Kode IP (International Protection / Ingress Protection)

Kode IP (International Protection), ada juga yang mengartikan sebagai “Ingress Protection” terdiri dari huruf IP yang kemudian diikuti oleh dua angka dan terkadang diikuti juga oleh sebuah atau dua huruf tambahan. Sebagaimana didefinisikan dalam standar internasional IEC 60529, dimana IP rating tersebut mengklasifikasikan derajat atau tingkat perlindungan yang diberikan dari suatu peralatan listrik, contohnya motor listrik seperti telah dijelaskan pada artikel sebelumnya disini.

Perlindungan tersebut merupakan perlindungan terhadap gangguan:
• Benda padat (termasuk bagian tubuh manusia seperti tangan dan jari).
• Debu.
• Hubungan/kontak langsung.
• Air.

Dua digit angka setelah huruf IP menunjukkan kondisi yang sesuai dari peralatan tersebut berdasarkan klasifikasinya. Dan jika tidak ada rating perlindungan sehubungan dengan salah satu kriteria, maka angka diganti dengan huruf X, contoh IP4X atau IPX6.

Kode Tingkat Perlindungan




Kode Utama

Digit Pertama, menunjukkan tingkat perlindungan peralatan terhadap benda padat termasuk perlindungan terhadap akses ke bagian berbahaya (misalnya, konduktor listrik dan bagian-bagian yang bergerak)

0. Tidak ada perlindungan terhadap kontak dan masuknya objek.

1. Perlindungan dari benda dengan ukuran >50 mm, seperti tangan, tapi tidak ada perlindungan terhadap kontak langsung yang disengaja dengan bagian tubuh (contoh tanpa sengaja tersentuh oleh tangan).

2. Perlindungan dari benda dengan ukuran >12,5 mm, seperti jari atau benda semacam itu.

3. Perlindungan dari benda dengan ukuran >2,5 mm, seperti alat-alat, kabel tebal, dll

4. Perlindungan dari benda dengan ukuran >1 mm, seperti sekrup, baut, kabel, dll

5. Perlindungan dari masuknya debu dan perlindungan lengkap terhadap kontak langsung. Pada tingkatan ini debu masih dapat dijinkan masuk namun dalam batas normal selama tidak mengganggu pengoperasian peralatan.

6. Perlindungan secara ketat dari masuknya debu dan perlindungan lengkap terhadap kontak langsung.

Digit kedua, menunjukkan tingkat perlindungan peralatan terhadap masuknya air.

0. Tidak dilindungi.

1. Perlindungan terhadap tetesan air yang jatuh langsung secara vertikal.

2. Perlindungan terhadap tetesan air yang jatuh langsung dengan kemiringan 15°.

3. Perlindungan terhadap percikan air yang jatuh dengan kemiringan 60°.

4. Perlindungan terhadap percikan air yang datang dari segala arah.

5. Perlindungan terhadap semprotan air yang datang dari segala arah, contohnya semprotan air dari pipa air atau keran.

6. Perlindungan terhadap semprotan air bertekanan yang datang dari segala arah, contohnya semprotan air dari water jet.

7. Perlindungan akibat perendaman dalam air pada kedalaman air antara 15 cm sampai dengan 1 m.

8. Perlindungan akibat perendaman dalam air yang bertekanan dan dilakukan dalam jangka waktu tertentu ataupun terus-menerus. Biasanya, ini berarti bahwa alat ini tertutup rapat. Namun, pada beberapa jenis peralatan, itu dapat berarti bahwa air bisa masuk tetapi hanya dalam sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan efek yang berbahaya.

Kode Tambahan

Digit ketiga, merupakan kode tambahan pertama berupa notasi huruf yang menunjukkan perlindungan bagian-bagian berbahaya dari akses manusia.

• A - Tangan

• B - Jari

• C - alat-alat

• D - kabel

Digit keempat, merupakan kode tambahan kedua juga berupa notasi huruf ntuk memberikan informasi tambahan kepada pengguna yang terkait dengan perlindungan peralatan tersebut.

• H - perangkat tegangan tinggi.

• M - perangkat bergerak (selama uji air).

• S - perangkat diam (selama uji air).

• W- kondisi cuaca

Kode IK

Kode IK, merupakan kode nomor tambahan yang digunakan untuk menentukan ketahanan peralatan untuk dampak mekanis. Dampak mekanis ini diidentifikasi dengan energi yang diperlukan untuk memenuhi syarat tingkat ketahanan yang ditentukan, yang diukur dalam joule (J), didasarkan pada EN 50102 - VDE 0470 Part 100 dan EN 62262 dan telah menggantikan standar kode IP untuk ketahanan peralatan yang dinotasikan dengan angka 0 s/d 9.

Kode IP untuk menentukan tingkat ketahanan (termasuk kategori kode lama)
• 0 - Tanpa perlindungan

• 1 – Perlindungan sampai dengan 0,225 J, setara dengan benda seberat 150 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 15 cm.

• 2 - Perlindungan sampai dengan 0,375 J, setara dengan benda seberat 250 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 15 cm.

• 3 - Perlindungan sampai dengan 0, 5 J, setara dengan benda seberat 250 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 20 cm.

• 5 - Perlindungan sampai dengan 2 J, setara dengan benda seberat 500 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

• 7 - Perlindungan sampai dengan 6 J, setara dengan benda seberat 1,5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

• 9 - Perlindungan sampai dengan 20 J, setara dengan benda seberat 5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

Kode IK

• 00 - Tanpa Perlindungan

• 01 - Perlindungan sampai dengan 0,150 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 7,5 cm.

• 02 - Perlindungan sampai dengan 0,200 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 10 cm.

• 03 - Perlindungan sampai dengan 0,350 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 17,5 cm.

• 04 - Perlindungan sampai dengan 0,500 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 25 cm.

• 05 - Perlindungan sampai dengan 0,700 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 35 cm.

• 06 - Perlindungan sampai dengan 1 J, setara dengan benda seberat 500 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 20 cm.

• 07 - Perlindungan sampai dengan 2 J, setara dengan benda seberat 500 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

• 08 - Perlindungan sampai dengan 5 J, setara dengan benda seberat 1,7 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 29,5 cm.

• 09 - Perlindungan sampai dengan 10 J, setara dengan benda seberat 5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 20 cm.

• 10 - Perlindungan sampai dengan 20 J, setara dengan benda seberat 5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

Semoga bermanfaat, http://dunia-listrik.blogspot.com

Tabel Kode IP dan IK

Kode Tingkat Pengaman Motor Listrik

Pada peralatan listrik umumnya terdapat “name plate” atau sebuah plat yang terdapat penjelasan mengenai karakteristik dari peralatan tersebut, seperti tegangan kerja, arus, frekuensi, tingkat isolasi dan lainnya, juga tertera simbol atau logo yang berhubungan dengan tindakan pengamanan, lihat gambar-1.

Simbol pada peralatan listrik tersebut dibagi menjadi 3 tingkatan/klas, yaitu:

• Klas I memberikan keterangan bahwa badan alat harus dihubungkan dengan pentanahan.
• Klas II menunjukkan alat dirancang dengan isolasi ganda dan aman dari tegangan sentuh.
• Klas III peralatan listrik yang menggunakan tegangan rendah yang aman, contoh mainan anak-anak.

Motor listrik bahkan dirancang oleh pabriknya dengan kemampuan tahan terhadap siraman langsung air, lihat gambar-2. Motor listrik jenis ini tepat digunakan di luar bangunan tanpa alat pelindung dan tetap bekerja normal dan tidak berpengaruh pada kinerjanya. Name plate motor dengan IP 54, yang menyatakan proteksi atas masuknya debu dan tahan masuknya air dari arah vertikal maupun horizontal. Ada motor listrik dengan proteksi ketahanan masuknya air dari arah vertikal saja gambar-3a, sehingga cairan arah dari samping tidak terlindungi. Tapi juga ada yang memiliki proteksi secara menyeluruh dari segala arah cairan gambar-3b. Perbedaan rancangan ini harus diketahui oleh teknisi karena berpengaruh pada ketahanan dan umur teknik motor, disamping harganya juga berbeda.

Simbol Indek Proteksi Alat Listrik





Kode IP (International Protection) peralatan listrik menunjukkan tingkat proteksi yang diberikan oleh selungkup dari sentuhan langsung ke bagian yang berbahaya, dari masuknya benda asing padat dan masuknya air. Contoh IP X1 artinya angka X menyatakan tidak persyaratan proteksi dari masuknya benda asing padat. Angka 1 menyatakan proteksi tetesan air vertikal. Contoh IP 5X, angka 5 proteksi masuknya debu, angka X tidak ada proteksi masuknya air dengan efek merusak. Tabel-1 merupakan contoh simbol Indek proteksi alat listrik yang dinyatakan dengan gambar.

***** Klik gambar untuk melihat lebih jelas *****

Semoga bermanfaat, http://dunia-listrik.blogspot.com

Karakteristik Relai Jarak (Distance Relay), Pola Proteksi dan penyetelan Relai Jarak

Untuk cara kerja dan fungsi relai jarak telah dibahas pada artikel sebelumnya di sini. Dan artikel kali ini akan membahas mengenai karakteristik dari relai jarak atau distance relay tersebut. Karakteristik relai jarak merupakan penerapan langsung dari prinsip dasar relai jarak, karakteristik ini biasa digambarkan didalam diagram R-X.

Adapun karakteristik relai jarak dibedakan menjadi:
> Karakteristik impedansi
> Karakteristik Mho
> Karakteristik Reaktance
> Karakteristik Quadrilateral


Diagram R-X

Karakteristik Impedansi

Ciri-ciri nya :
- Merupakan lingkaran dengan titik pusatnya ditengah-tengah, sehingga mempunyai sifat non directional. Untuk diaplikasikan sebagai pengaman SUTT perlu ditambahkan relai directional.
- Mempunyai keterbatasan mengantisipasi gangguan tanah high resistance.
- Karakteristik impedan sensitive oleh perubahan beban, terutama untuk SUTT yang panjang sehingga jangkauan lingkaran impedansi dekat dengan daerah beban.

Gambar 1. Karakteristik Impedansi

Karakteristik Mho

Ciri-ciri :
- Titik pusatnya bergeser sehingga mempunyai sifat directional.
- Mempunyai keterbatasan untuk mengantisipasi gangguan tanah high resistance.
- Untuk SUTT yang panjang dipilih Zone-3 dengan karakteristik Mho lensa geser.

Gambar 2a. Karakteristik Mho


Gambar 2b. Karakteristik Mho Z1,Z2 parsial Cross-polarise Mho, Z3 Lensa geser.

Karakteristik Reaktance

Ciri-ciri :
- Karateristik reaktance mempunyai sifat non directional.
- Untuk aplikasi di SUTT perlu ditambah relai directional.
- Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka relai reactance dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.

Gambar 3. Karakteristik Reaktance dengan Starting Mho.

Karakteristik Quadrilateral

Ciri-ciri :
- Karateristik quadrilateral merupakan kombinasi dari 3 macam komponen yaitu: reactance, berarah dan resistif.
- Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka karakteristik relai quadrilateral dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.
- Umumnya kecepatan relai lebih lambat dari jenis mho.

Gambar 4. Karakteristik Quadrilateral

Pola Proteksi

Agar gangguan sepanjang SUTT dapat di-trip-kan dengan seketika pada kedua sisi ujung saluran, maka relai jarak perlu dilengkapi fasilitas teleproteksi. Pola-pola proteksi tersebut adalah:

1. Pola Dasar
Ciri-ciri Pola dasar :
- Tidak ada fasilitas sinyal PLC
- Untuk lokasi gangguan antara 80 – 100 % relai akan bekerja zone-2 yang waktunya lebih lambat (tertunda).


2. Pola PUTT (Permissive Underreach Transfer Trip)
Prinsip Kerja dari pola PUTT :
- Pengiriman sinyal trip (carrier send) oleh relai jarak zone-1.
- Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja disertai dengan menerima sinyal. (carrier receipt).
- Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak kembali ke pola dasar.
- Dapat menggunakan berbeda type dan relai jarak.


3. Permissive Overreach transfer Trip
Prinsip Kerja dari pola POTT :
- Pengiriman sinyal trip (carrier send) oleh relai jarak zone-2.
- Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja disertai dengan nmenerima sinyal (carrier receipt).
- Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak kembali ke pola dasar.
- Dapat menggunakan berbeda type dan relai jarak.


4. Pola Blocking (Blocking Scheme)
Prinsip Kerja dari pola Blocking :
- Pengiriman sinyal block (carrier send) oleh relai jarak zone-3 reverse
- Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja disertai dengan tidak ada penerimaan sinyal block. (carrier receipt).
- Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak akan mengalami mala kerja.
- Membutuhkan sinyal PLC cukup half duplex.
- Relai jarak yang dibutuhkan merk dan typenya sejenis.


Penyetelan Daerah Jangkauan pada Relai Jarak

Relai jarak pada dasarnya bekerja mengukur impedansi saluran, apabila impedansi yang terukur / dirasakan relai lebih kecil impedansi tertentu akibat gangguan (Zset < ZF) maka relai akan bekerja. Prinsip ini dapat memberikan selektivitas pengamanan, yaitu dengan mengatur hubungan antara jarak dan waktu kerja relai.



Penyetelan relai jarak terdiri dari tiga daerah pengamanan, Penyetelan zone-1 dengan waktu kerja relai t1, zone-2 dengan waktu kerja relai t2, dan zone-3 waktu kerja relai t3.

1. Penyetelan Zone-1
Dengan mempertimbangkan adanya kesalahan-kesalahan dari data saluran, CT, PT, dan peralatan penunjang lain sebesar 10% - 20 %, zone-1 relai disetel 80 % dari panjang saluran yang diamankan.
Zone-1 = 0,8 . Z L1 (Saluran)
Waktu kerja relai seketika, (t1= 0) tidak dilakukan penyetelan waktu .

2. Penyetelan Zone-2
Prinsip peyetelan Zone-2 adalah berdasarkan pertimbanganpertimbangan sebagai berikut:
Zone-2 min = 1,2 . ZL1
Zone-2 mak = 0,8 (Z L1 + 0,8. ZL2)
Dengan : ZL1 = Impedansi saluran yang diamankan.
ZL1 = Impedansi saluran berikutnya yang terpendek (Ω)
Waktu kerja relai t2= 0.4 s/d 0.8 dt.

3. Penyetelan zone-3
Prinsip penyetelan zone-3 adalah berdasarkan pertimbanganpertimbangan sebagai berikut:
Zone-3min = 1.2 ( ZL1 + 0,8.ZL2 )
Zone-3mak1 = 0,8 ( ZL1 + 1,2.ZL2 )
Zone-3mak2 = 0,8 ( ZL1 + k.ZTR )
Dengan : L1 = Impedansi saluran yang diamankan
ZL2 = Impedansi saluran berikutnya yang terpanjang
Waktu kerja relai t3= 1.2 s/d 1.6 dt.

4. Peyetelan zone-3 reverse
Fungsi penyetelan zone-3 reverse adalah digunakan pada saat pemilihan teleproteksi pola blocking. Dasar peyetelan zone-3 reverse ada dua jenis :
- Bila Z3 rev memberi sinyal trip.
Zone-3 rev = 1.5 Z2-ZL1
- Bila Z3 rev tidak memberi sinyal trip.
Zone-3 rev = 2 Z2-ZL1.

5. Penyetelan Starting
Fungsi starting relai jarak adalah:
1. Mendeteksi adanya gangguan.
2. Menentukan jenis gangguan dan memilih fasa yang terganggu.

Prinsip penyetelan starting di bagi 2, yaitu :
1. Starting arus lebih :
I fasa-fasa = 1.2 CCC atau ct
I fasa-netral = 0.1. CCC atau ct

2. Starting impedansi
Zsmin = 1.25 x Zone-3
Zs max= 0.5 x kV/(CCC atau Ct x√3)

6. Penyetelan Resistif reach
Fungsi penyetelan resistif reach adalah mengamankan gangguan yang bersifat high resistance. Prinsip penyetelan resistif reach (Rb) tidak melebihi dari kreteria setengah beban (1/2 Z beban ).
- Untuk system 70 kV:
Rb = 15 x Zone-1 x k0 x 2.
- Untuk system 150 dan 500 kV:
Rb = 8 x Zone-1 x k0 x 2

Semoga bermanfaat,

Belajar Dasar SCADA

Apa manfaat SCADA bagi Anda?SCADA bukanlah teknologi khusus, tapi lebih merupakan sebuah aplikasi. Kepanjangan SCADA adalah Supervisory Control And Data Acquisition, semua aplikasi yang mendapatkan data-data suatu sistem di lapangan dengan tujuan untuk pengontrolan sistem merupakan sebuah Aplikasi SCADA! Seperti telah dibahas pada artikel lainnya di sini.

Ada dua elemen dalam Aplikasi SCADA, yaitu:
1. Proses, sistem, mesin yang akan dipantau dan dikontrol - bisa berupa power plant, sistem pengairan, jaringan komputer, sistem lampu trafik lalu-lintas atau apa saja;
2. Sebuah jaringan peralatan ‘cerdas’ dengan antarmuka ke sistem melalui sensor dan luaran kontrol. Dengan jaringan ini, yang merupakan sistem SCADA, membolehkan Anda melakukan pemantauan dan pengontrolan komponen-
komponen sistem tersebut.

Anda dapat membangun sistem SCADA menggunakan berbagai macam teknologi maupun protokol yang berbeda-beda.

DIMANAKAH SCADA DIGUNAKAN?

Anda dapat menggunakan SCADA untuk mengatur berbagai macam peralatan. Biasanya, SCADA digunakan untuk melakukan proses industri yang kompleks secara otomatis, menggantikan tenaga manusia (bisa karena dianggap berbahaya atau tidak praktis - konsekuensi logis adalah PHK), dan biasanya merupakan proses-proses yang melibatkan faktor-faktor kontrol yang lebih banyak, faktor-faktor kontrol gerakan-cepat yang lebih banyak, dan lain sebagainya, dimana pengontrolan oleh manusia menjadi tidak nyaman lagi.
Sebagai contoh, SCADA digunakan di seluruh dunia misalnya untuk…
• Penghasil, transmisi dan distribusi listrik: SCADA digunakan untuk mendeteksi besarnya arus dan tegangan, pemantauan operasional circuit breaker, dan untuk mematikan/menghidupkan the power grid;
• Penampungan dan distribusi air: SCADA digunakan untuk pemantauan dan pengaturan laju aliran air, tinggi reservoir, tekanan pipa dan berbagai macam faktor lainnya;
• Bangunan, fasilitas dan lingkungan: Manajer fasilitas menggunakan SCADA untuk mengontrol HVAC, unit-unit pendingin, penerangan, dan sistem keamanan.
• Produksi: Sistem SCADA mengatur inventori komponen-komponen, mengatur otomasi alat atau robot, memantau proses dan kontrol kualitas.
• Transportasi KA listrik: menggunakan SCADA bisa dilakukan pemantauan dan pengontrolan distribusi listrik, otomasi sinyal trafik KA, melacak dan menemukan lokasi KA, mengontrol palang KA dan lain sebagainya.
• Lampu lalu-lintas: SCADA memantau lampu lalu-lintas, mengontrol laju trafik, dan mendeteksi sinyals-sinyal yang salah.

Dan, tentunya, masih banyak lagi aplikasi-aplikasi potensial untuk sistem SCADA. SCADA saat ini digunakan hampir di seluruh proyek-proyek industri dan infrastruktur umum.

Intinya SCADA dapat digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang membutuhkan kemudahan dalam pemantauan sekaligus juga pengontrolan, dengan berbagai macam media antarmuka dan komunikasi yang tersedia saat ini (misalnya, Komputer, PDA, Touch Screen, TCP/IP, wireless dan lain sebagainya).

NGAPAIN JUGA PAKE SCADA?

Coba sekarang pikirkan tanggung-jawab atau tugas Anda di perusahaan, berkaitan dengan segala macam operasi dan parameter-parameter yang akhirnya mempengaruhi hasil produksi:
• Apakah peralatan Anda membutuhkan Catu Daya, suhu yang terkontrol, kelembaban lingkungan yang stabil dan tidak pernah mati?
• Apakah Anda perlu tahu - secara real time - status dari berbagai macam komponen dan peralatan dalam sebuah sistem kompleks yang besar?
• Apakah Anda perlu tahu bagaimana perubahan masukan mempengaruhi luaran?
• Peralatan apa saja yang perlu Anda kontrol - secara real time - dari jarak jauh?
• Apakah Anda perlu tahu dimanakah terjadinya kesalahan/kerusakan dalam sistem sehingga mempengaruhi proses?

PEMANTAUAN DAN PENGONTROLAN SECARA REAL-TIME MENINGKATKAN EFISIENSI DAN MEMAKSIMALKAN KEUNTUNGAN

Tanyakan beberapa poin tersebut sebelumnya, saya yakin Anda akan bisa memperkirakan dimanakah Anda bisa mengaplikasikan SCADA. Bisa jadi Anda akan berkata lagi “Terus ngapain? So What?”. Apa yang sebenarnya ingin Anda ketahui adalah hasil secara nyata yang bagaimanakah yang bisa Anda harapkan dengan mengaplikasikan SCADA?
Berikut ini beberapa hal yang bisa Anda lakukan dengan Sistem SCADA:
• Mengakses pengukuran kuantitatif dari proses-proses yang penting, secara langsung saat itu maupun sepanjang waktu.
• Mendeteksi dan memperbaiki kesalahan secara cepat.
• Mengukur dan memantau trend sepanjang waktu.
• Menemukan dan menghilangkan kemacetan (bottleneck) dan pemborosan (inefisiensi).
• Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan staf-staf terlatih yang lebih sedikit.

Intinya, sebuah sistem SCADA memberikan Anda keleluasaan mengatur maupuan mengkonfigurasi sistem. Anda bisa menempatkan sensor dan kontrol di setiap titik kritis di dalam proses yang Anda tangani (seiring dengan teknologi SCADA yang semakin baik, Anda bisa menempatkan lebih banyak sensor di banyak tempat). Semakin banyak hal yang bisa dipantau, semakin detil operasi yang bisa Anda lihat, dan semuanya bekerja secara real-time. Tidak peduli sekompleks apapun proses yang Anda tangani, Anda bisa melihat operasi proses dalam skala besar maupun kecil, dan Anda setidaknya bisa melakukan penelusuran jika terjadi kesalahan dan sekaligus meningkatkan efisiensi. Dengan SCADA, Anda bisa melakukan banyak hal, dengan ongkos lebih murah dan, tentunya, akan meningkatkan keuntungan!

Contoh Arsitektur SCADA

Bagaimana SCADA bekerja?

Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu:
1. Akuisisi Data,
2. Komunikasi data jaringan,
3. Peyajian data, dan
4. Kontrol (proses)

Fungsi-fungsi tersebut didukung sepenuhnya melalui 4 (empat) komponen SCADA, yaitu:
1. Sensor (baik yang analog maupun digital) dan relai kontrol yang langsung berhubungan dengan berbagai macam aktuator pada sistem yang dikontrol;
2. RTUs (Remote Telemetry Units). Merupakan unit-unit “komputer” kecil (mini), maksudnya sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dan tempat-tempat tertentu di lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan datanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di lapangan;
3. Unit master SCADA (Master Terminal Unit - MTU). Kalo yang ini merupakan komputer yang digunakan sebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. Unit master ini menyediakan HMI (Human Machine Iterface) bagi pengguna, dan secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor) yang diterima;
4. Jaringan komunikasi, merupakan medium yang menghubungkan unit master SCADA dengan RTU-RTU di lapangan.

SISTEM SCADA PALING SEDERHANA DI DUNIA!

Sistem SCADA yang paling sederhana yang mungkin bisa dijumpai di dunia adalah sebuah rangkaian tunggal yang memberitahu Anda sebuah kejadian (event). Bayangkan sebuah pabrik yang memproduksi pernak-pernik, setiap kali produk pernak-pernik berhasil dibuat, akan mengaktifkan sebuah saklar yang terhubungkan ke lampu atau alarm untuk memberitahukan bahwa ada satu pernak-pernik yang berhasil dibuat.
Tentunya, SCADA bisa melakukan lebih dari sekedar hal sederhana tersebut. Tetapi prinsipnya sama saja, Sebuah sistem SCADA skala-penuh mampu memantau dan (sekaligus) mengontrol proses yang jauh lebih besar dan kompleks.

AKUISISI DATA

Pada kenyataannya, Anda membutuhkan pemantauan yang jauh lebih banyak dan kompleks dari sekedar sebuah mesin yang menghasilkan sebuah produk (seperti contoh sebelumnya). Anda mungkin membutuhkan pemantauan terhadap ratusan hingga ribuan sensor yang tersebar di seluruh area pabrik. Beberapa sensor digunakan untuk pengukuran terhadap masukan (misalnya, laju air ke reservoir), dan beberapa sensor digunakan untuk pengukuran terhadap luaran (tekanan, massa jenis, densitas dan lain sebagainya).

Beberapa sensor bisa melakukan pengukuran kejadian secara sederhana yang bisa dideteksi menggunakan saklar ON/OFF, masukan seperti ini disebut sebagai masukan diskrit atau masukan digital. Misalnya untuk mengetahui apakah sebuah alat sudah bekerja (ON) atau belum (OFF), konveyornya sudah jalan (ON) atau belum (OFF), mesinnya sudah mengaduk (ON) atau belum (OFF), dan lain sebagainya. Beberapa sensor yang lain bisa melakukan pengukuran secara kompleks, dimana angka atau nilai tertentu itu sangat penting, masukan seperti ini disebut masukan analog, bisa digunakan untuk mendeteksi perubahan secara kontinu pada, misalnya, tegangan, arus, densitas cairan, suhu, dan lain sebagainya.

Untuk kebanyakan nilai-nilai analog, ada batasan tertentu yang didefinisikan sebelumnya, baik batas atas maupun batas bawah. Misalnya, Anda ingin mempertahankan suhu antara 30 dan 35 derajat Celcius, jika suhu ada di bawah atau diatas batasan tersebut, maka akan memicu alarm (baik lampu dan/atau bunyi-nya). Terdapat empat alarm batas untuk sensor analog: Major Under, Minor Under, Minor Over, dan Major Over Alarm.

KOMUNIKASI DATA

Dari contoh sederhana pabrik pernak-pernik, yang dimaksud ‘jaringan’ pada kasus tersebut adalah sekedar kabel yang menghubungkan saklar dengan panel lampu. Kenyataannya, seringkali Anda ingin memantau berbagai macam parameter yang berasal dari berbagai macam sensor di lapangan (pabrik), dengan demikian Anda membutuhkan sebuah jaringan komunikasi untuk melakukannya.
Pada awalnya, SCADA melakukan komunikasi data melalui radio, modem atau jalur kabel serial khusus. Saat ini data-data SCADA dapat disalurkan melalui jaringan Ethernet atau TCP/IP. Untuk alasan keamanan, jaringan komputer untuk SCADA adalah jaringan komputer lokal (LAN - Local Area Network) tanpa harus mengekspos data-data penting di Internet.

Komunikasi SCADA diatur melalui suatu protokol, jika jaman dahulu digunakan protokol khusus yang sesuai dengan produsen SCADA-nya, sekarang sudah ada beberapa standar protokol yang ditetapkan, sehingga tidak perlu khawatir masalah kecocokan komuninkasi lagi.

Karena kebanyakan sensor dan relai kontrol hanyalah peralatan listrik yang sederhana, alat-alat tersebut tidak bisa menghasilkan atau menerjemahkan protokol komunikasi. Dengan demikian dibutuhkan RTU yang menjembatani antara sensor dan jaringan SCADA. RTU mengubah masukan-masukan sensor ke format protokol yang bersangkutan dan mengirimkan ke master SCADA, selain itu RTU juga menerima perintah dalam format protokol dan memberikan sinyal listrik yang sesuai ke relai kontrol yang bersangkutan.

Gambar Contoh Jaringan pada Sistem SCADA

PENYAJIAN DATA

Untuk kasus pabrik pernak-pernik kita, satu-satunya tampilan adalah sebuah lampu yang akan menyala saat saklar diaktifkan. Ya, tentu saja kenyataannya bisa puluhan hingga ratusan lampu, bayangkan siapa yang akan Anda minta untuk mengawasi lampu-lampu tersebut, emangnya lampu hiasan? Bukan khan?
Sistem SCADA melakukan pelaporan status berbagai macam sensor (baik analog maupun digital) melalui sebuah komputer khusus yang sudah dibuatkan HMI-nya (Human Machine INterface) atau HCI-nya (Human Computer Interface). Akses ke kontrol panel ini bisa dilakukan secara lokal maupun melalui website. Bahkan saat ini sudah tersedia panel-panel kontrol yang TouchScreen. Perhatikan contoh-contoh gambar dan penjelasan pada STUDI KASUS.

Gambar Contoh akses SCADA melalui website KONTROL

Sayangnya, dalam contoh pabrik pernak-pernik kita tidak ada elemen kontrol. Baiklah, kita tambahkan sebuah kontrol. Misalnya, sekarang operator juga memiliki tombol pada panel kontrol. Saat dia klik pada tombol tersebut, maka saklar di pabrik juga akan ON.
Okey, jika kemudian Anda tambahkan semua kontrol pabrik ke dalam sistem SCADA melalui HMI-nya, maka Anda mendapatkan sebuah kontrol melalui komputer secara penuh, bahkan menggunakan SCADA yang canggih (hampir semua produk perangkat lunak SCADA saat ini sudah canggih-canggih) bisa dilakukan otomasi kontrol atau otomasi proses, tanpa melibatkan campur tangan manusia. Tentu saja, Anda masih bisa secara manual mengontrolnya dari stasion master.

Tentunya, dengan bantuan SCADA, proses bisa lebih efisien, efektif dan meningkatkan profit perusahaan.

Bagaimana mengevaluasi Sistem dan Perangkat Keras SCADA?

Okey, sekarang persoalannya adalah petunjuk bagaimana memilih dan memilah sistem SCADA yang baik. Apalagi sistem SCADA akan Anda gunakan hingga 10 sampai 15 tahun yang akan datang, tentunya Anda harus mencari produk-produk yang terkenal reputasinya. Namun hal ini akan berdampak pada investasi yang harus dilakukan, sebuah produk dengan reputasi handal dan terkenal tentu harganya jauh lebih mahal dibandingkan produk-produk SCADA baru yang saat ini mulai banyak bermunculan.
Ada beberapa hal penting yang perlu Anda perhatikan, antara lain:
• Anda bisa menghabiskan masa depan pabrik dengan ongkos berlebih yang tidak perlu;
• Kadangkala setelah menghabiskan dana yang sangat besar, akhirnya Anda hanya mendapatkan sebuah sistem yang kurang atau bahkan tidak memenuhi apa yang diinginkan;
• Atau barangkali saat ini sistem betul-betul memenuhi kebutuhan, tetapi tidak untuk pengembangan masa depan.

Catatan singkat mengenai Sensor dan Jaringan

Sensor dan relai kontrol merupakan komponen yang penting. Tentu saja, ada beberapa sensor yang lebih baik daripada lainnya, namun tersedianya datasheet untuk sebuah sensor akan membantu Anda mengenali lebih detil dari sensor yang bersangkutan, sehingga Anda bisa memilih mana yang terbaik.
Sebuah jaringan (LAN/WAN) berbasis TCP/IP merupakan jaringan yang mudah digunakan, dan jika pabrik Anda belum semuanya memiliki jaringan, transisi ke jaringan LAN bisa jadi merupakan tujuan jangka panjang perusahaan. Namun Anda tidak perlu langsung menerapkan jaringan LAN semuanya untuk mendapatkan keuntungan dari penggunaan SCADA. Sistem SCADA yang baik akan mendukung jaringan lama Anda dan jaringan LAN, sehingga Anda bisa melakukan transisi secara bertahap.

Berikut saya sampaikan beberapa petunjuk (dari pengalaman dan beberapa rujukan dari online maupun offline) dalam membangun sistem SCADA terutama masalah pemilihan RTU dan MTU.

Apa yang perlu Anda perhatikan dalam memilih SCADA RTU

SCADA RTU Anda harus mampu berkomunikasi dengan segala macam peralatan yang di pabrik dan bisa bertahan terhadap berbagai macam kondisi industri (panas, dingin, tekanan dan lain sebagainya). Berikut ceklis untuk pemilihan RTU yang berkualitas:
• Kapasitas yang cukup untuk mendukung berbagai macam peralatan di pabrik (dalam cakupan SCADA yang diinginkan), tetapi tidak lebih dari yang dibutuhkan. Jangan sampai Anda membeli RTU dengan kapasitas yang berlebih sedemikian hingga akhirnya tidak akan pernah digunakan, ini adalah pemborosan.
• Konstruksi yang tahan banting dan kemampuan bertahan terhadap suhu dan kelembaban yang ekstrim. Sudah jelas khan? Kalo tidak tahan banting dan tidak bisa bertahan buat apa pasang RTU tersebut? Bisa jadi hasil pengukuran menjadi tidak akurat dan alat jebol.
• Catu daya yang aman dan berlimpah. Sistem SCADA seringkali harus bekerja penuh 24 jam setiap hari. Seharusnya digunakan RTU yang mendukung penggunaan daya dari baterei, idealnya, ada dua sumber catu daya (listrik dan baterei).
• Port komunikasi yang cukup. Koneksi jaringan sama pentingnya seperti catu daya. Port serial kedua atau modem internal bisa menjaga agar RTU tetap online walaupun jaringan saat itu sedang rusak atau gagal. Selain itu, RTU dengan port komunikasi beragam dapat mendukung strategi migrasi LAN.
• Memori nonvolatile (NVRAM) untuk menyimpan firmware. NVRAM dapat menyimpan data walaupun catu daya dimatikan. Firmware baru (hasil modifikasi dan lain sebagainya) dapat diunduh ke penyimpan NVRAM melalui jaringan, sehingga kemampuan RTU akan selalu up-to-date (terbaharui) tanpa harus mengunjungi lokasi RTU yang bersangkutan.
• Kontrol cerdas. Sistem SCADA yang canggih saat ini bisa melakukan kontrol dengan sendirinya sesuai dengan program atau pengaturan yang dimasukkan, terutama tanggapan terhadap berbagai macam masukan sensor-sensor. Ini jelas tidak perlu untuk semua aplikasi, namun menawarkan kemudahan operasional.
• Jam waktu-nyata (real-time clock). untuk pencetakan tanggal/waktu pada laporan secara tepat dan akurat;
• Pewaktu watchdog yang memastikan RTU bisa start-ulang setelah terjadinya kegagalan daya (power failure).

Tipikal arsitetur RTU

Apa yang perlu Anda perhatikan dalam memilih SCADA MTU

SCADA master atau MTU harus mampu menampilkan berbagai informasi dalam bentuk yang familiar bagi pengguna atau operator-nya. Beberapa hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan SCADA MTU:
• Fleksibel, tanggapan terhadap sensor bisa diprogram. Cari sistem yang menyediakan perangkat yang mudah untuk memprogram soft alarm (laporan kejadian yang kompleks yang merupakan kombinasi antara masukan sensor dan pernyataan tanggal/jam) dan soft control (tanggapan terhadap sensor yang bisa diprogram).
• Bekerja penuh 24/7, peringatan melalui SMS (pager) dan pemberitahuan email secara otomatis. Anda tidak perlu mempekerjakan orang untuk mengamati papan pemantauan 24 jam sehari. Jika peralatan membutuhkan campur tangan manusia, maka secara otomatis sistem akan mengirimkan peringatan melalui SMS atau email ke penanggung-jawab yang bersangkutan.
• Tampilan informasi secara detil. Tentunya Anda ingin sebuah sistem yang menampilkan dalam bahasa harian Anda (Inggris, Indonesia, dll) yang jelas dan sederhana, dengan penjelasan yang lengkap terhadap aktivitas yang sedang terjadi dan bagaimana Anda seharusnya menangani atau menanggapinya.
• Tapis untuk alarm mengganggu (tidak perlu). Alarm-alarm yang mengganggu akan membuat para staff menjadi tidak peka lagi terhadap pelaporan alarm, dan mereka mulai percaya bahwa semua alarm merupakan alarm menganggu. Akhirnya mereka akan berhenti menanggapi semua alarm termasuk alarm yang kritis (alarm yang benar-benar harus mendapatkan perhatian). Gunakan SCADA yang dapat menapis dan memilah-milah alarm-alarm mana yang mengganggu dan yang kritis.
• Kemampuan pengembangan kedepan. Sebuah sistem SCADA merupakan investasi jangka panjang (10 hingga 15 tahun). Sehingga Anda perlu memastikan kemampuan SCADA untuk pengembangan dalam jangka waktu 15 tahun kedepan.
• Pencadangan yang beragam. Sistem SCADA yang baik mendukung berbagai macam pencadangan master, di beberapa lokasi. Jika master SCADA utama gagal, master yang kedua dalam jaringan akan mengambil alih secara otomatis, tanpa adanya interupsi fungsi pemantauan dan pengontrolan.
• Mendukung berbagai macam tipe protokol dan peralatan. Jika jaman dulu SCADA hanya dbuat untuk protokol-protokol tertentu yang tertutup. Solusi vendor tunggal bukan merupakn ide yang bagus - seringkali vendor tidak lagi menyediakan dukungan untuk produk-produk mereka. Dukungan terhadap berbagai macam protokol yang terbuka akan mengamankan sistem SCADA Anda dari keusangan yang tak-terencana.

Tipikal arsitektur MTU
@Sumber dari afgianto (maaf jika ada kesalahan penulisan)

Untuk mengetahui daftar istilah lainnya yang ada di SCADA, dapat anda baca di sini.

Daftar Istilah SCADA

Berikut adalah daftar istilah pada SCADA beserta definisinya:

ANOFT (Analog Output Fault)-> Po, Pr dan N level terganggu.

App (Appear) -> Alarm muncul.

AR (Auto Reclose) -> CB penghantar keluar sesaat dan kemudian masuk lagi.

ARO (Auto Reclose Switch Out) -> Peralatan auto/reclose untuk penghantar dimatikan ( auto reclose tidak bekarja) hanya GI. 500 kV.

BBT (Bus Bar Trip) -> Peralatan proteksi BusBar.
BF (Bay Fault) -> Monitor tegangan DC 110 V masing-masing Bay ( bila alarm semua peralatan GI untuk Bay tsb. tidak bisa dioperasikan.

BI (Bus Isolator Switch Close / Open) -> Signal status BI (pemisah rel).

BRF (Breaker Fault) -> Monitor gangguan CB ( bila alarm muncul CB tidak bisa Remote O/C).

CB (Circuit Breaker Close / Open) -> Signal status CB (PMT).

CD (Control Disable Switch) ->
· Bila muncul CD semua fasilitas remote di lokasi tsb tidak bisa.
· Ini terjadi bila kunci CD pada panel RTU diposisikan Disable (dilaksanakan pada saat pemeliharaan RTU).

COM (Communication Alarm) -> Alarm timbul apabila terjadi gangguan peralatan komunikasi ( PLC, Radio, Optik ).

CPA (Cable Pressure Alarm) -> Alarm tekanan minyak atau gas untuk kabel tanah.

CPT (Cable Pressure Trip) -> Alarm tekanan minyak atau gas untuk kabel tanah.

CSO (Check Synchronizing override On/Off) -> Signal balik perintah dari operator.

· Close : permintaan agar relay check sinchro dihubung singkat

· Open : permintaan agar relay check sinchro bekerja secara real .

CSP (Check Synchronizing In Progress) -> Pemberitahuan bahwa peralatan Synchro bekerja (untuk close order).

DCBC (Dummy Breaker Close / Open) -> Signal balik status dari Dummy Breaker ( test remote control di masing2 RTU.

Disp (Disappear) -> Alarm hilang.

DT (Diameter Trip) -> Dipasang dimasing-masing diameter. Hanya GI. 500 kV.

EPF (EPC Fault ( RTU Alarm)) -> Yang dapat dimonitor di Master station hanya temperatur alarm.

ES (Earth Switch Close / Open) -> Indikasi dari pemisah tanah Close/Open.

FDC (Fault Data Captured)

Frequ (Frequency) -> Nilai frekuensi

GRE (Generator Ready) -> Signal dari generator bahwa generator siap start (RC start)

GTF (Generator Transformer Fault) -> Gangguan trafo generator.

GTT (Generator Transformer Trip) -> Trafo generator trip.

GUR (Generator Unit Run) -> Indikasi balik perintah master generator Start

GUS (Generator Unit Stop) -> Indikasi balik perintah master generator Stop

I -> Arus

INIT -> Initialization, Bila alarm ini sering muncul maka RTU harus di reload program.

L1 (Lower limit #1) -> Limit bawah pertama (contoh: frek = 49,8 Hz)

L2 (Lower limit #2) -> Limit bawah kedua (contoh: frek = 49,5 Hz)

LFA (Load Frequency Control Available On/Off) -> Signal kondisi peralatan LFC Unit.
· On : LFC siap dioperasikan
· Off : LFC gangguan

LFC (Load Frequency Control On/Off) -> Signal kondisi peralatan LFC Unit.
· On : LFC beroperasi
· Off : LFC tidak dioperasikan

LFF (Load Frequency Unit Fault) -> Alarm bahwa LFC tidak dapat difungsikan (Load cordinator alarm).

LFR (Load Frequency Control Request On/Off) -> Signal balik perintah dari operator.
· On : permintaan agar LFC dioperasikan
· Off : permintaan agar LFC dimatikan.

LI (Line Isolator Switch Close / Open) -> Signal status dari Line Isolator.

LK1FT/LK2FT (Link 1 Fault/Link 2 Fault) -> Konfigurasi jaringan untuk RTU bersangkutan di master berwarna merah (gangguan link).

LR (Local Remote Switch CB) -> Signal posisi Switchh masing-masing CB, atau dipasang common seluruh CB untuk mengetahui posisi Lokal/Remote

LRG (Local Remote Switch for Generator) -> Signal posisi Lokal/Remot untuk Generator yang dapat di Strat/Stop dari Master station.

LRT (Local Remote Switch for Tap Changer) -> Signal posisi Lokal/Remot Tap yang dapat di naik/turun kan dari Master station.

LT (Line Trip) -> Gangguan peralatan proteksi masing-masing penghantar. Hanya GI. 500 kV.

MC (Message class) -> Kelas event (ditentukan di control center)

MPS (Main Substation Power Supply) -> Gangguan Supply 110 VDC.

N (Load frequency control N_level)

OSC (Off Supervisory control)

P (Daya Aktif)

P1 (Protection Type 1 Trip) -> Signal karena bekerjanya Relay Main Protection.

P2 (Protection Type 2 Trip) -> Signal karena bekerjanya Relay Back-up Protection.

P3 (Protection Type 3 Trip) ->

POAQ (Real power setting)

POOP (Real power set point)

PRAQ (Maksimum power variation setting)

PROP (Maksimum power variation set point)

PSF (Protection Signaling Fault) -> Signal gangguan proteksi Feeder (penghantar)

PSO (Power Set Switch On / Off) -> Signal dari Unit bahwa LFC siap dioperasikan.

PUM (Plant Under Maintenance) -> Signal bahwa sedang dilakukan pemeliharaan PMT ( common seluruh PMT) di lokasi tersebut. Apakah msh diperlukan, karena alarm tsb. Untuk pola scada baru sdh tdk ada.

Q (Daya Reaktif)

RACK (Circuit Breaker Rack In / Out) -> Signal status PMT/CB dorong.

RC_FT (Remote Control Fault) -> Kalau alarm muncul remote control di lokasi tsb selalu gagal

RCPFT (Remote Control Polarity Fault) ->
· Di Master muncul alarm RC
· Remote control di lokasi tersebut terganggu

RF (Reactor Fault) -> Reactor alarm

RT (Reactor Trip)

RTF (Remote Terminal Unit Fault) -> Yang dapat dimonitor di Master station hanya temperatur alarm.

SHTXC (Kapasitor)

SNF (Substation Non Urgent Fault) -> Seluruh alarm digabung menjadi satu, bila salah satu peralatan terganggu di JCC timbul SUF. Hanaya GI. 500 kV.

SPS (Supervisory Power Supply) -> Gangguan Supply 48 VDC.

SUF (Substation Urgent Fault) -> Seluruh alarm digabung menjadi satu, bila salah satu peralatan terganggu di JCC timbul SUF. Hanya untuk GI. 500 KV.

TAF (Transformer AVC Fault) -> Gangguan pengaturan Tegangan (AVC Cubicle) hanya GI. 500 kV.

TC (Tap changer raise/lower)

TC_FT (Tap Changer Fault) -> Posisi Tap invalid atau tidak dapat dimonitor.

TCA (Tap Changer Alarm)

TCC (Tap Changer Common Auto / Remote) -> Signal balik perintah dari operator
· Auto : Tap trafo interbus beroperasi secara auto mengikuti perubahan tegangan.
· Remote : perubahan Tap secara remote dari master.

TCC (Tap changer auto/manual)

TCH (Tap Changer High Limit) -> Posisi Tap Maximum

TCL (Tap Changer Low Limit) -> Posisi Tap Minimum

TCT (Tap Changer Trip)

TEA (Transformer Temperature Alarm) -> Alarm di Trafo Interbus

TEAFT (Temperatur Alarm Fault) -> Pemberitahuan suhu ruang RTU tinggi

TET (Transformer Temperature Trip)

TEWFT (Temperatur Warning Fault) -> Pemberitahuan suhu ruang RTU tinggi

TK_FT (Telecounting fault) -> KWH meter (u/SCADA jarang dipergunakan).

TM_FT (Telemetering fault) -> Tampilan pengukuran di master O(nol) atau Invalid. Muncul alarm TM

TPF (Telephone or Teleprinter Fault) -> Alarm peralatan komunikasi hanya GI 500 kV.

TPI (Tap Position Indication (Digital)) -> Posisi real tap trafo interbus

TPI (Tap position indication)

TRA (Transformer Alarm) -> Alarm trasformator tapi tidak mengakibatkan trafo trip

TRO (Trip Relay Operated) -> Disambung ke masing PMT diameter.

TRT (Transformer Trip) -> Alarm trasformator dan dapat mengakibatkan trafo trip.

TS_FT (Telesignaling Fault) ->
· Telesignal Invalid.
· Muncul alarm TS

TSCFT (Telesignaling Counter Fault) -> Telesignal invalid.

TTR (Teleprotection Trip Received) -> Teleproteksi bekerja menerima signal trip dari station lawan.

TTT (Teleprotection Trip Transmited) -> Teleproteksi mengirim signal trip ke station lawan

U1 (Upper limit #1) -> Limit atas pertama (contoh: frek = 50,2 Hz)

U2 (Upper limit #2) -> Limit atas kedua (contoh: frek = 50,5 Hz)

UT (Unit Trip)

V (Tegangan)

VS (Voltage Status ( BB )) -> Mengetahui status tegangan Busbar ( dead/live )

VTF (Voltage Transformer Fault) -> Gangguan travo tegangan masing diameter. Hanya GI. 500 kV.

Semoga bermanfaat, HaGe.

SCADA

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir. Dari sudut pandang SCADA, ukuran pabrik atau sistem proses mulai dar 1.000an hingga 10.000an I/O (luara/masukan), namun saat ini sistem SCADA sudah bisa menangani hingga ratusan ribu I/O.

Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu menjadi satu sistem, istilah SCADA merujuk pada sistem pusat keseluruhan. Sistem pusat ini biasanya melakukan pemantauan data-data dari berbagai macam sensor di lapangan atau bahkan dari tempat2 yang lebih jauh lagi (remote locations).

Sistem pemantauan dan kontrol industri biasanya terdiri dari sebuah host pusat atau master (biasa dinamakan sebagai master station, master terminal unit atau MTU), satu atau lebih unit-unit pengumpul dan kontrol data lapangan (biasa dinamakan remote stattion, remoter terminal unit atau RTU) dan sekumpulan perangkat lunak standar maupun customized yang digunakan untuk memantau dan mengontrol elemen-elemen data-data di lapangan. Sebagian besar sistem SCADA banyak memiliki karakteristik kontrol kalang-terbuka (open-loop) dan banyak menggunakan komunikasi jarak jauh, walaupun demikian ada beberapa elemen merupakan kontrol kalang-tertutup (closed-loop) dan/atau menggunakan komunikasi jarak dekat.

Sistem yang mirip dengan sistem SCADA juga bisa kita jumpai di beberapa pabrik proses, perawatan dan lain-lain. Sistem ini dinamakan DCS (Distributed Control Systems). DCS memiliki fungsi yang mirip dengan SCADA, tetapi unit pengumpul dan pengontrol data biasanya ditempatkan pada beberapa area terbatas. Komunikasinya bisa menggunakan jaringan lokal (LAN), handal dan berkecepatan tinggi.

SCADA Pada Sistem Tenaga Listrik

Fasilitas SCADA diperlukan untuk melaksanakan pengusahaan tenaga listrik terutama pengendalian operasi secara realtime. Suatu sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU (Remote Terminal Unit), sebuah Master Station / RCC (Region Control Center), dan jaringan telekomunikasi data antara RTU dan Master Station. RTU dipasang di setiap Gardu Induk atau Pusat Pembangkit yang hendak dipantau. RTU ini bertugas untuk mengetahui setiap kondisi peralatan tegangan tinggi melalui pengumpulan besaran-besaran listrik, status peralatan, dan sinyal alarm yang kemudian diteruskan ke RCC melalui jaringan telekomunikasi data. RTU juga dapat menerima dan melaksanakan perintah untuk merubah status peralatan tegangan tinggi melalui sinyal-sinyal perintah yang dikirim dari RCC.

Dengan sistem SCADA maka Dispatcher dapat mendapatkan data dengan cepat setiap saat (real time) bila diperlukan, disamping itu SCADA dapat dengan cepat memberikan peringatan pada Dispatcher bila terjadi gangguan pada sistem, sehingga gangguan dapat dengan mudah dan cepat diatasi / dinormalkan. Data yang dapat diamati berupa kondisi ON / OFF peralatan transmisi daya, kondisi sistem SCADA sendiri, dan juga kondisi tegangan dan arus pada setiap bagian di komponen transmisi. Setiap kondisi memiliki indikator berbeda, bahkan apabila terdapat indikasi yang tidak valid maka operator akan dapat megetahui dengan mudah.

Fungsi kendali pengawasan mengacu pada operasi peralatan dari jarak jauh, seperti switching circuit breaker, pengiriman sinyal balik untuk menunjukkan atau mengindikasikan kalau operasi yang diinginkan telah berjalan efektif. Sebagai contoh pengawasan dilakukan dengan menggunakan indikasi lampu, jika lampu hijau menyala menunjukkan peralatan yang terbuka (open), sedang lampu merah menunjukkan bahwa peralatan tertutup (close), atau dapat menampilkan kondisi tidak valid yaitu kondisi yang tidak diketahui apakah open atau close. Saat RTU melakukan operasi kendali seperti membuka circuit breaker, perubahan dari lampu merah menjadi hijau pada pusat kendali menunjukkan bahwa operasi berjalan dengan sukses.

Operasi pengawasan disini memakai metode pemindaian (scanning) secara berurutan dari RTU-RTU yang terdapat pada Gardu Induk-Gardu Induk. Sistem ini mampu mengontrol beberapa RTU dengan banyak peralatan pada tiap RTU hanya dengan satu Master Station. Lebih lanjut, sistem ini juga mampu mengirim dari jarak jauh data-data hasil pengukuran oleh RTU ke Master Station, seperti data analog frekuensi, tegangan, daya dan besaran-besaran lain yang dibutuhkan untuk keseluruhan / kekomplitan operasi pengawasan .

Keuntungan sistem SCADA lainnya ialah kemampuan dalam membatasi jumlah data yang ditransfer antar Master Station dan RTU. Hal ini dilakukan melalui prosedur yang dikenal sebagai exception reporting dimana hanya data tertentu yang dikirim pada saat data tersebut mengalami perubahan yang melebihi batas setting, misalnya nilai frekuensi hanya dapat dianggap berubah apabila terjadi perubahan sebesar 0,05 Herzt. Jadi apabila terjadi perubahan yang nilainya sangat kecil maka akan dianggap tidak terjadi perubahan frekuensi. Hal ini adalah untuk mengantisipasi sifat histerisis sistem sehingga nilai frekuensi yang sebenarnya dapat dibaca dengan jelas.

Master Station secara berurutan memindai (scanning) RTU-RTU dengan mengirimkan pesan pendek pada tiap RTU untuk mengetahui jika RTU mempunyai informasi yang perlu dilaporkan. Jika RTU mempunyai sesuatu yang perlu dilaporkan, RTU akan mengirim pesan balik pada Master Station, dan data akan diterima dan dimasukkan ke dalam memori komputer. Jika diperlukan, pesan akan dicetak pada mesin printer di Master Station dan ditampilkan pada layar monitor.

Siklus pindai membutuhkan waktu relatif pendek, sekitar 7 detik (maksimal 10 detik). Siklus pindai yaitu pemindaian seluruh remote terminal dalam sistem. Ketika Master Station memberikan perintah kepada sebuah RTU, maka semua RTU akan menerima perintah itu, akan tetapi hanya RTU yang alamatnya sesuai dengan perintah itulah yang akan menjalankannya. Sistem ini dinamakan dengan sistem polling. Pada pelaksanaannya terdapat waktu tunda untuk mencegah kesalahan yang berkaitan dengan umur data analog.

Selain dengan sistem pemindaian, pertukaran data juga dapat terjadi secara incidental ( segera setelah aksi manuver terjadi ) misalnya terjadi penutupan switch circuit breaker oleh operator gardu induk, maka RTU secara otomatis akan segera mengirimkan status CB di gardu induk tersebut ke Master Station. Dispatcher akan segera mengetahui bahwa CB telah tertutup.

Ketika operasi dilakukan dari Master Station, pertama yang dilakukan adalah memastikan peralatan yang dipilih adalah tepat, kemudian diikuti dengan pemilihan operasi yang akan dilakukan. Operator pada Master Station melakukan tindakan tersebut berdasar pada prosedur yang disebut metode “select before execute (SBXC)“, seperti di bawah ini:

1.) Dispatcher di Master Station memilih RTU.

2.) Dispatcher memilih peralatan yang akan dioperasikan.

3.) Dispatcher mengirim perintah.

4.) Remote Terminal Unit mengetahui peralatan yang hendak dioperasikan.

5.) Remote Terminal Unit melakukan operasi dan mengirim sinyal balik pada Master Station ditunjukkan dengan perubahan warna pada layar VDU dan cetakan pesan pada printer logging.

Prosedur di atas meminimalkan kemungkinan terjadinya kesalahan operasi.

Jika terjadi gangguan pada RTU, pesan akan dikirim dari RTU yang mengalami gangguan tadi ke Master Station, dan pemindaian yang normal akan mengalami penundaan yang cukup lama karena Master Station mendahulukan pesan gangguan dan menyalakan alarm agar operator dapat mengambil tindakan yang diperlukan secepatnya. Pada saat yang lain, pada kebanyakan kasus, status semua peralatan pada RTU dapat dimonitor setiap 2 detik, memberikan informasi kondisi sistem yang sedang terjadi pada operator di Pusat Kendali (RCC).

Hampir semua sistem kendali pengawasan modern berbasis pada komputer, yang memungkinkan Master Station terdiri dari komputer digital dengan peralatan masukan keluaran yang dibutuhkan untuk mengirimkan pesan-pesan kendali ke RTU serta menerima informasi balik. Informasi yang diterima akan ditampilkan pada layar VDU dan/atau dicetak pada printer sebagai permanent records. VDU juga dapat menampilkan informasi grafis seperti diagram satu garis. Pada RCC (pusat kendali), seluruh status sistem juga ditampilkan pada Diagram Dinding (mimic board), yang memuat data mengenai aliran daya pada kondisi saat itu dari RTU.

Anda juga dapat membaca artikel scada lainnya di sini dan sini
semoga bermanfaat,

Terima kasih kepada:
http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/01/apakah-scada-itu/
dan
http://endro.wordpress.com/2008/02/25/sistem-scada/

Reverse Power Relay

Reverse power biasanya digunakan untuk menjelaskan mengenai fenomena perubahan unjuk kerja dari generator menjadi motor.

jadi dalam kejadian ini, sebuah generator yang tadinya menghasilkan daya listrik, berubah menjadi menggunakan daya listrik, dengan kata lain generator menjadi motor listrik. Hal ini bisa terjadi karena pada dasarnya antara generator dan motor memiliki konstruksi yang sama dan jika:

1. generator dihubungkan paralel atau bergabung dalam suatu jaringan dengan generator lain.

2. torsi yang dihasilkan oleh penggerak mula (prime mover, dalam hal ini misalkan turbin uap, turbin air, atau mesin diesel) lebih kecil dari torsi yang dibutuhkan untuk menjaga agar kecepatan rotornya berada pada kecepatan proporsionalnya (dengan referensi frekuensi sistem).

3. terjadi kehilangan torsi dari penggerak mulanya (dengan kata lain penggerak mulanya seperti turbin atau mesin diesel "TRIP" atau mengalami kegagalan operasi) dan generator masih terhubung dengan jaringan. Karena masih ada kecepatan sisa pada rotornya, sedangkan disisi statornya ada tegangan dari jaringan, sehingga tegangan di stator menginduksi ke lilitan rotor yang berputar.

Dampak reverse power adalah sebagai berikut:
1. untuk diesel generator dapat terjadi ledakan pada ruang bakarnya karena adanya akumulasi bahan bakar yang tak terbakar sedangkan rotor terus berputar,
2. pada gas turbin juga akan merusak gearbox nya dan
3. pada hydro plant (turbin air) akan terjadi kavitasi.

Inti dari semuanya, jika terjadi reverse power pada suatu unit pembangkit listrik adalah terjadi kerusakan pada peralatan penggerak mulanya (prime mover) atau turbinnya. oleh karena itu pada generator dipasang relay reverse power sebagai pengamannya, dan biasanya interlock dengan generator CB nya.

reverse power relay bekerja dengan mengukur komponen aktif arus beban, I x cos φ.

Ketika Generator beroperasi dan menghasilkan daya listrik maka komponen arus beban I x cos φ bernilai positif, sedangkan dalam kondisi reverse power maka komponen beban aktif I x cos φ akan berubah menjadi bernilai negatif. Dan jika nilai negatif ini melampaui set point dari relay, maka relay reverse power akan bekerja dan beberapa saat kemudian memerintahkan Circuit breaker untuk membuka.

Semoga bermanfaat,

*** HaGe *** http://dunia-listrik.blogspot.com

Relai Jarak / Distance Relay

Relai jarak atau distance relay digunakan sebagai pengaman utama (main protection) pada Suatu sistem transmisi, baik SUTT maupun SUTET, dan sebagai cadangan atau backup untuk seksi didepan. Relai jarak bekerja dengan mengukur besaran impedansi (Z), dan transmisi dibagi menjadi beberapa daerah cakupan pengamanan yaitu Zone-1, Zone-2, dan Zone-3, serta dilengkapi juga dengan teleproteksi (TP) sebagai upaya agar proteksi bekerja selalu cepat dan selektif didalam daerah pengamanannya.



Prinsip Kerja Relai Jarak

Relai jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang terlihat dari relai, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka impedansi sampai titik terjadinya gangguan dapat ditentukan. Perhitungan impedansi dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

Zf=Vf/If

Dimana:
Zf = Impedansi (ohm)
Vf = Tegangan (Volt)
If = Arus gangguan

Relai jarak akan bekerja dengan cara membandingkan impedansi gangguan yang terukur dengan impedansi setting, dengan ketentuan:
a. Bila harga impedansi ganguan lebih kecil dari pada impedansi seting relai maka relai akan trip.
b. Bila harga impedansi ganguan lebih besar daripada impedansi setting relai maka relai akan tidak trip.


Gambar Blok Diagram Relai Jarak.

Pengukuran Impedansi Gangguan Oleh Relai Jarak

Menurut jenis gangguan pada sistem tenaga listrik, terdiri dari gangguan hubung singkat tiga fasa, dua fasa, dua fasa ke tanah dan satu fasa ke tanah. Relai jarak sebagai pengaman utama harus dapat mendeteksi semua jenis gangguan dan kemudian memisahkan sistem yang terganggu dengan sistem yang tidak terganggu.

1. Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa

Pada saat terjadi gangguan tiga fasa yang simetris, maka amplitudo tegangan fasa VR,VS,VT turun, namun beda fasanya tetap 1200 listrik. Impedansi yang diukur relai jarak pada saat terjadi gangguan hubung singkat tiga fasa adalah sebagai berikut:

Vrelai = VR

Irelai=IR

ZR= VR /IR

Dimana,
ZR = impedansi terbaca oleh relai
VR = Tegangan fasa ke netral
IR = Arus fasa

2. Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa

Untuk mengukur impedansi pada saat terjadi gangguan hubung singkat dua fasa, tegangan yang masuk ke komparator relai adalah tegangan fasa yang terganggu, sedangkan arusnya adalah selisih (secara vektor) arus-arus yang terganggu. Misalkan terjadi hubung singkat antara fasa S dan T , maka pengukuran impedansi untuk hubung singkat antara fasa S dan T adalah sebagai berikut:

V relai = VS – VT

I relai = IS - IT

Sehingga,

ZR = Vrelai/Irelai = ( VS – VT ) / ( IS – IT )

3. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah

Untuk mengukur impedansi pada saat hubung singkat satu fasa ke tanah, tegangan yang dimasukkan ke relai adalah tegangan yang terganggu, sedangkan arus fasa terganggu di tambah arus sisa dikali faktor kompensasi. Misalnya terjadi gangguan hubung singkat satu fasa R ke tanah, maka pengukuran impedansi dilakukan dengan cara sebagai berikut:

Tegangan pada relai: Vrelai = VR

Arus pada relai : Irelai = IR+K0.In

Arus netral : In=IR+IS+IT

Kompensasi urutan nol : K0=1/3(Z0-Z1/Z1)

Z1=VR/(IR+K0.In)

untuk gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, Impedansi urutan nol akan timbul pada gangguan tanah. Adanya K0 adalah untuk mengkompensasi adanya impedansi urutan nol tersebut. Sehingga impedansi yang terukur menjadi benar.

Karakteristik Relai Jarak

Karakteristik relai jarak merupakan penerapan langsung dari prinsip dasar relai jarak. Karakteristik ini biasa digambarkan didalam diagram R-X. Macam-macam karakteristik relai jarak adalah sebagai berikut:

1. Karakteristik impedansi
Ciri-ciri nya :
a. Merupakan lingkaran dengan titik pusatnya ditengah-tengah, sehingga mempunyai sifat non directional. Untuk diaplikasikan sebagai pengaman SUTT perlu ditambahkan relai directional atau relai arah.
b. Mempunyai keterbatasan mengantisipasi gangguan tanah high resistance.
c. Karakteristik impedansi sensitive oleh perubahan beban, terutama untuk SUTT yang panjang sehingga jangkauan lingkaran impedansi dekat dengan daerah beban.

2. Karakteristik Mho
Ciri-ciri:
a. Titik pusatnya bergeser sehingga mempunyai sifat directional.
b. Mempunyai keterbatasan untuk mengantisipasi gangguan tanah high resistance.
c. Untuk SUTT yang panjang dipilih Zone-3 dengan karakteristik Mho lensa geser.

3. Karakteristik Reaktansi
Ciri-ciri:
a. Karateristik reaktansi mempunyai sifat non directional. Untuk aplikasi di SUTT perlu ditambah relai directional atau relai arah.
b. Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka relai reaktansi dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.

4. Karakteristik Quadrilateral
Ciri-ciri:
a. Karateristik quadrilateral merupakan kombinasi dari 3 macam komponen yaitu : reaktansi, berarah dan resistif.
b. Dengan seting jangkauan resistif cukup besar, maka karakteristik relai quadrilateral dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.
c. Umumnya kecepatan relai lebih lambat dari jenis mho.

Bersambung, ke halaman sini

Semoga bermanfaat, HaGe.

Relay Arus Lebih

Relay arus lebih adalah relay yang bekerja terhadap arus lebih, ia akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai settingnya (I set).

Prinsip Kerja

Pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat yang mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut dengan setting.

Macam-macam karakteristik relay arus lebih :
a. Relay waktu seketika (Instantaneous relay)
b. Relay arus lebih waktu tertentu (Definite time relay)
c. Relay arus lebih waktu terbalik (Inverse Relay)


Relay Waktu Seketika (Instantaneous relay)

Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Karakteristik Relay Waktu Seketika (Instantaneous Relay).

Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.

Relay arus lebih waktu tertentu (definite time relay)

Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus gangguan melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar dibawah ini.

Gambar 2. Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time Relay).

Relay arus lebih waktu terbalik

Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil waktu tundanya. Karakteristik ini bermacam-macam dan setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda, karakteristik waktunya dibedakan dalam tiga kelompok :
• Standar invers
• Very inverse
• Extreemely inverse


Gambar 3. Karakteistik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Relay).

Pengaman Pada Relay Arus Lebih

Pada relay arus lebih memiliki 2 jenis pengamanan yang berbeda antara lain:

•Pengamanan hubung singkat fasa. Relay mendeteksi arus fasa. Oleh karena itu, disebut pula “Relay fasa”. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka settingnya (Is) harus lebih besar dari arus beban maksimum. Ditetapkan Is = 1,2 x In (In = arus nominal peralatan terlemah).

•Pengamanan hubung tanah. Arus gangguan satu fasa tanah ada kemungkinan lebih kecil dari arus beban, ini disebabkan karena salah satu atau dari kedua hal berikut:
Gangguan tanah ini melalui tahanan gangguan yang masih cukup tinggi. Pentanahan netral sistemnya melalui impedansi/tahanan yang tinggi, atau bahkan tidak ditanahkan Dalam hal demikian, relay pengaman hubung singkat (relay fasa) tidak dapat mendeteksi gangguan tanah tersebut. Supaya relay sensitive terhadap gangguan tersebut dan tidak salah kerja oleh arus beban, maka relay dipasang tidak pada kawat fasa melainkan kawat netral pada sekunder trafo arusnya. Dengan demikian relay ini dialiri oleh arus netralnya, berdasarkan komponen simetrisnya arus netral adalah jumlah dari arus ketiga fasanya. Arus urutan nol dirangkaian primernya baru dapat mengalir jika terdapat jalan kembali melalui tanah (melalui kawat netral)

Gambar 4. Sambungan Relay GFR dan 2 OCR.

Untuk perhitungan dan kordinasi relay arus lebih dan hubung singkat, dapat dibaca artikel sebelumnya "disini"

semoga bermanfaat,

HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com