Abstrak —Power Management System merupakan suatu sistem yang mengontrol dan memonitoring generator untuk menghasilkan  daya  dan  akhirnya  dialirkan  pada  peralatan kelistrikan  yang  ada  pada  sebuah  kapal.  Load  atau  beban merupakan  peralatan  kelistrikan  yang  perlu  dicukupi  oleh generator  selaku  sumber  kelistrikan.  Sifat  pembebanan  dari peralatan  listrik  dapat  ditentukan  dengan  frekuensi  kerja  atau intensitas  penggunaannya  dalam  suatu  kurun  waktu  tertentu. Paralel  generator  dapat  diartikan  menggabungkan  dua  buah generator atau lebih dan kemudian dioperasikan secara bersama –sama.  Dimulai  dari  perhitungan  beban  kelistrikan  dan generator,  hingga  penggolongan  peralatan  yang  dianggap  essen dan  harus  terus  beroperasi  untuk  menjamin  kinerja  kapal. Setelah itu dapat ditentukan batas bawah kemampuan generator dalam menyuplai daya listrik.
Kata  Kunci —Power  Management,  Generator,  Load  Faktor, LabView.

## I. PENDAHULUAN
ECARA  umum  perkembangan  industri  kian  melesat seiring  dengan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi,  salah satunya  ialah  industri  perkapalan.  Perkembangan teknologi  ini  menjadi  salah  satu  pilihan  dalam  pengerjaan suatu  sistem,  yang  sebelumnya  dikerjakan  penuh  dengan tenaga manusia.   Otomasi menjadi salah satu pilihan alternatif dalam sistem pada sebuah kapal. Semua sistem yang ada pada suatu  kapal  dapat  digerakkan  secara  otomatis,  tak  terkecuali sistem  kelistrikan.  Hal  ini  dapat  membuat  beban  pekerjaan yang  harus  dilakukan  oleh  manusia  menjadi  lebih  ringan. Segala  peralatan  yang  ada  pada  suatu  kapal  dan  menunjang kerja dari kapal umumnya memerlukan daya kelistrikan untuk dapat bekerja sebagaimana fungsinya. Daya listrik menjadi hal yang  sering  dijumpai  dikarenakan  berperan  sebagai  sumber daya  untuk  beroperasinya  peralatan  pada  sebuah  kapal  tadi. Setiap  kapal  memiliki  suatu  komponen  yang  dikenal  dengan control  panel . Control  panel umumnya  terletak  di  engine room  controller  dan  di  wheelhouse. Control  panel berfungsi sebagai pusat monitoring dan kendali pengoperasian peralatan yang menunjang sistem pada kapal.
Panel tersebut pada umumnya hanya dapat digunakan untuk operasional  sederhana  seperti  starting,  mengubah  beban  dan mematikan  motor  serta  tak  lepas  dari  pengontrolan  sistem penyuplaian  kelistrikan.  Dengan  semakin  berkembangnya teknologi  yang  tadi  telah  disebutkan,  kini  komputer  mampu mengolah  data  berkapasitas  secara  akurat  dan  cepat  serta didukung  hardware  berupa  database  yang  berbasiskan computer dengan akurasi yang sangat tinggi serta tersedianya
software  pendukung  berupa  program  LabVIEW,  yang memiliki  kompatibilitas  dengan  bahasa  pemrograman  untuk operasional  permesinan  di  kapal.  Input  dari  software  ini berupa  data  untuk  simulasi  program  yang  dijalankan  tanpa hardware  sedangkan  hasil  output  berupa  data  table  maupun grafik ataupun diagram dari sistem  kelistrikan yang ada pada kapal,  performance  dan  power  yang  dihasilkan  yang dihasilkan  dari  generator  di  kapal  sehingga  konsentrasi penyusunan  model  matematis  dan  visual  grafik  dengan program LabVIEW hingga  didapatkan  tampilan  sistem kelistrikan  yang  berkaitan  dengan  system  monitoring  dan system control secara real rime. Dengan begitu pekerjaan dari manusia dapat lebih mudah dan efisien .

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Listrik Kapal
Sistem  kelistrikan  yang  terdapat  pada  sebuah  kapal  terdiri atas  sumber  daya,  sistem  distribusi,  dan  berbagai  macam peralatan  listrik.  Tenaga  listrik  digunakan  sebagai  penggerak motor  bagi  banyak  mesin  bantu  dan  juga  untuk  berbagai peralatan  di  dek  kapal,  penerangan,  ventilasi,  dan  peralatan pendingin  ruangan.  Penyediaan  listrik  yang  kontinyu  sangat dibutuhkan  untuk  operasi  peralatan  dan  kapal  secara  aman, oleh  karena  itu  kapasitas  daya  yang  dapat  dihasilkan  oleh generator  harus  memadai.  Generator  difungsikan  sebagai sumber  tenaga  utama  yang  sanggup    mencukupi  semua kebutuhan  akan  listrik  di  kapal.  Peralatan  kelistrikan  pada sebuah kapal biasanya dibagi menjadi 2, yaitu :
 Penerangan dan Navigasi
 Peralatan  Kelistrikan  yang  menunjang  sistem  pada kapal
Pada  kapal  penumpang  yang  besar,  2  atau  3  sub  distribusi atau  load  center  switchboard  harus  tersedia  untuk  distribusi daya  dan  sistem  penerangan.  Secara  umum  satu  switchboard terletak  pada  bagian depan kapal, satu pada  bagian depandan jika memungkinkan yang ketiga diletakkan pada bagian tengah kapal.  Tiap  bagian  switchboard  pusat  daya  disuplai  dari switchboard  layanan  kapal  dengan  menggunakan  Bus  feeder. Disain ini lebih ekonomis dari pada memberikan banyak  jalur yang  panjang  dari  switchboard  layanan  kapal  ke  seluruh bagian  kapal.  Masing-masing  switchboard  diletakkan  / dipasang pada ruangan yang sesuai. Kompartemen ini biasanya juga bertindak sebagai pusat untuk pelayanan kebutuhan listrik dan  perawatan  serta  masing-masing  mungkin  juga menyediakan meja kerja dan

## Perancangan Power Management System pada Kapal Penumpang
Dionysius M. S dan Indra Ranu Kusuma
Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : kusuma@its.ac.id
S
locker  untuk  komponen  peralatan  lampu  sekring  dan kebutuhan  listrik  lainnya.  Selanjutnya  daya  listrik  atau  arus listrik  keluaran  dari  MSB  dibagi  dalam  beban-beban  yang terdiri dari 3 kelompok besar:
Beban penerangan Beban daya Beban komunikasi dan navigasi

## B. Paralel Generator
Pada  sebuah  kapal,  terdapat  2  generator.  Generator  satu beroperasi  sedang  yang  lain  dalam  keadaan  stand  by.  Oleh karena  itu  dibutuhkan  generator  sebanyak  2  buah  maupun lebih  yang  dihubungkan  secara  parallel  agar  mencapai  daya yang  dibutuhkan.  Paralel  generator  dapat  diartikan menggabungkan  dua  buah generator  atau lebih dan  kemudian dioperasikan  secara  bersama  –  sama  dengan  tujuan mendapatkan  daya  yang  lebih  besar,  untuk  effisiensi (menghemat  biaya  pemakaian  operasional  dan  Menghemat biaya      pembelian),  untuk  memudahkan  penentuan  kapasitas generator  dan  untuk  menjamin  kotinyuitas  ketersediaan  daya listrik.  Parallel  generator  didadapat      dengan  cara menyinkronkan 2 generator tersebut dengan alat syncronoskop.  Alat  ini  merupakan  suatu  alat  yang  digunakan untuk  menyinkronkan  2  atau  lebih  generator  agar  dapat menjadikan hasil yang optimal yaitu dengan cara memberikan indikator terhadap operator sehingga syarat sinkronisasi dapat terpenuhi.  Untuk  syarat  sinkronisasi  suatu  parallel  generator diantaranya:
 Memiliki tegangan kerja yang sama
 Memiliki frekuensi yang sama
 Memiliki urutan fasa yang sama
 Mempunyai sudut phase yang sama

## C. Power Management System
Power  Management  System  (PMS)  adalah  bagian  penting dari  peralatan  kontrol  dalam  kapal  dan  biasanya mendistribusikan daya ke berbagai stasiun kontrol yang dapat beroperasi  bersama-sama  dan  berbagi  informasi  antara  satu sama lain atau independen / tersendiri.
Generator  dikontrol  dan  dimonitoring  untuk  menghasilkan daya  dan  akhirnya  dialirkan  pada  peralatan  kelistrikan  yang ada  pada  sebuah  kapal.  Tahapan  dalam  mengalirkan  daya
adalah  generator, swithboards dan  akhirnya  adalah  peralatan kelistrikan itu sendiri. Total daya yang dialirkan dimonitoring
Gambar 3. Flow Chart Metodologi
dan dikontrol dengan satu atau beberapa sistem kontrol. Untuk fungsi pengontrolan daya  generator dapat dibagi lagi menjadi 3,  yaitu  :  kontrol  generator,  kontrol  daya  yang  tersedia  dan pengamanan terhadap peralatan kelistrikan. Untuk fungsi dari restoration setelah  kapal  mengalami blackout adalah starting generator kembali setelah kapal mengalami blackout.
D. LabView 8.5
LabVIEW
8.5 merupakan sebuah sistem yang dikembangkan  untuk  pengukuran  di  bidang  perindustrian, eksperimen,  ataupun  pendidikan  dan  aplikasi  otomasi  yang berdasarkan pemrograman secara gambar dan berbeda dengan secara teks Window front panel digunakan untuk design panel kerja yang kita lihat pada kondisi real secara visual, biasanya digunakan  untuk  display,  indikator,  tuning,  switch,  dan  yang lainnya. Sedangkan pada window block diagram ini digunakan untuk membuat fungsi atau jalannya program dari tombol dan display yang ada pada front panel.

## III. METODOLOGI

## A. Flow Chart Metodologi
Lihat Gambar Flow Chart.

## IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN

## A. Data Kapal
Berikut adalah data mengenai kapal pembanding yang digunakan dalam tugas akhir ini : Length Overall : 44.3 m Width : 9 m Height : 3.6 m
Draft : 2.3 m Displacement : 200 DWT T ABEL P ERKIRAAN P ENGGUNAAN B EBAN L ISTRIK
1 Daya Total Beban Kontinyu (kW) 68,1 67,6 75,4 16,2 11,2
Beban Intermiten (kW) 14,7 15,1 10,2 - - 2 Faktor Diversitas (0,7) 10,3 10,6 7,1 - - 3 Jumlah Beban (kW) 78,4 78,2 82,5 16,2 11,2
4 Jumlah Daya Generator (kW) 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 20,0 1 x 20,0 5 Kapasitas Daya Tersedia (kW) 96,0 96,0 96,0 20,0 20,0
6 Faktor Beban Generator 82% 81% 86% 81% 56% 7 Generator Cadangan 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 96,0 1 x 20,0 1 x 20,0 DARURAT NO KETERANGAN BERLAYAR MANUVERING BONGKAR MUAT BERLABUH T ABEL P ROFIL K EBUTUHAN D AYA
KOMPILASI KEBUTUHAN POWER (kW) CL IL CL IL CL IL CL IL CL IL # Permesinan : 4,72 13,50 4,72 13,50 14,30 9,04 0,00 0,00 7,50 0,00 # Kipas Ventilasi Udara : 8,20 0,00 8,20 0,00 6,72 0,00 3,12 0,00 2,96 0,00 # Air Conditioner : 25,27 0,00 25,27 0,00 25,27 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 # Lampu Penerangan & Peralatan : 28,38 1,00 27,96 1,43 28,38 1,00 13,08 0,00 0,00 0,00 # Peralatan Navigasi & Komunikasi : 1,50 0,20 1,50 0,20 0,75 0,12 0,00 0,00 0,75 0,00 total 68,07 14,70 67,65 15,13 75,42 10,16 16,20 0,00 11,21 0,00 Load  Operation 78,36 78,23 82,53 16,20 11,21 MANUVERING BERLAYAR BERLABUH DARURAT BONGKAR MUAT
Kapasitas Penumpang   : 114 orang Speed : 11 knot ABK : 18 orang
Daya Peralatan yang Bekerja pada Kapal SPOB SEROJA I Dengan  peralatan  kelistrikan  sebagaimana  yang  tercantum di atas,  kapal  ini memiliki generator, yang digunakan sebagai sumber daya kelistrikan sebagai berikut
Daya    : 96 kW 120 kVa Tegangan : 380 V Phase    : 3 phase Frekuensi : 50 Hz Jumlah   : 2 buah Untuk  genetaror  Pelabuhan  yang  ada  pada  kapal  ini memiliki spesifikasi
Daya    : 20 kW 25 kVa Tegangan : 380 V Phase    : 3 phase Frekuensi : 50 Hz Jumlah   : 2 buah
Sedangkan  untuk  generator  emergancy  yang  dimiliki  pada kapal ini adalah
Daya    : 20 kW 25 kVa Tegangan : 380 V Phase    : 3 phase Frekuensi : 50 Hz Jumlah   : 2 buah
Karena kebutuhan daya dari peralatan kelistrikan harus tetap terpenuhi  dan  kapal  tetap  berlayar  /  beroperasi  diperlukan penggolongan peralatan kelistrikan yang dianggap harus tetap menyala  selama  kapal  beroperasi  dan  yang  tidak. Penggolongan  ini  ditentukan  peralatan  yang  essen  dan  non essen. Peralatan essen adalah peralatan dasar yang  harus tetap beroperasi  untuk  memenuhi  keadaan  saat  berlayar,  sehingga kapal  masih  bisa  tetap  berlayar.  Peralatan  kelistrikan  yang essen adalah
Support system untuk engine Penerangan Navigasi & komunikasi Kipas ventilasi & AC.

## A. Perhitungan Faktor Beban Generator
Dari  perhitungan  tiap  peralatan  kelistrikan  dengan  tiap keadaan  dijumlah  dan  akan  mendapatkan  jumlah  daya  total dari  peralatan  kelistrikan  untuk  tiap  kondisi.  Perbedaan perhitungan dari Countinous Load dan Intermiten Load adalah
pada Faktor Diversitas. Faktor ini akan menjadi pengkali untuk Intemiten  Load  yang  mana  peralatan  yang  tidak  selalu beroperasi  atau  tidak  terjadwal,  di  mana  mempunyai  nilai sebesar 0,7.
Hal  ini  dilakukan  agar  generator  yang  dibutuhkan  tidak terlalu  berlebihan daya, sehingga  generator yang dipilih tidak terlalu  besar.  Perlu  dihitung juga  faktor beban generator agar generator  tidak  bekerja  berlebihan  dan  untuk  daya  starting peralatan kelistrikan.
Batas  faktor  beban  generator  adalah  86  %  dari  daya generator  yang  tersedia,  di  mana  sisa  load  faktor  tersebut digunakan untuk starting.

## B. Analisa Load
Dengan  konfigurasi  kebutuhan  daya  di  atas,  dapat disimpulkan bahwa kebutuhan daya terbesar terjadi pada saat  keadaan  bongkar  muat.  Hal  ini  dikarenakan  pada saat  bongkar  muat,  mesin  jangkar  /  derrick  boom beropersi dan memerlukan daya sebesar 13,2 kW Karena kebutuhan  daya  dari  peralatan  kelistrikan  harus  tetap terpenuhi  dan  kapal  tetap  berlayar  /  beroperasi diperlukan  penggolongan  peralatan  kelistrikan  yang dianggap  harus  tetap  menyala  selama  kapal  beroperasi dan  yang  tidak.  Penggolongan ini ditentukan peralatan yang  essen  dan  non  essen.  Peralatan  essen  adalah peralatan  dasar  yang    harus  tetap  beroperasi  untuk memenuhi  keadaan  saat berlayar, sehingga kapal masih bisa  tetap  berlayar.  Peralatan  kelistrikan  yang  essen adalah
 Support system untuk engine
 Penerangan
 Navigasi & komunikasi
 Kipas ventilasi & AC.
Peralatan  kelistrikan  diluar  peralatan  di  atas  dapat digolongkan  perlatan  non  essen.  Daya  peralatan  essen, yang  telah  disebutkan  di  atas,  pada  kapal  ini  sebesar 68,1  kW,  sedangkan  untuk  peralatan  non  essen  sebesar 10,3  kW.  Oleh  karena  itu  diperlukan  perhitungan  agar dapat  diketahui  batas  generator  saat  mengalami  drop
pada  daya  yang  dihasilkan  dan  masih  mampu  untuk menjaga kapal tetap berlayar .

## C. Pemodelan LabView
Berdasarkan perhitungan diatas dan design tersebut,
Gambar Front Panel Control Gambar Block Diagram Gambar Front Panel Control saat Run Gambar Front Panel Equipment saat Run NO PERALATAN
# Permesinan
1 Pompa PMK dan Dinas Umum
2 Pompa Bilga/Ballast
3 Pompa Pemindah Bahan Bakar
4 Pompa Sewage
5 Pompa Minyak Kotor
7 Kompresor Udara
8 Pemisah Air dan Minyak
9 Hidrofor Air Laut
10 Hidrofor Air Tawar
11 Mesin Kemudi
12 Mesin Jangkar/Derrick Boom
13 Pompa PMK Darurat
# Kipas Ventilasi Udara
14 Kamar Mesin
15 Galley
16 KM/WC Alas Dalam
17 KM/WC Geladak Utama
18 KM/WC Geladak ABK
19 KM/WC Geladak Kemudi
# Air Conditioner
20 Ruang Kemudi
21 R. ABK Perwira
22 R. Makan ABK
23 R. Makan Penumpang
24 Penumpang 42 P
25 Penumpang 72 P
26 Cafetaria
27 Mushola
28 R. Klinik 29 ECR
# Lampu Penerangan & Peralatan
30 Ruang Mesin & Alas Dalam
31 Geladak Utama
32 Geladak ABK
33 Geladak Kemudi
34 Lampu Navigasi
35 Battery Charger
36 Lampu Sekoci
37 Lampu Cerobong
38 Search Light

## # Peralatan Navigasi & Komunikasi
39 Peralatan Navigasi & Komunikasi
40 Electric Horn
41 Clear View Screen

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  pengerjaan  skripsi  yang  telah dilakukan  maka  dapat  diambil  kesimpulan  sebagai berikut :
 Peralatan kritis pada kapal ini adalah mesin jangkar /  derrick  boom,  di  mana  membutuhkan  daya paling besar dari semua peralatan lain yang ada di kapal ini
 Keadaan  yang  paling  membutuhkan  suplai  daya listrik  tertinggi  adalah  pada  keadaan  Bongkar muat, yaitu 82,53 kW
 Peralatan  kelistrikaan  essen  dari  kapal  ini membutuhkan  setidaknya  68,1  kW  untuk  dapat beroperasi
 Batas  drop  dari  generator  adalah  jika  generator  1 dan  generator  2  mengalami  50  %  drop  daya masing-masing  atau  hanya  menghasilkan  96  kW daya kelistrikan
 Saat  generator  1  mengalami  drop  daya  pada  batas 90 %, maka tindakan yang dapat dilakukan adalah mematikan  peralatan  yang  digolongkan  dalam peralatan  non  essen  atau  menyalakan  generator kedua
 Load  faktor  generator  yang  efisien  adalah  diantara 60 % - 85 %.  Dari semua keadaan yang ada, load faktor generator berada di diaerah yang effiesien

## B. Saran
Power Management System merupakan ilmu yang sangat membantu  dalam  pengoperasian  generator.  Aplikasi  dari sistem  ini  dapat  menambah  efisiensi  dari  generator  dan meminimalkan  human  error.Namin,  bukan  tidak  mungkin kesalahan terjadi pada sistem ini. Oleh karena itu, dibutuhkan juga  SDM  yang  memadai.  Maintenance  yang  berkala  dapat mengurangi kemungkinan generator bermasalah

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ajmain.  2010.  STUDI  PENGKAJIAN  SISTEM  KELISTRIKAN AKIBAT  PERUBAHAN  DECK  PADA  KAPAL  SELF  PROPELLED OIL  BARGE  (SPOB)  SEROJA  I.  Surabaya  :  Jurusan  Teknik  Sistem Perkapalan - Institut Teknologi Sepuluh Nopember
[2] Ma’arif,  Firmansyah  P.  A.  .  2011.  Simulasi  Paralel  Generator  Secara Otomatis  pada  Kapal  Star  –  50  /  BSBC  50000  DWT  dengan Menggunakam  Pendekatan  Software  LabView  8.5.  Surabaya  :  Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - Institut Teknologi Sepuluh Nopember
[3] Putra,  Arya  Kemal  Pratama.  2012.  Kajian  Teknis  Perencanaan  Solar Cell untuk Wahana Bawah Laut Berpenggerak Motor Listrik Bertenaga Baterai.  Surabaya  :  Jurusan  Teknik  Sistem  Perkapalan  -  Institut Teknologi Sepuluh Nopember
[4] Sørfonn  ,  Ingve.  2007.  Power  Management  Control  of  Electrical Propulsion Systems. Dynamic Positioning Conference
[5] Radan,  Damir.  2008.  Integrated  Control  of  Marine  Electrical  Power Systems.  Norwegia  :  Department  of  Marine  Technology  -  Norwegian University of Science and Technology