RANCANG BANGUN ALAT SINKRONISASI OTOMATIS PLTMH DENGAN JARINGAN DISTRIBUSI PLN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

N.J. THAMRIN, Sarjiya, S.T., M.T., Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Alat sinkronisasi diperlukan untuk operasi paralel PLTMH dengan jaringan distribusi PLN atau disebut dengan sistem on grid. Persyratan dari proses sinkronisasi adalah tegangan, frekuensi, sudut fasa, dan urutan fasa antara PLTMH dengan jaringan distribusi PLN haruslah sama. Pada prakteknya, persyaratan sinkronisasi mempunyai beberapa toleransi yaitu : tegangan generator PLTMH harus sama dengan tegangan PLN (maksimum ±5%), frekuensi generator PLTMH lebih besar 0,2% dari frekuensi PLN, beda sudut fasa antara generator PLTMH dengan PLN (±5 0 ). Tujuan dari perancangan alat sinkronisasi otomatis adalah untuk dapat mendeteksi syarat sinkronisasi, jika persyaratan telah memenuhi maka dapat langsung menghubungkan PLTMH dengan jaringan distribusi PLN dan juga berfungsi sebagai alat proteksi over/under voltage dan over/under frequency. Bagian awal dari penelitian adalah pembuatan sensor-sensor untuk mengukur besaran-besaran yang diperlukan dalam proses sinkronisasi. Sensor tersebut meliputi sensor tegangan, sensor frekuensi, sensor sudut fasa. Semua sensor tersebut dikendalikan oleh mikrokontroler. Hasil dari pengukuran tegangan dan frekuensi ditampilkan melalui LCD. Sebagai bahan perbandingan untuk mengetahui apakah sensor ini dapat dibaca oleh mikrokontroler dengan baik, maka hasil pengukuran sensor dibandingkan dengan alat ukur. Tahapan akhir adalah menggabungkan dan menguji alat secara keseluruhan di laboratorium. Pada tahapan tersebut diambil data-data pengukuran besaran listrik untuk selanjutnya dianalisis sehingga akan mendapatkan gambaran sensor tersebut berfungsi dengan baik. Alat sinkronisasi ini dapat bekerja menhubungkan generator sinkron 3 fasa secara otomatis dengan jaringan distribusi PLN pada toleransi perbedaan tegangan ± 5 %, dan perbedaan frekuensi 0,2% dari jaringan distribusi PLN. Prosentase error dibandingkan dengan alat ukur adalah 2,3 % (untuk tegangan), 0,091 % (untuk frekuensi). Hasil pengujian sebagai proteksi over/under voltage dan over/under frequency adalah dengan rerata prosentase error waktu trip untuk tegangan 0,71 % dan waktu trip untuk frekuensi 0,6% .

Tools synchronization is required for MHP parallel operation with PLN's distribution network or called on the grid system. Conditional of the synchronization process are the voltage, frequency, phase angle, and phase sequence between the MHP with PLN's distribution networks should be the same. In practice, synchronization has some tolerance, such as: MHP generator voltage must be equal to PLN voltage (max ± 5%). The generator frequency is 0.2% larger than PLN frequency and the difference angle phase between MHPP with PLN is approximately 5 0 . The purpose of automatic synchronization tool is to detect the synchronization conditionals, if the conditionals have been gained, MHP electricity can be directly connected to PLN’s distribution network which it also has function as over/under protection tool and over/under frequency. The first step of this research is making censors for measuring the parameters of synchronization process. These censors are voltage censor, frequency censor, and phase angle censor. All censors are controlled by microcontroller. The measurement result of voltage and frequency are displayed on LCD. For knowing whether these censors are detected by microcontroller properly, the measurement result of censors are compared with measuring instrument. The last step is combining and testing all data in the laboratory. The electric parameters are measured for the next analysis to know these censors work properly. This synchronization tool can connect automatic 3-phase generator with PLN’s distribution network at voltage difference tolerance of ±5 %, and frequency difference of 0.2% from PLN’s distribution network. The error percentage compared to measuring tools is 2.3% for voltage and 0.091 % for frequency. The testing result as over/under voltage protection and frequency are mean of the error percentage of trip time for voltage of 0.71% and tip time for frequency of 0.6%.

Kata Kunci : Alat sinkronisasi, mikrokontroler, sensor tegangan, zero crossing detector