S TE 1104351 Chapter1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Penelitian
Energi nuklir telah banyak dimanfaatkan dan dikembangkan dalam berbagai
bidang, salah satunya digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Pusat Listrik
Tenaga Nuklir merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi nuklir
sebagai sumber pembangkitan panas, Panas pada PLTN dihasilkan melalui proses
reaksi fisi antara uranium dengan partikel neutron dalam reaktor nuklir yang
digunakan untuk menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan selanjutnya akan
digunakan untuk memutar turbin, perputaran turbin akan menggerakkan generator
yang kemudian akan menghasilkan listrik.
Fast Breeder Reactor (FBR) merupakan jenis reaktor cepat masa depan
yang dapat membiakkan unsur plutonium, neutron cepat yang dihasilkan dari
reaksi fisi dengan kecepatan tinggi dikondisikan sedemikian rupa sehingga diserap
oleh uranium-238 dan menghasilkan plutonium-239 (Pandikumar et al., 2009).
Prinsip dasar PLTN jenis FBR adalah mengalirkan energi panas yang dihasilkan
dalam inti reaktor ke steam generator untuk menghasilkan uap yang akan
memutar turbin generator. PLTN jenis FBR yang ada di Kalpakkam India,
mempunyai reaktor dengan daya termal 1250 MWt dan output daya listrik sebesar
500 MWe (Bindu et al., 2011).
Pusat Listrik Tenaga Nuklir di operasikan oleh operator yang dapat
mengawasi dan mengontrol proses plant melalui sistem kontrol berbasis human
machine interface. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)
merupakan sistem kontrol modern berbasis human machine interface yang
digunakan untuk pengontrolan dan monitoring proses plant melalui sebuah
komputer dalam ruang terpusat (Hadžiosmanović et al., 2012). Seorang operator
PLTN harus memahami terlebih dahulu sistem SCADA dan proses pembangkitan
energi listrik pada PLTN. Meningkatnya permintaan untuk operator pembangkit
listrik yang terlatih telah menyebabkan kesadaran bahwa simulator adalah alat
1
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2
yang paling efektif untuk pelatihan. Sebuah PLTN yang sebenarnya tidak dapat
digunakan untuk pelatihan yang ekstensif seperti, start up, shutdown, kerusakan,
insiden dll, dengan pertimbangan keamanan dan ketersediaan reaktor (Bindu et
al., 2011). Maka dari itu dibutuhkan sebuah simulator yang bisa dijadikan untuk
bahan pelatihan operator pembangkit listrik.
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk melakukan penelitian
dengan merancang sebuah simulator sistem SCADA pusat listrik tenaga nuklir
jenis Fast Breeder Reactor (FBR) menggunakan software Wonderware InTouch
10 yang bertujuan untuk memvisualisasikan proses pembangkitan energi listrik
pada PLTN jenis FBR serta mensimulasikan beberapa fungsi SCADA yang
nantinya akan digunakan untuk melatih operator sebelum implementasinya secara
aktual.
1.2
Rumusan Masalah Penelitian
Berdasarkan latar belakang diatas, permasalahan yang diangkat pada
penulisan skripsi ini adalah :
1. Bagaimana proses konversi energi pada fast breeder reactor ?
2. Bagaimana langkah perancangan simulator sistem SCADA PLTN jenis
Fast Breeder Reactor dengan menggunakan software Wonderware
Intouch ?
3. Bagaimana hasil pengujian dari perancangan simulator sistem SCADA ?
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian skipsi ini adalah :
1. Mengetahui proses konversi energi pada fast breeder reactor.
2. Mengetahui langkah perancangan simulator sistem SCADA PLTN jenis
Fast Breeder Reactor dengan menggunakan software Wonderware
Intouch.
3. Mengetahui hasil pengujian dari perancangan simulator sistem SCADA
PLTN jenis FBR setelah disimulasikan.
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
1.4
Batasan Masalah
Simulator sistem SCADA Pusat Listrik Tenaga Nuklir jenis Fast Breeder
Reactor ini luas cakupannya, oleh karena itu penulis membatasi masalah yang
akan dibahas. Simulator sistem SCADA PLTN jenis FBR ini hanya merancang
human machine interface dengan menggunakan SCADA software Wonderware
Intouch.
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dalam penulisan skripsi ini
diantaranya :
1. Mengetahui langkah perancangan simulator sistem SCADA dan PLTN
jenis fast breeder reactor.
2. Melalui perancangan simulator sistem SCADA, diharapkan dapat
mempermudah memahami proses pembangkitan energi listrik pada
PLTN jenis FBR.
3. Menambah referensi tentang pengetahuan PLTN di Indonesia khususnya
jenis FBR.
4. Membantu calon operator pembangkit listrik tenaga nuklir dalam
pengoperasiannya melalui simulator ini.
1.6
Struktur Organisasi Skripsi
Penulis membagi skripsi ini menjadi 5 bab. Bab I pendahuluan memuat latar
belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan
stuktur organisasi skripsi. Pada bab II kajian pustaka, penulis membahas beberapa
teori yang berhubungan dengan pusat listrik tenaga nuklir, reaktor cepat, fast
breeder reactor, sistem SCADA, wonderware intouch dan penelitian terkait. Bab
III metode penelitian memuat pembahasan mengenai prosedur penelitian, data
teknis fast breeder reactor, software pendukung perancangan simulator sistem
SCADA PLTN jenis FBR. Pada bab IV pembahasan dan pengujian mengenai
proses pembangkitan energi listrik PLTN jenis FBR, perancangan human machine
interface simulator sistem SCADA PLTN jenis FBR dan hasil pengujian dari
simulator sistem SCADA PLTN jenis FBR. Dan akhirnya, pada bab V
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
kesimpulan dan saran, penulis akan memaparkan beberapa kesimpulan dari
penelitian ini dan juga beberapa saran berdasarkan hasil penelitian ini.
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Penelitian
Energi nuklir telah banyak dimanfaatkan dan dikembangkan dalam berbagai
bidang, salah satunya digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Pusat Listrik
Tenaga Nuklir merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi nuklir
sebagai sumber pembangkitan panas, Panas pada PLTN dihasilkan melalui proses
reaksi fisi antara uranium dengan partikel neutron dalam reaktor nuklir yang
digunakan untuk menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan selanjutnya akan
digunakan untuk memutar turbin, perputaran turbin akan menggerakkan generator
yang kemudian akan menghasilkan listrik.
Fast Breeder Reactor (FBR) merupakan jenis reaktor cepat masa depan
yang dapat membiakkan unsur plutonium, neutron cepat yang dihasilkan dari
reaksi fisi dengan kecepatan tinggi dikondisikan sedemikian rupa sehingga diserap
oleh uranium-238 dan menghasilkan plutonium-239 (Pandikumar et al., 2009).
Prinsip dasar PLTN jenis FBR adalah mengalirkan energi panas yang dihasilkan
dalam inti reaktor ke steam generator untuk menghasilkan uap yang akan
memutar turbin generator. PLTN jenis FBR yang ada di Kalpakkam India,
mempunyai reaktor dengan daya termal 1250 MWt dan output daya listrik sebesar
500 MWe (Bindu et al., 2011).
Pusat Listrik Tenaga Nuklir di operasikan oleh operator yang dapat
mengawasi dan mengontrol proses plant melalui sistem kontrol berbasis human
machine interface. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)
merupakan sistem kontrol modern berbasis human machine interface yang
digunakan untuk pengontrolan dan monitoring proses plant melalui sebuah
komputer dalam ruang terpusat (Hadžiosmanović et al., 2012). Seorang operator
PLTN harus memahami terlebih dahulu sistem SCADA dan proses pembangkitan
energi listrik pada PLTN. Meningkatnya permintaan untuk operator pembangkit
listrik yang terlatih telah menyebabkan kesadaran bahwa simulator adalah alat
1
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2
yang paling efektif untuk pelatihan. Sebuah PLTN yang sebenarnya tidak dapat
digunakan untuk pelatihan yang ekstensif seperti, start up, shutdown, kerusakan,
insiden dll, dengan pertimbangan keamanan dan ketersediaan reaktor (Bindu et
al., 2011). Maka dari itu dibutuhkan sebuah simulator yang bisa dijadikan untuk
bahan pelatihan operator pembangkit listrik.
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk melakukan penelitian
dengan merancang sebuah simulator sistem SCADA pusat listrik tenaga nuklir
jenis Fast Breeder Reactor (FBR) menggunakan software Wonderware InTouch
10 yang bertujuan untuk memvisualisasikan proses pembangkitan energi listrik
pada PLTN jenis FBR serta mensimulasikan beberapa fungsi SCADA yang
nantinya akan digunakan untuk melatih operator sebelum implementasinya secara
aktual.
1.2
Rumusan Masalah Penelitian
Berdasarkan latar belakang diatas, permasalahan yang diangkat pada
penulisan skripsi ini adalah :
1. Bagaimana proses konversi energi pada fast breeder reactor ?
2. Bagaimana langkah perancangan simulator sistem SCADA PLTN jenis
Fast Breeder Reactor dengan menggunakan software Wonderware
Intouch ?
3. Bagaimana hasil pengujian dari perancangan simulator sistem SCADA ?
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian skipsi ini adalah :
1. Mengetahui proses konversi energi pada fast breeder reactor.
2. Mengetahui langkah perancangan simulator sistem SCADA PLTN jenis
Fast Breeder Reactor dengan menggunakan software Wonderware
Intouch.
3. Mengetahui hasil pengujian dari perancangan simulator sistem SCADA
PLTN jenis FBR setelah disimulasikan.
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
1.4
Batasan Masalah
Simulator sistem SCADA Pusat Listrik Tenaga Nuklir jenis Fast Breeder
Reactor ini luas cakupannya, oleh karena itu penulis membatasi masalah yang
akan dibahas. Simulator sistem SCADA PLTN jenis FBR ini hanya merancang
human machine interface dengan menggunakan SCADA software Wonderware
Intouch.
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dalam penulisan skripsi ini
diantaranya :
1. Mengetahui langkah perancangan simulator sistem SCADA dan PLTN
jenis fast breeder reactor.
2. Melalui perancangan simulator sistem SCADA, diharapkan dapat
mempermudah memahami proses pembangkitan energi listrik pada
PLTN jenis FBR.
3. Menambah referensi tentang pengetahuan PLTN di Indonesia khususnya
jenis FBR.
4. Membantu calon operator pembangkit listrik tenaga nuklir dalam
pengoperasiannya melalui simulator ini.
1.6
Struktur Organisasi Skripsi
Penulis membagi skripsi ini menjadi 5 bab. Bab I pendahuluan memuat latar
belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan
stuktur organisasi skripsi. Pada bab II kajian pustaka, penulis membahas beberapa
teori yang berhubungan dengan pusat listrik tenaga nuklir, reaktor cepat, fast
breeder reactor, sistem SCADA, wonderware intouch dan penelitian terkait. Bab
III metode penelitian memuat pembahasan mengenai prosedur penelitian, data
teknis fast breeder reactor, software pendukung perancangan simulator sistem
SCADA PLTN jenis FBR. Pada bab IV pembahasan dan pengujian mengenai
proses pembangkitan energi listrik PLTN jenis FBR, perancangan human machine
interface simulator sistem SCADA PLTN jenis FBR dan hasil pengujian dari
simulator sistem SCADA PLTN jenis FBR. Dan akhirnya, pada bab V
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
kesimpulan dan saran, penulis akan memaparkan beberapa kesimpulan dari
penelitian ini dan juga beberapa saran berdasarkan hasil penelitian ini.
Eka Nugraha, 2015
PERANCANGAN SIMULATOR SISTEM SCADA PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR JENIS FAST
BREEDER REACTOR
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu