah dapat belajar dengan baik pada malam hari serta dapat  mengakses  informasi  dari  media  elektronik. Untuk  lebih  jelas  dapat  dilihat  pada  gambar  17-  20 berikut ini.
Gambar  17. Kondisi Power  House sebelum  dan sesudah program dilakukan.
Sebelum Program
Sebelum Program Sesudah Program
Sesudah Program
Gambar 19 . Sistem kontol beban dan pembangkitan.
Gambar 20. Hasil Akhir Pengabdian Masyarakat tim PPDM UMSU tahun 2017.

## 4. KESIMPULAN
Dengan  berakhirnya  program  pengabdian  masyarakat ini dapat disimpulka bahwa:
1. Program telah terlaksana dengan sangat baik berupa peningkatan  kapasitas  PLTMH  dengan  mengubah kincir  menjadi  turbin  dimana  pembangkitan memiliki  kapasitas  5  KW  serta  memasang  seluruh peralatan pembangkitan, sistem distribusi, pemasangan Electronic  Load  Control (ELC), pemasangan Mini  Circuit  Breaker (MCB),  saklar dan stop kontak di setiap rumah warga.
2. Sosialisasi manajemen PLTMH yang dilakukan oleh tim,  dapat  memberikan  pemahaman  kepada masyarakat  terhadapa  transfer  teknologi  yang diberikan  juga  menumbuhkan  rasa  memiliki terhadap teknologi yang di tinggalkan.
3. Program  pemberdayaan  dalam  hal  pendampingan pembuatan gula merah berbahan dasar nira aren saat program  berakhir  sudah  mampu  diproduksi  warga dengan  sangat  baik  dengan  total  produksi  60 kg/bulan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  Direktur  Riset Pengabdian  Masyarakat  KemenristekDikti  yang  telah memberikan  dukungan  dana  dalam  pelaksanaan pengabdian ini, semoga bermanfaat untuk kesejahteraan rakyat.

## DAFTAR PUSTAKA
Ion,  Catalin  Petrea,  Ioan  Serban,  and  Corneliu Marinescu. 2006. “A Single-Phase Dump  Load for Stand-Alone Generating Units with Induction Generator,” no. 30: 233–36.
Rimbawati;  Abdul  Azis  Hutasuhut.  2013.  “Rancang Bangun  Hydroelectric  Generator  Satu  Phasa Menggunakan  Motor  Induksi  Sisa  Pakai  Untuk PLTMH.” In , 222–34.
Rimbawati;  Abdul  Azis  Hutasuhut;  Muharnif.  2015. “Rancang Bangun Hydroelectric Generator Tiga
Phasa  Menggunakan  Motor  Induksi  Sisa  Pakai Untuk PLTMH.” In , 380–86. Sebelum Program Sesudah Program