catu daya darurat tegangan menengah kelompok 1 - 3 toi

8/16/2019 Catu Daya Darurat Tegangan Menengah Kelompok 1 - 3 TOI

1/15

CATU DAYA DARURAT TEGANGAN MENENGAH

Disusun oleh :

Aldika Shiddik (131364001)

Cecep Indra (131364002)

Diky Darmawan (131364003)

Dina septiyaningsih (131364004)

Djehan Sulaeman (131364005)

Dwitya Yunisa K. (131364006)

Faisal Arrasyid (131364007)

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI D-IV TEKNIK OTOMASI INDUSTRI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

TAHUN 2016


2/15

DAFTAR ISI

Daftar Isi

1. Pengertian ......................................................................................... 01

2. Ruang Lingkup Sistem ..................................................................... 01

3. Elemen Dasar dan Jaringan Sistem .................................................. 02

4. Model Model Sistem ........................................................................ 03

5.

Mekanisme Operasi Sistem ............................................................. 03

6. Posisi Utilitas dalam Sistem Otomasi Bangunan ............................ 04

7. Perangkat Keras Sistem Utilitas dalam Otomasi Bangunan ........... 04

8.

Perangkat Lunak ............................................................................. 07

9. HMI ................................................................................................. 12

Daftar Pustaka


3/15

1

1. Pengertian

Pengertian dari istilah “catu-daya” atau “power -supply” biasanya berarti suatu sistem

penyearah-filter (rectifier-filter) yang mengubah AC menjadi DC murni. Power supply atau

catu daya adalah sebuah peralatan penyedia tegangan atau sumber daya untuk peralatanelektronika dengan prinsip mengubah tegangan listrik yang tersedia dari jaringan

distribusitransmisi listrik ke level yang diinginkan sehingga berimplikasi pada pengubahan

daya listrik. Komponen dasar yang digunakan untuk rangkaian yang lebih sederhana adalah

transformator, penyearah, resistor, kapasitor, dan induktor.

Untuk meningkatkan keandalan sistem catu-daya, biasanya digunakan juga catu daya

darurat dan cadangan untuk menjamin kontinyuitas sistem. Kontinyuitas sistem yang

dimaksud ialah jika terjadi pemadaman listrik di pusat jaringan maka dengan digunakannya

catu daya darurat, sistem yang membutuhkan pasokan listrik masih akan tetap bekerja.

Catu daya darurat pertama yang harus bekerja cepat adalah UPS atau sistem catu-daya

tak terputuskan. UPS harus bekerja cepat dan mampu memasok beban begitu sumber listrik

utama mengalami gangguan atau pemadaman.

Lalu catu daya darurat yang kedua setelah UPS adalah genset. Genset umumnya

menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utama karena solar merupakan bahan bakar

mesin yang kandungan energinya paling tinggi (sekitar 10 kWh per liter). Waktu otonomi

suatu mesin diesel hanya ditentukan oleh kapasitas tangki bahan bakarnya. Jika dirancang

dengan baik, catu-daya cadangan dengan mesin diesel bisa bekerja beban penuh selama beberapa hari. Yang paling penting untuk diperhatikan adalah urutan pembebanannya saat

baru saja dinyalakan supaya tidak terjadi pembebanan lebih.

Catu daya darurat tidak hanya digunakan pada jaringan listrik tegangan rendah, namun

digunakan juga pada jaringan listrik tegangan menengah. Jaringan tegangan menengah

berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari pembangkit atau gardu induk ke gardu

distribusi. Jaringan ini dikenal dengan feeder atau penyulang. Tegangan menengah

distribusi (distribusi primer) yang digunakan PT. PLN adalah 20kV.

Gardu distribusi berfungsi merubah tegangan listrik dari jaringan distribusi primermenjadi tegangan terpakai yang digunakan untuk konsumen dan disebut sebagai jaringan

distribusi sekunder. Kapasitas transformator yang digunakan pada Gardu Pembagi ini

tergantung pada jumlah beban yang akan dilayani dan luas daerah pelayanan beban. Bisa

berupa transformator satu fasa dan bisa juga berupa transformator tiga fasa.

2. Ruang Lingkup Sistem

Pengamplikasian catu daya darurat (emergency) di jaringan listrik tegangan menengah

biasanya digunakan pada bangunan atau gedung-gedung komersial seperti di bidang

transportasi (bandara dan stasiun kereta api) , di bidang industri (pabrik tekstil, pabrikmakanan ataupun pabrik otomotif) ataupun di bidang komersial (mall atau hotel) yang


4/15


5/15

3

4. Model Sistem

Di dalam sistem catu daya tegangan menengah dapat dimodelkan sebagai berikut :

5. Mekanisme Operasi Sistem

A. Kondisi 1

1. Ketika PLN mati. Maka akan melepas CB2, CB6, CB7, CB8. Pada saat yang

bersamaan Genset 1 starting dan beban prioritas satu akan di catu dayanya oleh UPS.

2. Jika genset 1 gagal starting maka kontroller akan mengulangi proses restarting

sebanyak 3 kali.

3. Jika genset 1 berhasil di starting maka tacho generator genset 1 akan mengirimkan

sinyal kepada kontroller bahwa genset 1 berhasil di starting.4. Jika sensor tegangan 2 telah mendeteksi bahwa generator telah beroperasi pada

putaran dan tegangan penuh, maka kontroller akan mengoperasikan CB2 sehingga

pada saat itu beban prioritas 1 akan diambil alih oleh genset dan UPS kembali dalam

posisi charging, pada saat yang bersamaan beban prioritas 2 akan beroperasi. Setelah

15 detik maka selanjutnya beban prioritas 3 yang akan beroperasi. Setelah 15 detik

maka selanjutnya beban prioritas 4 yang akan beroperasi.

5. Jika genset 1 tetap tidak berhasil beroperasi maka kontroller akan melakukan starting

pada genset 2.

6. Jika genset 2 tetap tidak berhasil beroperasi maka kontroller akan melakukan starting

pada genset 3.

20 kV

220 380 Volt

Controller


6/15

4

B. Kondisi 2

1. Jika catu PLN kembali datang, maka akan mengirimkan sinyal kepada kontroller

2. Setelah 15 detik jika ternyata tegangan PLN masih tetap ada maka CB4 off, CB5 off,

CB6 off, CB7 off, CB8 off. Kemudian beban prioritas 1 di ambil alih oleh UPS.

3.

Setelah 15 detik kemudian CB2 on, lalu CB6, CB7, CB8 on, maka pada saat yang bersamaan UPS akan dalam posisi charging. Dan beban prioritas 1, 2, 3, 4 akan di

catu oleh PLN.

4.

Setelah 15 detik sumber dari PLN tidak hilang dayanya maka genset 1 akan shut down

C.

Kondisi 3

1.

Apa bila sumber dari genset 1 tidak cukup untuk menyuplai beban maka genset 2, dan

genset 3 akan distarting guna menyuplai beban prioritas 2, 3, dan 4.

D. Kondisi 4

1.

Apa bila saat genset 1 dan 2 gagal di starter maka CB prioritas 2, 3, 4 akan lock dalam

posisi open, dan prioritas 2, 3, dan 4 akan off sehingga alarm akan memberikan sinyal

status kepada operator.

6. Posisi utilitas dalam sistem otomasi bangunan

7. Perangkat Keras Sistem Utilitas dalam Otomasi Bangunan

A. Perangkat Keras Kendali Sistem Utilitas

1. MVMDP (Medium Voltage Main Distribution Panel)

HMI MASTER

CONTROLLERSERVER

SLAVE

CONTROLLER

UTILITAS


7/15

5

Panel ini menyalurkan tenaga listrik/tegangan sebesar 20kv (20.000 volt) dari

panel/gardu PLN menuju LVMDP (panel distribusi tegangan rendah).

2. Panel

Panel distribusi tegangan rendah (low voltage main distribution panel) adalah pusat pendistribusian power tenaga listrik sebelum di salurkan ke pengguna tenaga

listrik,apakah itu sebuah gedung perkantoran, hotel, apartement, pabrik.Panel ini

biasanya ditempatkan tepat di keluaran sumber atau power tenaga listrik, baik power

listrik tersebut berasal dari Trafo PLN ,Generator Set (genset).

3.

Generator

Generator adalah sumber tegangan listrik yang diperoleh melalui perubahan

energi mekanik menjadi energi listrik. Generator bekerja berdasarkan prinsip induksi

elektromagnetik, yaitu dengan memutar suatu kumparan dalam

medan magnet sehingga timbul ggl induksi. Generator mempunyai dua komponen

utama, yaitu bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak (rotor). Rotor

berhubungan dengan poros generator yang berputar di pusat stator. Poros generator

biasanya diputar menggunakan usaha luar yang dapat berasal dari turbin, baik turbin

air atau turbin uap dan selanjutnya berproses menghasilkan arus listrik.

Terdapat dua jenis generator, yaitu generator arus bolak-balik (AC) dan generator

arus searah (DC). Generator arus bolak-balik sering disebut juga dengan alternator.

Alat ini terdiri atas magnet dengan kutub berbentuk cekung dan kumparan kawat yangdililitkan pada suatu armatur dan dapat berputar dalam suatu medan magnet. Armatur

berupa kumparan persegi dengan lilitan mengitari sebuah inti besi lunak. Generator

arus searah sering disebut juga dengan dinamo. Alat ini terdiri atas magnet dan

kumparan kawat yang dililitkan pada suatu armatur dan dapat berputar dalam suatu

medan magnet. Perbedaannya dengan generator AC adalah pada bagian komponen

yang berhubungan dengan ujung kumparan yang berputar. Dinamo mcnggunakan

sebuah cincin belah atau disebut sebagai komutator, sedangkan generator AC

menggunakan dua buah slip ring.

4.

UPS

UPS adalah singkatan dari Uninterruptible power supply sebagai alat back up

listrik ketika PC atau kehilangan energi dari sumber utamanya. UPS bekerja diantara

komputer dan colokan listrik, dari colokan listrik yang di alirkan ke Batatre yang

berada pada UPS dan kemudian di simpan untuk kesetabilan tegangan energi. listrik

yang di simpan pada batreakan di pakai ketika sumber energi utama listrik terputus.

5. Transformator (Trafo)

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrikyang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari

http://www.pengertianahli.com/2014/01/pengertian-magnet-apa-itu-magnet.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbinhttp://www.pengertianahli.com/2014/01/pengertian-arus-listrik.htmlhttp://www.pengertianahli.com/2014/01/pengertian-arus-listrik.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbinhttp://www.pengertianahli.com/2014/01/pengertian-magnet-apa-itu-magnet.html


8/15

6

pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari

220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110 VAC ke 220

VAC. Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi

Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik

(AC).Transformator (Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari

pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian

Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang

diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya

menggunakan Tegangan AC 220Volt.

6. Circuit Breaker

Circuit Breaker adalah alat pemutus arus listrik otomatis, dikarenakan lebihnya

arus yang melewati circuit breaker tersebut. Circuit Breaker biasanya disingkatdengan CB.

7. Panel Distribusi Listrik

Untuk mengalirkan energi listrik dari pusat atau gardu induk step down (GI Step

down) ke beban Listrik (konsumen) harus melewati panel daya dan panel distribusi

listrik. Panel daya adalah tempat untuk menyalurkan dan mendistribusikan energi

listrik dari gardu listrik step down ke panel-panel distribusinya. Sedangkan yang

dimaksud panel distribusi listrik adalah tempat menyalurkan dan mendistribusikan

energi listrik dari panel daya ke beban (konsumen) baik untuk instalasi tenaga maupun

untuk instalasi penerangan.

8. Lampu Indikator

Lampu indikator sebagai penanda untuk mengetahui apakah rangkaian bekerja

dengan normal ,bisa juga sebagai tanda peringatan bahwa terjadi sesuatu pada

rangkaian panel tenaga listrik

9.

VOLTMETER

Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam

suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen

yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang

terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik.

10.

Amperemeter

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Bagian terpenting dari

Ampermeter adalah galvanometer. Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya antara

medan magnet dan kumparan berarus. Galvanometer dapat digunakan langsung untukmengukur kuat arus searah yang kecil. Semakin besar arus yang melewati kumparan


9/15

7

semakin besar simpangan pada galvanometer. Ampermeter terdiri dari galvanometer

yang dihubungkan paralel dengan resistor yang mempunyai hambatan rendah.

Tujuannya adalah untuk menaikan batas ukur ampermeter. Hasil pengukuran akan

dapat terbaca pada skala yang ada pada ampermeter.

B. Aktuator & Sensor

1. Sensor Arus

Sensor arus adalah perangkat yang mendeteksi arus listrik (AC atau DC) di kawat, dan

menghasilkan sinyal sebanding dengan itu. Sinyal yang dihasilkan bisa tegangan

analog atau arus atau bahkan digital. Hal ini dapat kemudian digunakan untuk

menampilkan arus yang akan diukur dalam ammeter atau dapat disimpan untuk

analisis lebih lanjut dalam sistem akuisisi data atau dapat dimanfaatkan untuk tujuan

kontrol.

2.

Sensor Tegangan

Sensor tegangan adalah perangkat yang mendeteksi tegangan listrik (AC atau DC).

Hal ini dapat digunakan untuk menampilkan tegangan yang akan diukur dalam

voltmeter atau dapat disimpan untuk analisis lebih lanjut dalam sistem akuisisi data

atau dapat dimanfaatkan untuk tujuan kontrol.

3. Tachometer

Tachometer adalah sebuah alat pengujian yang dirancang untuk mengukur

kecepatan rotasi dari sebuah objek, seperti alat pengukur dalam sebuah mobil yang

mengukur putaran per menit (RPM) dari poros engkol mesin. Kata tachometer berasal

dari kata Yunani tachos yang berarti kecepatan dan metron yang berarti untuk

mengukur. Perangkat ini pada masa sebelumnya dibuat dengan dial, jarum yang

menunjukkan pembacaan saat ini dan tanda-tanda yang menunjukkan tingkat yang

aman dan berbahaya. Pada masa kini telah diproduksi tachometer digital yang

memberikan pembacaan numerik tepat dan akurat dibandingkan menggunakan dial

dan jarum.

4. Kontaktor

Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak bekerja

apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation (NEMA)

mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara magnetis untuk

menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti relay, kontaktor

dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak.

Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, transformator, kapasitor, dan motor

listrik.

8. Perangkat Lunak


10/15

8

Didalam perancangan sistem catu daya tegangan menengah kita dapat menggunakan

program cx programmer untuk merancang simulasi sistem nya.

Berikut hasil simulasi perancngan sistem catu daya tegangan menengah :


11/15

9


12/15

10


13/15

11


14/15

12

9. HMI

Dalam perancangan sistem catu daya darurat tegangan menengah, untuk sistem

pengontrolannya pasti memerlukan petugas operator yang bertugas untuk melihat kinerja

dari sistem, maka dari itu pasti sangat memerlukan perangkat HMI (Human Machine

Interface) yang dapat memudahkan kerja dari operator sistem. Berikut ini contoh dari bagian

HMI pada sistem catu daya darurat tegangan menengah.


15/15

Daftar Pustaka

Harten, Van. Setiawan. 1981. Instalasi Listrik Arus Kuat 1. Bina Cipta: Bandung.

Suhana, Neno. 1996. Seri Teknik. ITB Bandung: Bandung.

ZUHAL., 1986, Dasar Tenaga Listrik , Bandung : Institut Teknologi Bandung.

http://adzoeng.blogspot.co.id/2015/03/komponen-komponen-yang-sering-digunakan.html

http://hairul-atzuar.blogspot.co.id/2012/01/pengertian-ups-dan-fungsinya.html

http://hamadun.blogspot.co.id/2011/03/panel-distribusi-listrik.html

http://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-kerja-trafo/

http://www.pengertianahli.com/2014/04/pengertian-generator-apa-itu-generator.html

https://rekayasalistrik.wordpress.com/2014/02/28/apa-itu-circuit-breaker/

catu daya darurat tegangan menengah kelompok 1 - 3 toi

Documents