Di era ketika kebutuhan energi terus meningkat dan teknologi kelistrikan berkembang pesat, keandalan sistem transmisi menjadi fondasi utama dalam memastikan distribusi daya yang efisien dan berkelanjutan. Sistem transmisi tegangan tinggi seperti 150 kV memainkan peran vital dalam menghubungkan pembangkit dan pusat beban, namun kompleksitas teknis dan risiko operasionalnya membuat sistem ini sulit diakses dalam konteks pembelajaran di ruang kuliah atau laboratorium.

Berangkat dari tantangan tersebut, mahasiswa Teknologi Rekayasa Elektro di DTEDI UGM menginisiasi proyek rancang bangun model skala laboratorium untuk saluran transmisi pendek. Tujuannya sederhana namun penting: menghadirkan versi mini dari sistem transmisi 150 kV yang aman, akurat, dan mudah diobservasi oleh mahasiswa maupun praktisi. Proyek ini memadukan dua pendekatan, yaitu simulasi digital menggunakan perangkat lunak DIgSILENT PowerFactory dan implementasi fisik berupa jaringan transmisi mini berbasis tegangan rendah (380 V). Melalui simulasi, diperoleh parameter teknis penting seperti resistansi, reaktansi induktif, serta respons tegangan dan arus pada berbagai kondisi pembebanan. Parameter tersebut kemudian diterjemahkan ke dalam komponen resistor dan induktor yang disusun menyerupai perilaku sistem aslinya.

Hasilnya adalah sebuah trainer laboratorium yang tidak hanya aman digunakan, tetapi juga mampu merepresentasikan fenomena kelistrikan nyata seperti jatuh tegangan, variasi beban, hingga pengamatan performa saluran. Dengan model ini, pembelajaran tidak lagi terbatas pada teori, tetapi juga mencakup praktik yang mendekati kondisi riil di lapangan dengan skala dan risiko yang lebih terkendali.

Salah satu keunggulan utama dari proyek rancang bangun ini terletak pada kemampuannya menjembatani antara dunia simulasi digital dan implementasi nyata di laboratorium. Dengan memadukan hasil pengukuran dari model fisik dan data simulasi dari DIgSILENT PowerFactory, diperoleh pemahaman yang lebih utuh mengenai perilaku dan dinamika sistem tenaga listrik. Proses kalibrasi dan parameter fitting yang dilakukan menjadi kunci dalam menyempurnakan akurasi model agar semakin mendekati karakteristik sistem transmisi 150 kV yang sesungguhnya.

Lebih dari sekadar eksperimen akademik, rancang bangun ini membawa misi yang selaras dengan visi global, khususnya dalam mendukung pencapaian Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (Sustainable Development Goals / SDGs). Dua tujuan yang paling relevan dengan proyek ini adalah:

SDG 4: Pendidikan Berkualitas. Model ini dirancang sebagai media pembelajaran yang aman, interaktif, dan praktis. Mahasiswa dapat mempelajari fenomena kelistrikan sistem transmisi tanpa harus berhadapan langsung dengan bahaya tegangan tinggi. Dengan begitu, kualitas pendidikan teknik semakin ditingkatkan melalui pendekatan praktikum berbasis pemahaman nyata.

SDG 9: Industri, Inovasi, dan Infrastruktur. Rancang bangun skala laboratorium ini menjadi wujud inovasi dalam pendidikan teknik elektro. Tidak hanya berfungsi sebagai media pembelajaran, tetapi juga sebagai infrastruktur laboratorium yang dapat dikembangkan untuk riset lanjutan seperti pengujian sistem proteksi hingga simulasi gangguan jaringan.

Melalui pendekatan kolaboratif antara teknologi, pendidikan, dan kesadaran akan keberlanjutan, proyek ini membuktikan bahwa inovasi teknis dapat memberikan dampak nyata. Rancang bangun ini membuka jalan bagi pendidikan teknik yang lebih aplikatif, aksesibel, dan relevan dengan tantangan masa depan. Diharapkan hasil proyek ini dapat menginspirasi mahasiswa, peneliti, maupun praktisi untuk terus menciptakan solusi teknis yang berdampak, serta menjadikan teknologi sebagai jembatan menuju masa depan yang lebih cerdas, aman, dan berkelanjutan.

Oleh: Restu Bramantya Pratomi [21/474668/SV/19011]
Pembimbing: Ir. Candra Febri Nugraha, S.T., M.Eng.

Pendidikan tinggi berperan penting dalam mendorong inovasi teknologi yang mendukung pembangunan berkelanjutan, khususnya di bidang teknologi industri modern. Seiring meningkatnya kebutuhan masyarakat terhadap perangkat elektronik dan sistem tenaga berbasis tegangan DC, diperlukan sistem pengaturan tegangan yang stabil dan andal. Berbagai aplikasi seperti perangkat portabel, sistem penyimpanan energi, dan peralatan industri menuntut regulasi tegangan DC-DC yang presisi agar kinerja tetap optimal dan umur pakai perangkat lebih panjang. Dalam konteks tersebut, pengembangan teknologi konverter seperti DC buck converter menjadi sangat penting, terutama bila dikombinasikan dengan sistem kendali yang mampu menjaga kestabilan serta memperbaiki respons transien. Penerapan kompensator tipe III pada buck converter menjadi salah satu solusi teknis untuk menjawab kebutuhan ini.

Buck converter merupakan konverter daya DC-DC yang berfungsi menurunkan tegangan masukan menjadi lebih rendah. Prinsip kerjanya menggunakan komponen switching seperti MOSFET, serta komponen penyimpan energi dan penyaring low-pass filter berupa induktor dan kapasitor. Tegangan keluarannya bergantung pada nilai duty cycle dari sinyal PWM (Pulse Width Modulation). Kompensator Tipe III sendiri berperan untuk meningkatkan kestabilan dan mempercepat respons sistem dalam kendali umpan balik. Analisis respons frekuensi dilakukan untuk menentukan titik perpotongan 0 dB yang menunjukkan kestabilan sistem. Nilai phase margin antara 45° hingga 60° dipilih agar sistem memiliki keseimbangan antara stabilitas dan kecepatan respons.

Penelitian ini bertujuan menurunkan tegangan masukan 12 V menjadi 6 V dengan peningkatan pada respons transien dan kestabilan sistem. Pengujian dilakukan menggunakan osiloskop untuk menganalisis kestabilan dan respons transien hasil penerapan kompensator sebagai kendali tegangan keluaran pada buck converter. Pada nilai phase margin 60° dengan beban resistif 300 Ω, sistem menunjukkan overshoot sebesar 5,6 V tanpa mengalami osilasi. Waktu 4,2 ms dibutuhkan untuk mencapai kondisi steady state di tegangan 6 V, menunjukkan performa sistem yang stabil dan responsif.

Oleh: Muhammad Rizal Sahiddin [21/482612/SV/19974]
Pembimbing: Dr. Ir. Fahmizal, S.T., M.Sc., IPM

Dalam upaya meningkatkan keandalan sistem tenaga listrik, mahasiswa Teknologi Rekayasa Elektro Sekolah Vokasi UGM, Abi Azka Najasyi, melakukan penelitian mengenai analisis performa Over Current Relay (OCR) pada sistem proteksi tenaga listrik. Penelitian ini berfokus pada perbandingan hasil pengujian dan perhitungan OCR untuk menilai kinerja perangkat proteksi pada Bay Trafo 3 Gardu Induk Segoroma. Kajian ini memiliki relevansi tinggi terhadap Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya tujuan ke-7 tentang energi bersih dan terjangkau, serta tujuan ke-9 mengenai industri, inovasi, dan infrastruktur.

Energi listrik kini menjadi fondasi utama bagi berbagai sektor industri yang menopang aktivitas ekonomi modern. Namun dalam proses penyalurannya, sistem transmisi kerap menghadapi tantangan teknis, salah satunya gangguan arus lebih (overcurrent) yang dapat memengaruhi kestabilan pasokan energi. Perangkat proteksi Over Current Relay (OCR) berperan penting dalam mendeteksi dan mengatasi gangguan tersebut, namun kinerjanya perlu diuji agar sesuai dengan standar yang ditetapkan. Jika tidak, sistem proteksi dapat gagal berfungsi dan berpotensi menyebabkan kerusakan pada jaringan listrik.

Untuk memastikan keandalan OCR, pengujian dilakukan menggunakan Current Test Set yang berfungsi sebagai pembuat arus gangguan buatan. Metode ini memungkinkan pengujian dilakukan tanpa harus memutus suplai energi listrik kepada konsumen. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan teoritis untuk menilai ketepatan dan performa perangkat.

Proses pengujian dan perhitungan dilakukan sebanyak tujuh kali dengan variasi arus gangguan bertingkat, mulai dari nilai Plug Setting Multiplier (PSM) sebesar 1,5 hingga 4,5. Pendekatan bertahap ini memberikan gambaran performa OCR yang akurat serta menjaga keamanan perangkat dari potensi kerusakan akibat arus berlebih. Dengan metode ini, hasil pengujian yang diperoleh tetap valid secara teknis dan dapat dijadikan acuan untuk optimasi sistem proteksi di gardu induk.

Penelitian ini menunjukkan kemampuan penerapan prinsip sistem proteksi tenaga listrik secara terukur dan sistematis. Selain memberikan manfaat teknis terhadap peningkatan keandalan sistem distribusi energi, karya ini juga menjadi bukti kontribusi nyata mahasiswa vokasi dalam mendukung transisi menuju sistem energi yang reliable dan berkelanjutan.

Oleh: Abi Azka Najasyi [21/479469/SV/19517]
Pembimbing: Ir. Lukman Subekti, M.T., IPM

Penelitian ini secara langsung mendukung SDG 9 (Industri, Inovasi, dan Infrastruktur) dengan memberikan kontribusi nyata terhadap pengembangan inovasi elektronik yang efisien dan stabil melalui pendekatan dalam sistem kendali dan elektronika daya. Buck converter, sebagai salah satu komponen vital dalam sistem catu daya DC, dapat mengalami permasalahan performa transien dan kestabilan, yang sering kali menyebabkan osilasi dan overshoot pada tegangan keluarannya. Untuk mengatasi tantangan ini, perancangan dan implementasi compensator tipe III berbasis metode respons frekuensi terbukti mampu meningkatkan kestabilan sistem secara signifikan, yang dibuktikan melalui penurunan overshoot dari 60,72% menjadi 10,11% serta penyingkatan settling time dari 829,3 µs menjadi 519,23 µs.

Desain kompensator mencakup pendekatan berbasis analisis frekuensi (Bode plot) dan penentuan parameter melalui metode K-Factor, yang mencerminkan penerapan prinsip rekayasa yang presisi dan terukur di bidang sistem kendali. Metodologi yang sistematis, divalidasi dengan simulasi dan pengujian di berbagai kondisi beban, menunjukkan bahwa inovasi berbasis sains dan teknologi mampu memperkuat fondasi sistem industri elektronik yang adaptif, andal, dan berkelanjutan. Penelitian ini tidak hanya menyempurnakan performa rangkaian buck converter, tetapi juga memberikan fondasi teknologi untuk pengembangan produk elektronik hemat energi yang relevan bagi transformasi industri masa depan seperti kendaraan listrik, sistem energi terbarukan, dan perangkat IoT.

Lebih lanjut, kontribusi terhadap SDG 9 tidak hanya terbatas pada peningkatan performa sistem daya, tetapi juga mencerminkan kesiapan teknologi untuk diintegrasikan dalam sistem industri yang lebih luas dan modern. Kemampuan sistem untuk mempertahankan performa optimal meskipun terjadi perubahan beban menjadi indikator penting dari sistem industri elektronik modern yang adaptif terhadap dinamika lingkungan dan efisien dalam penggunaan energi.

Secara tidak langsung, penelitian ini juga memberikan kontribusi terhadap SDG 4 (Pendidikan Berkualitas). Proses penelitian ini mencakup pemodelan matematis sistem buck converter riil, analisis kestabilan menggunakan Bode plot, serta interpretasi berbagai parameter performa sistem seperti phase margin, rise time, peak time, dan settling time. Keseluruhan proses ini menjadikan penelitian ini sebagai bahan ajar berbasis studi kasus nyata yang sangat relevan untuk mahasiswa program sarjana dan pascasarjana di bidang teknik elektro, kontrol, dan elektronika daya.

Relevansi penelitian ini terhadap dunia pendidikan juga semakin kuat ketika hasil-hasilnya dimanfaatkan dalam pembelajaran berbasis proyek (project-based learning) atau diterapkan dalam praktikum laboratorium sistem kendali. Tidak hanya mengasah pemahaman teoretis, tetapi juga kemampuan berpikir kritis, pemecahan masalah, serta keterampilan simulasi dan analisis data, yang merupakan bagian dari kompetensi utama di era Revolusi Industri 4.0 dan transformasi digital. Oleh karena itu, penelitian ini turut memperkuat ekosistem pendidikan tinggi dalam menghasilkan mahasiswa yang siap kerja, adaptif terhadap teknologi, dan berwawasan pembangunan berkelanjutan.

Dengan sinergi antara inovasi teknologi (SDG 9) dan pendidikan berkualitas (SDG 4), penelitian ini tidak hanya menghadirkan solusi konkret terhadap tantangan teknis dalam sistem tenaga, tetapi juga memberikan kontribusi jangka panjang terhadap peningkatan kapasitas sumber daya manusia dan penguatan industrialisasi berkelanjutan.

Oleh: Priyo Herlambang [21/475445/SV/19120]
Pembimbing: Dr. Ir. Fahmizal, S.T., M.Sc., IPM