http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i2.97
Jaya, A.A. (2021) Studi Aliran Daya pada CCR 1 dan CCR 2 Proyek Otomatisasi Sistem Kontrol Unit 1, 2, 3 dan 4 Area Geothermal Lahendong. Buletin Profesi Insinyur 4(2) 085-088
Studi Aliran Daya pada CCR 1 dan CCR 2 Proyek

## Otomatisasi Sistem Kontrol Unit 1, 2, 3 dan 4 Area
Geothermal Lahendong
Studi  aliran  daya  pada  CCR  1  dan  CCR  2  proyek otomatisasi sistem kontrol unit 1, 2, 3 dan 4 Lehendong merupakan studi yang dilakukan untuk memverfikasi hasil  perencanaan  yang  sudah  dilakukan  sebelum dilakukan  proses  order  material,  konstruksi  dan komisioning.  Dengan  studi  aliran  daya  dapat diketahui karakteristik dari peralatan-peralatan yang akan  dipasang,  seperti  kemampuan  pembebanan suatu  transformator,    kamampuan  suplai emergency diesel  generator pada  saat  terjadi  gangguan  suplai listrik  dari  PLN  dan  nilai  tegangan  dan  arus  pada masing-masing  bus.  Berdasarkan  hasil  pengujian didapatkan bahwa pada kondisi normal operation nilai tegangan terendah pada CCR 1 dan CCR 2 terjadi pada bus  LHD4-BGD01-GS003-Q02  yaitu  sebesar    98,649  %. Sedangkan  pada  kondisi emergency  operation nilai tegangan terendah pada CCR 1 dan CCR 2 terjadi pada bus  LHD4-BGD01-GS003-Q02  yaitu  sebesar  99,567  % dari tegangan nominal.
Kata kunci : Otomatisasi, geothermal, CCR, sistem kontrol
Diajukan: 20 Mei 2021 Direvisi: 6 Juli 2021 Diterima: 30 Desember 2021 Dipublikasikan online: 31 Desember 2021
Agus Arman Jaya 1 2
1 Project Manager Consultan (PMC) pada Proyek Otomatisasi Sistem Kontrol Unit 1, 2, 3 dan 4 Area Geothermal Lahendong, Tomohon, Sulawesi Utara
2 Program Studi Pendidikan Profesi Insinyur, Universitas Lambung Mangkurat

##  agusj4y4@gmail.com

## Pendahuluan
PT. Pertamina Geothermal Energy (PGE) area Lahendong adalah  perusahaan  yang  bergerak  di  bidang  pemanfaatan energi  panas bumi, merupakan anak perusahaan PT.  Pertamina  (Persero)  yang  berlokasi  di  wilayah  Kota Tomohon  Sulawesi  Utara  Indonesia.  Area  Geothermal Lahendong  terletak  25  Km  sebelah  selatan  Kota  Manado, berada  pada  ketinggian  sekitar  850  -  900  meter  diatas permukaan  laut  yang  merupakan  area  perkebunan  dan persawahan.  Pengembangan  area  Geothermal  Lahendong telah  mencapai  kapasitas  terpasang  4  x  20  MW  yang menyuplai  kebutuhan  listrik  Salutgo  (Sulawesi  Utara  dan Gorontalo).
Proyek  Otomatisasi  Sistem  Kontrol  Unit  1,  2,  3  dan  4 Lahendong  dimulai  pada  bulan  Januari  tahun  2020 merupakan  program peningkatan  dan  perbaikan ( upgrade) terhadap peralatan yang sudah ada ( eksisting ) yang meliputi sistem  kontrol  instrumen , mekanikal , elektrikal ,  dan  civil . Beberapa  contoh  kondisi  operasi eksisting sehingga  perlu untuk  dilakukan  perbaikan  yaitu  pada  pengoperasian peralatan  proteksi  hanya  dapat  dilakukan  secara  lokal manual  oleh operator,  respon  sistem  kontrol  level  air  ( LCV dan EDV )  di separator maupun scrubber tidak  bekerja dengan  baik  ( stuck ),  sistem  kontrol SCADA dan PLC tidak berfungsi  dengan  optimal,  kondisi  suplai  listrik  dari  PLN sering  mengalami  gangguan  sehingga  perlatan  elektronik sering  mengalami  kerusakan  dan  proses  sistem  kontrol menjadi  terganggu.  Dimana  hal  tersebut  berdampak  pada sistem proteksi dan monitoring proses terhambat, sehingga berpotensi  terjadinya  kegagalan  operasional  pada  fasilitas produksi uap dan re-injeksi uap. Diharapkan dengan adanya proyek ini seluruh peralatan instrumen dan mekanikal yang mendukung  proses safety  control  system serta  peralatan
elektrikal  dapat  bekerja  dengan  baik  sesuai  dengan fungsinya  sehingga  dapat  menjaga  keberlangsungan  suplai uap  ke  unit-unit  pembangkit  (Pertamina  Geothermal Energy, 2020).
PT.  Pertamina  Geothermal  Energy  selaku owner dalam proyek  tersebut  menghendaki  adanya  kajian  atau  studi berbasis software ( computer  base  analysis  software )  pada hasil perencanaan yang sudah dilakukan sebelumnya. Kajian tersebut  salah  satunya  adalah  studi  aliran  daya  ( electrical load  flow  analysis )  menggunakan software  Electrical Transient Analysis  Program ( ETAP ). ETAP merupakan  suatu perangkat lunak yang dapat digunakan untuk mensimulasikan  suatu  sistem  tenaga  listrik  dalam  bentuk pemodelan single line diagram , menguji sistem yang sudah ada  atau  menguji  rencana  sistem  sebelum  dilakukan tahapan konstruksi (hayusman dkk, 2018). Sedangkan studi aliran  daya  merupakan  studi  yang  dilakukan  untuk mengetahui besarnya tegangan pada setiap bus, aliran daya aktif  maupun  daya  reaktif,  rugi-rugi  daya  yang  terjadi  dan untuk  memastikan  batasan  tegangan  atau  arus  yang diizinkan pada suatu penghantar atau konduktor (Nigara & Primadiyono, 2015).
Artikel  ini  membahas  mengenai  hasil  studi  aliran  daya pada  proyek  otomatisasi  sistem  kontrol  unit  1,  2,  3  dan  4 Lahendong khususnya pada CCR 1 dan CCR 2 sehingga dapat diketahui  karakteristik  aliran  daya  pada  sistem  yang sudah direncanakan sebelum dilakukan proses order material dan konstruksi.

## Metode
Studi  aliran  daya  berbasis software pada  CCR  1  dan  CCR  2 dilakukan  guna  memvalidasi  dan  memverifikasi  hasil perencanaan yang sudah dikerjakan oleh kontraktor. Untuk melakukan  studi  aliran  daya  dibutuhkan  beberapa  data
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i2.97
teknis  hasil  perencanaan,  seperti:  data single-line diagram CCR 1 dan CCR 2, power grid, data trafo, data generator-set, data  kabel,  dan data  beban. Melakukan pemodelan single- line diagram pada software ETAP dan melakukan input data (Hayusman, dkk, 2018). Selanjutnya melakukan studi aliran daya  menggunakan  metode newton  raphson dengan  dua kondisi  pengujian,  yaitu  1. Normal  operation yaitu  suplai listrik bersumber dari PLN melalui trafo distribusi kapasitas 400 kVA; dan 2. Emergency operation yaitu suplai listrik yang bersumber dari Emergency Diesel Generator ( EDG ) kapasitas 200  kVA.  Melakukan  analisis  hasil  pengujian  berupa  nilai tegangan bus (%) dan nilai arus (amper) masing-masing bus pada  CCR  1  dan  CCR  2.  Diagram  blok  studi  aliran  daya diperlihatkan pada Gambar 1.
Data teknis CCR 1 & CCR 2 Pemodelan dan
Input Data
Studi Aliran Daya Normal Operation Emergency Operation Output Case Study Gambar 1 Diagram blok studi aliran daya
Model single line diagram yang dibuat dalam software ETAP (Gambar 2) berdasarkan data single line diagram yang sudah  ada  pada  tahap  perencanaan  sebelumnya.  Dimana sumber listrik utama yang digunakan untuk mengoperasikan peralatan-peralatan  listrik  disuplai  dari  listrik  PLN  20  kV melalui  Transformator step-down (20  kV/400  V)  kapasitas 400  kVA.  Apabila  suplai  listrik  PLN  mengalami  gangguan, sistem di back-up menggunakan Emergency Diesel Generator ( EDG )  kapasitas  200  kVA  sehingga  kontuinitas  penyaluran daya  listrik  tetap  terjaga  dan  operasi  peralatan-peralatan listrik  tidak  terganggu.  Pada  sisi  tegangan  rendah  400  V jumlah beban listrik yang dilayani sebanyak 12 beban degan kapasitas  terbesar  yaitu  sebesar  75  kW  di  LV  Power Distribution  Board  (LHD-BGD01-XK002)  dan  kapasitas
terkecil  yaitu  sebesar  20  kW  di  Socket  3P  for  Welding  CCR 1&2  (LHD4-BGB01-GD003-X03)  (PT  Yokogawa  Indonesia, 2020).  Tabel  1  diperlihatkan  data  hasil  perencanaan  jenis dan kapasitas beban pada CCR 1 dan CCR 2.
Tabel 1 Jenis dan kapasitas beban pada CCR 1 dan CCR 2
No Jenis Beban Kapasitas 1. LV Power Distribution Board 75 kW 2. Socket 3P for Wlding CCR 1&2 20 kW 3. AC UPS A System 25 kVA 4. AC UPS b System 25 kVA 5. By-Pass AC UPS  System 25 kVA 6. Air Compressor Package A 22 kW 7. Air Compressor Package B 22 kW 8. Distribution Panel SCR 1&2 27 kW 9. LV Power Distribution Board* 20 kW 10. Socket 3P for Welding SCR 1&2* 20 kW 11. AC/DC UPS System* 5 kVA 12. By-Pass UPS System* 5 kVA
* SCR 1&2 side (PT. Yokogawa Indonesia, 2020)

## Hasil Kerja
Pengujian 1- Normal Operation
Berdasarkan hasil studi aliran daya untuk kondisi pengujian normal operation dapat dilihat pada Tabel 2. Pada pengujian normal  operation dimana  suplai  daya  listrik  untuk  seluruh beban  pada  CCR  1  dan  CCR  2  bersumber  dari  PLN  melalui transformator step-down berkapasitas  400  kVA  nilai tegangan yang dihasilkan pada bus LHD4-BGB01-GC001-Q01 sebesar 98,889 % atau setara V = 395,6 Volt dengan nilai arus yang mengalir  sebesar  I  =  236,5 A.  Nilai  tegangan  pada Bus LHD4-  BGB01-GC001-Q02  sebesar  98,701  %  atau  setara V  =  394,8  Volt  dengan  nilai  arus  yang  mengalir  sebesar I  =  236,5  A.  Nilai  tegangan  pada  Bus  LHD4-BGD01-GS003- Q02 sebesar 98,649 % atau setara V = 394.6 Volt dengan nilai arus  yang  mengalir  sebesar  I  =  49,3  A.  Gambar  2 diperlihatkan pemodelan single line diagram dan aliran daya dengan  kondisi  suplai  daya  listrik  dari  Transformator  400 kVA.
Tabel 2 Pengujian 1- Normal operation dari Transformator
400 kVA No Nama Bus / Lokasi Tegangan (%) Arus (amper) 1. LHD4-BGB01-GC001-Q01 98,889 236,5 2. LHD4-BGB01-GC001-Q02 98,701 236,5 3. LHD4-BGD01-GS003-Q02 98,649 49,3
Sumber : Hasil studi aliran daya
Pengujian 2- Emergency Operation
Berdasarkan hasil studi aliran daya untuk kondisi pengujian emergency  operation dapat  dilihat  pada  Tabel  3.  Pada pengujian emergency  operation dimana  suplai  daya  listrik untuk seluruh beban pada CCR 1 dan CCR 2 bersumber dari Emergency  Diesel  Generator ( EDG ) berkapasitas  200 kVA
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i2.97
nilai  tegangan  yang  dihasilkan  pada  bus  LHD4-BGB01- GC001-Q01  sebesar  99,810  %  atau  setara  V  =  399  Volt dengan  nilai  arus  yang  sebesar  I  =  238,8  A.  Nilai  tegangan pada Bus LHD4-BGB01-GC001-Q02 sebesar 99,620 % atau setara  V  =  398,5  Volt  dengan  nilai  arus  yang  mengalir sebesar I = 238,8 A. Nilai tegangan pada Bus LHD4-BGD01- GS003-Q02  sebesar  99,567  %  atau  setara  V  =  398,3  Volt dengan nilai arus yang mengalir sebesar I = 49,8 A. Gambar 3  diperlihatkan  pemodelan single-line  diagram dan  aliran daya  dengan  kondisi  suplai  daya  listrik  dari Emergency Diesel Supply ( EDG ) 200 kVA.
Tabel 3 Pengujian 2- Emergency Operation dari Emergency Diesel Generator ( EDG ) 200 kVA No Nama Bus / Lokasi Tegangan (%) Arus (amper) 1. LHD4-BGB01-GC001-Q01 99,810 238,8 2. LHD4-BGB01-GC001-Q02 99,620 238,8 3. LHD4-BGD01-GS003-Q02 99,567 49,8

## Sumber : Hasil studi aliran daya

## Kesimpulan
Hasil  pengujian-1  ( Operation  Normal )  Transformator 400  kVA  masih  mampu  menahan  beban  operasi  normal. Penurunan  tegangan  maksimal  sebesar  98,649  %  yang terjadi pada Bus LHD4-BGD01-GS003-Q02. Hasil pengujian- 2  ( Emergency  Operation ) EDG 200  kVA  masih  mampu menahan beban operation emergency . Penurunan tegangan maksimal  sebesar  99,567  %  yang  terjadi  pada  Bus  LHD4- BGD01-GS003-Q02.
Secara  keseluruhan  hasil  perencanaan  yang  sudah dilakukan  memenuhi  dan  dapat  dilanjutkan  pada  tahapan material  equipment  request atau material  approve  request ( MAR )

## Ucapan Terimakasih
Ucapan  terimkasih  disampaikan  kepada Engineering  Lead , Technical  Team dan  rekan-rekan Project  Manager Consultant ( PMC )  pada  Proyek  Otomatisasi  Sistem  Kontrol Unit 1, 2, 3 dan 4 Area Geothermal Lahendong.

## Referensi
Hayusman, L. M, Hidayat, T, Wartana, I. M dan Herbasuki, T.
(2018).  Peningkatan  Kompetensi  Guru  dan  Siswa  SMK PGRI  Singosari  Kabupaten  Malang  Melalui  Pelatihan Software ETAP. Jurnal Industri Inovatif, 8(1), 45-49.
Nigara,  A.G.  (2015).  Analisis  Aliran  Daya  Sistem  Tenaga Listrik  pada  Bagian  Texturizing  di  PT  Asia  Pasific  Fibers Tbk Kendal Menggunakan Software ETAP Power Station 4.0. Jurnal Teknik Elektro, 7(1), 7-10.
Pertamina  Geothermal  Energy  Area  Lahendong.  (2020). Pengadaan Jasa PMC Otomatisasi Sistem Kontrol Unit 1, 2,  3  dan  4  Lahendong.  Pre  Bid  Meeting.  Lahendong: Indonesia.
PT  Yokogawa  Indonesia.  (2020).  Dokumen  Electrical  Single Line Diagram CCR 1 & 2. PT. Yokogawa Indonesai: Jakarta Indonesia.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i2.97
Gambar 3 Pemodelan single line diagram dan aliran daya pada pengujian emergency operation