Sistem Smart Energy Meter pada MCCB Tiga Fasa di Laboratorium Teknik Elektro

Abstract

Pemantauan konsumsi energi listrik di Laboratorium Teknik Elektro Universitas Islam Indonesia selama ini hanya bersandar pada tagihan bulanan gedung, sehingga tidak tersedia data konsumsi per fasa maupun riwayat pola beban yang dapat dijadikan acuan (baseline). Tugas akhir ini merancang dan mengimplementasikan sistem smart energy meter yang dapat membaca parameter kelistrikan tiga fasa pada MCCB Laboratorium Elektronika secara non-intrusive. Sistem menggunakan tiga modul PZEM-004T dengan sensor arus current transformer (CT) tipe clamp, satu modul untuk tiap fasa R, S, dan T, yang dibaca oleh mikrokontroler ESP32. Data dikirim melalui jaringan WiFi kampus ke Firebase Realtime Database dan ditampilkan pada dashboard web LabWatt dengan pembaruan setiap 3 detik. Karena kapasitas Firebase pada paket gratis terbatas, data historis disimpan pada spreadsheet melalui fitur Apps Script yang mencuplik nilai setiap 3 menit, sehingga fungsi pemantauan sesaat dan pencatatan historis berjalan pada resolusi yang berbeda. Validasi akurasi dilakukan dengan membandingkan pembacaan sistem terhadap clamp meter satu fasa pada dua kondisi beban, yaitu saat praktikum berlangsung dan saat kondisi normal. Hasil pengujian menunjukkan pembacaan tegangan sangat akurat pada seluruh fasa dan kondisi, dengan rata-rata error 0,28% (fasa R), 0,26% (fasa S), dan 0,14% (fasa T), serta error maksimum pada satu titik sebesar 1,67%. Seluruh nilai tersebut berada di bawah toleransi 5% yang ditetapkan. Pembacaan arus menunjukkan error yang berbanding terbalik dengan besar arus, yaitu 0,94% pada fasa T dan 3,76% pada fasa S saat praktikum, namun meningkat hingga sekitar 60% pada kondisi arus sangat kecil. Pola ini konsisten dengan keterbatasan CT berating 100 A pada arus di bawah rentang kerjanya sebagaimana prinsip pada IEC 61869-2, dan bukan merupakan kegagalan sistem. Selama pengujian ditemukan dua hal yang menyempurnakan rancangan awal, yaitu penyesuaian konfigurasi dari satu menjadi dua unit ESP32 demi kestabilan pengiriman data, serta kemampuan pemulihan otomatis (self-recovery) sistem setelah gangguan perekaman selama sekitar 1,5 jam. Sistem berhasil merekam kurva beban harian laboratorium sebagai baseline konsumsi energi, sehingga tujuan tugas akhir tercapai.