DESAIN PENGATUR BEBAN ELEKTRONIK MENGGUNAKAN KONTROL SUDUT PENYALAAN (FIRING ANGLE) PADA GENERATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (PLTMH)

Abstract

PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro) dibangun setelah melalui studi kelayakan yang matang dengan parameter: debit air, ketinggian, jenis generator dan lain-lain, sehingga pada saat diberi beban maksimum maka generator masih mampu menghasilkan tegangan dan frekuensi yang sesuai dengan standar. Tetapi PLTMH belum dimanfaatkan secara maksimal sehingga perubahan beban pada konsumen menyebabkan terjadinya fluktuasi tegangan dan frekuensi karena kecepatan generator akan cenderung berubah-ubah pula, dan dalam kenyataannya perubahan yang terjadi tidak dapat dimonitor setiap saat. Perubahan beban yang sering terjadi pada sebuah PLTMH dapat mengakibatkan kestabilan frekuensi menjadi terganggu. Selain itu juga dapat mengakibatkan roda gerak berputar lebih cepat. Akibatnya frekuensi listrik akan naik dan bila terlalu tinggi akan membahayakan peralatan listrik konsumen. Oleh karena itu, untuk menunjang kinerja PLTMH ini, pengaturan atau pengendalian frekuensi sangat diperlukan agar selalu berada pada daerah kerja antara 49 Hz – 51 Hz. Tujuan makalah ini untuk merancang sistem kontrol pembagi beban elektronik menggunakan kontrol sudut penyalaan (firing angle) pada generator pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), agar beban dari generator dalam hal ini adalah beban konsumen tidak mengalami kerusakan dengan menggunakan mikrokontroler ATMega 16. Pengendalian beban dimaksudkan untuk menjaga kestabilan energi listrik yang dihasilkan oleh generator. Dengan bekerjanya triac maka jika terjadi penurunan daya pada konsumen, sisa daya akan mengalir ke beban komplemen, sehingga daya generator senantiasa tetap walaupun beban konsumen mengalami perubahan. Hasil pengujian alat menunjukkan jika beban uji berkisar antara 205 Watt sampai dengan 213 Watt maka frekuensi beban berkisar antara 49 Hz sampai dengan 51 Hz.

MHP (micro hydro power plant) built with a study using the parameters: water flow, heights, types of generators and others, so that when given the maximum load the generator is able to generate a voltage and frequency in accordance with the standard. But the MHP has not been utilized to the maximum so that the change in the burden on consumers caused fluctuations in voltage and frequency as the speed of the generator will tend to vary as well, and in fact the changes can not be monitored at all times. Load changes that often occur at a frequency stability of MHP can result becomes impaired. It also can result in motion the wheels spin faster. As a result, the electricity frequency would endanger consumer electrical appliances. Therefore, to support the performance of this MHP, we need frequency control to keep this always be on the working area between 49 Hz - 51 Hz. An Electronic Load Controller (ELC) is an electronic device that keeps the speed of synchronous generator constant at varying load conditions. The generator is driven by unregulated turbine with constant power output and a dummy ballast load is connected across the generator terminals to dump the excess of power generated. When the consumer’s load changes, frequency of generated voltage changes. This research deals with the electronic load control settings prototype using a microcontroller ATMega 16. Load control is used to reduce the overloading of the generator by using firing angle control. The triac is used to control the power consumed by ballast of each phase and the change in load in one phase doesn’t affect the dummy power consumption of other phases. The test result show if load testing tools ranging from 205 Watts to 213 Watts then load the frequency range between 49 Hz to 51 Hz.