Power Metering dan Management Kelistrikan

Sebagai pengguna  listrik, kita sering dihadapkan pada persoalan seperti overload karena beban lebih, ketidakstabilan tegangan listrik, keterbatasan energi yang tersedia, dan pembengkakan biaya listrik baik yang ditimbulkan saat mengguankan daya listrik PLN ataupun suplai genset. Ketidakmampuan melihat persoalan instalasi listrik dan instalasi pembebanan  dalam seluruh sistem kelistrikan akan mengakibatkan dampak yang cukup serius  :

• gangguan tegangan pada perangkat elektronik seperti modul kontrol, PLC atau komputer. 
• kehilangan daya pada saat critical load yang pada puncaknya akan berdampak pada perangkat UPS pada ruangan data center.
• power fluctuation ( yang berdampak overload /triiping ) yang melebihi kapasitas operasi perangkat elektronik. dan masih banyak lagi menyangkut dampak management yang buruk pengelolaan sistem pembebanan listrik.

Lihatlah beberapa kasus berikut .......

1. Secara operational dalam proses produksi, banyak mesin-mesin produksi menjadi tidak bertahan lama jika terkena power fluctuation / lonjakan listrik secara terus-menerus. Banyak perangkat UPS, PLC, modul controller, motor-motor DC dan perangkat instalasi kontrol dalam genset, chiller, mesin pendingin mengalami kerusakan akibat perencanaan dan pengontrolan serta instalasi panel yang buruk.

2. Generator tidak mampu lagi mensuplai energi listrik ke beban pada saat titik puncak beban terjadi. Biasanya ini sering terjadi karena sistem pembagian beban yang tidak menggunakan skala prioritas pembebanan.

Untuk menyelesaikan masalah instalasi listrik ini, beberapa hal perlu ditambahkan dalam sistem instalasi kelistrikan yang sudah ada agar  sistem instalasi tidak mengalami gangguan serius . Termasuk pengelolaan skala prioritas sistem instalasi beban , penambahan sistem monitoring power dengan menggunakan instalasi meter listrik.

Beberapa instalasi panel listrik dan kontrol memang telah dilengkapi dengan alat ukur seperti power meter untuk arus, tegangan, kwh dan kvar bisa dijadikan solusi. Cobalah simak gambar berikut tentang power metering 3 phasa yang bisa dipakai sebagai alternatif monitoring power di tempat anda.

Instalasi panel power metering 3 phasa dipasang untuk pengukuran parameter listrik 3 phasa R, S dan T. Dengan pengukuran ini, maka beberapa parameter listrik yang terukur dengan mudah terkontrol dan termonitoring. Sehingga hal-hal penting menyangkut  operasi beban listrik dapat dikendalikan dengan baik tanpa mengalami loss energi / rugi-rugi listrik, gangguan beban. 
             Dengan menggunakan instalasi panel power meter maka  cos phi, frekwensi, daya reaktif dan daya aktif terbaca dan terukur dapat diketahui dengan cepat. Beberapa sifat beban listrik akan termonitor dengan baik. Parameter-parameter yang didapatkan akan menentukan karakteristik beban dan memudahkan dalam perencanaan sistem pembebanan. Karakteristik beban kelistrikan anda akan sangat bergantung pada beberapa parameter ini. Jadi bagaimana kestabilan sistem distribusi pembebanan beban listrik dan berapa besar biaya listrik akan sangat ditentukan oleh bagaimana memahami sifat dan perilaku beban-beban yang ada.
            Contoh realnya, instalasi trafo, motor, capacitor bank dan genset adalah beberapa instalasi yang dominan menentukan sifat beban listrik. Perubahan frekwensi atas beberapa perangkat ini akan menentukan biaya beban listrik yang ditanggung. Sifat capacitif, induktif yang dikeluarkan atau diakibatkan dari perangkat itu besar sekali dipengaruhi oleh hasil frekwensi yang ditimbulkannya.Perubahan sifat beban ini seharusnya diketahui dan dikembangkan sebagai dasar dalam pembenahan sistem instalasi  beban yang sudah ada. Jadi alangkah baiknya jika sebuah perangkat power meter ditempatkan pada instalasi di titik critical tertentu dimana sering terjadi lonjakan yang besar sehingga dapat dibuatkan skala sistem pembebanan. Dengan sistem koneksi ke komputer atau control lokal maka perubahan dan lonjakan listrik yang terjadi dapat dikontrol dan monitor dan diperintah untuk melakukan pemilihan sistem pembebanan yang baik untuk mengurangi ketidakstabilan bahkan dampak overload yang akan terjadi.

Beberapa keuntungan sistem instalasi beban digambarkan dalam wiring instalasi PLN dan genset dapat dijelaskan secara bertahap dimulai dalam sistem distribusi beban dibawah ini.,

1.  Pencegahan sistem pembebanan berlebih ( overload protection )
2.  Optimisasi biaya listrik secara lebih baik.
3.  Sistem pengendalian beban yang lebih baik.

Sistem monitoring frekwensi yang seperti ini sebenarnya sudah beberapa user memakainya. Tapi  cobalah simak beberapa keuntungan saat sistem ini diterapkan dalam sistem kelistrikan anda.

• Instalasi sistem penempatan power meter( untuk mengetahui parameter arus, tegangan, kvar, kwh dan atau frewensi ) akan secara otomatis menampilkan hasil ke layar komputer (dengan tambahan module komunikasi berbasis modbus ) dan secara gampang akan mempermudah perhitungan daya beban ( beban induktif dan reaktif ) sehingga dapat diketahui kapasitas perencanaan sistem pembebanan kedepannya.
• Power fluctuation akibat beban yang sering berubah-ubah ( terutama di industri ) dapat secara cepat diprediksi. Beban-beban motor listrik yang sering berubah dalam batas beban induktif menjadi capacitif akan dapat diketahui dengan mudah. Sistem beban secara per unit beban akan termonitor dengan baik dan dapat dipertimbangkan segala dampaknya saat perubahan-perubahan sifat beban tadi.

• Pembuatan instalasi panel listrik ini juga merupakan pencegahan dari power loss atau kekurangan suplai  listrik akibat sistem kelistrikan yang tidak terkontrol dengan baik. Anda akan dengan mudah mengetahui area beban yang sering menimbulkan masalah pembebanan ( overload ).Anda akan cepat mencegah perubahan-perubahan beban dari induktif ke kapasitif yang berdampak pada daya aktif dan reaktif yang berdampak langsung pada sistem pembangkit anda ( Genset ). Langkah power metering juga sebagai detektor dini seberapa baik sistem kelistrikan anda ( terutama sebaik apa kondisi beban-beban listrik anda).

• Sistem power metering  merupakan dasar perencanaan untuk mendapatkan penurunan biaya kelistrikan yang seringkali tidak dikenali dan dimonitor dengan baik.

Realisasi Power Metering Pada Beban Motor.

Jika sistem instalasi power metering ini diterapkan untuk instalasi industri, maka banyak hal yang bisa diperoleh dengan sistem monitoring cara seperti ini. Coba perhatikan gambar berikut dimana sistem monitoring diterapkan untuk motor-motor industri yang cukup besar peranannya dalam mengendalikan kestabilan power dan tegangan di mesin-mesin industri.

Jika instalasi power metering untuk motor-motor industri ini dilakukan maka akan mudah diketahui :

• efficiency motor dan tegangan normal motor
• Tegangan, frekwensi dan kWh yang terukur
• Torsi dan speed motor
• overload relay
• arus beban lebih pada motor dan load demand motor.

sehingga dengan data-data monitoring tersebut dapat diambil langkah pembenahan dalam hal :

• pemilihan sistem proteksi ( baik overload relay, breaker ) yang hendak dipakai.
• overhoule motor moto-motor lama yang sudah tidak effisien. 
• penggantian motor-motor listrik yang  berbalik menjadi beban capacitif.
• perencanaan kapasitas pembangkit ( Genset ) dan sistem pembebanan. 

Semoga bermanfaat !!!.