BAB II DASAR TEORI
2.4 BATERAI
2.4.7 Rangkaian Baterai
Dikarenakan tegangan baterai per sel terbatas, maka perlu untuk
mendapatkan solusi agar tegangan baterai dapat memenuhi atau sesuai dengan
tegangan kerja peralatan maupun untuk menaikkan kapasitas dan juga kehandalan
pemakaian dengan merangkai (meng-koneksi) beberapa baterai dengan cara :
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
• Hubungan parallel
• Hubungan Kombinasi, yang terdiri dari seri paralel dan Paralel Seri.
2.4.7.1 Hubungan Seri
Koneksi baterai dengan hubungan seri ini dimaksudkan untuk dapat
menaikkan tegangan baterai sesuai dengan tegangan kerja yang dibutuhkan atau
sesuai tegangan peralatan yang ada. Kekurangan dari hubungan seri ini adalah jika
terjadi gangguan atau kerusakan pada salah satu sel baterai maka suplai sumber
DC ke beban akan terputus.
Gambar 2.17 Hubungan Baterai Secara Seri
2.4.7.2 Hubungan Paralel
Koneksi baterai dengan hubungan paralel ini dimaksudkan untuk dapat
menaikkan kapasitas baterai atau Ampere hour (Ah) baterai. Selain itu juga dapat
memberikan keandalan beban DC pada sistem. Hal ini disebabkan jika salah satu
sel baterai yang dihubungkan paralel mengalami gangguan atau kerusakan maka
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
akan mempengaruhi suplai secara keseluruhan sistem, hanya kapasitas daya
sedikit berkurang sedangkan tegangan tidak terpengaruh
Gambar 2.18 Hubungan Baterai Secara Paralel
2.4.7.3 Hubungan Kombinasi
Pada hubungan kombinasi ini terbagi menjadi 2 macam yaitu seri paralel
dan paralel seri. Hubungan ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan ganda baik
dari sisi kebutuhan akan tegangan dan arus yang sesuai maupun keandalan sistem
yang lebih baik. Hal ini disebabkan karena hubungan seri akan meningkatkan
tegangan sedangkan hubungan paralel akan meningkatkan arus dan keandalan
sistemnya.
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
Gambar 2.19 Hubungan Baterai Secara Seri Paralel
• Hubungan Paralel Seri
Gambar 2.20 Hubungan Baterai Secara Paralel
2.4.8 Kapasitas Baterai
Kapasitas suatu baterai adalah menyatakan besarnya arus listrik (Ampere)
baterai yang dapat disuplai atau dialirkan ke suatu rangkaian luar atau beban
dalam jangka waktu (jam) tertentu, untuk memberikan tegangan tertentu.
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
C = I x t
Dimana :
C = Kapasitas baterai ( Ah )
I = Besar arus yang mengalir (Ampere ) t = Waktu pemakaian ( Jam ).
BAB III
PENELITIAN DAN HASIL PENGUKURAN
3.1SISTEM KELISTRIKAN DI PERUSAHAAN TELEKOMUNIKASI
Sistem Kelistrikan di Perusahaan Telekomunikasi bertujuan untuk
menjamin ketersediaan daya listrik bagi network element (NE) serta melindungi
network element dari gangguan yang bersifat kelistrikan (Overcurrent, under /
over voltage, lithning). Dari hasil penelitian, diperoleh data bahwa network
element yang di suplai adalah :
1) BSC (Base Station Controller)
2) MSC (Mobile Switching Center)
3) Transmisi (PDH dan SDH)
4) IN (Intelegent Network)
5) Router
Sumber tegangan AC digunakan untuk mensuplai peralatan listrik seperti
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
inverter sedangkan sumber tegangan DC digunakan untuk mensuplai network
element seperti : RBS, Minilink, Transmisi dan MSC.
Sistem catu daya di Telkomsel Central Japati Tembung dapat di gambarkan
melalui diagram di bawah ini :
Gambar 3.1 Sistem catu daya di Telkomsel
P MDP SDP SDP SDP INVERTER BATERAI RECTIFIER BEBAN DC BEBAN AC BIASA ATS G BEBAN AC PENTING MCB-02 MC-01 Interlocked Dari PLN Dari Genset Beban AC RST Lamp VM VS CT1-3 AM RST Lamp VM VS FM A B MC-02 MCB-01 K31 K32 MDP + ATS/AMF Arrester SDP INVERTER UPS Rectifier Battery Bank Beban AC Beban AC Beban DC
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.
57
3.2 PENELITIAN KAPASITAS BANK BATERAI
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh data bahwa terdapat 3 (tiga) jenis
baterai yang digunakan dalam sistem kelistrikan di Perusahaan Telekomunikasi
Central Japati Tembung yang antara lain adalah :
1) Baterai Sonnenschein dryfit A600
Spesifikasi dari baterai Sonnenschein dryfit A600
Tipe baterai : 16OpZV 2000
Tegangan Nominal : 2 Volt
Kapasitas Nominal : 2000 Ah C10
Gambar 3.4 Baterai Sonnenschein dryfit A600
Type Nominal Voltage Nominal Capacity C100 Discharge Current I100 12 OPzV 1400 2 Volt 1400 Ah 14 A 12 OPzV 1700 2 Volt 1700 Ah 17 A 16 OPzV 2300 2 Volt 2300 Ah 23 A 20 OPzV 2900 2 Volt 2900 Ah 29 A 24 OPzV 3500 2 Volt 3500 Ah 35 A
Tabel 3.1 Data teknik Kapasitas Baterai Sonnenschein dryfit A600
Capacities C1 - C100 (20 0C) Type C1 ( 1h ) C3 ( 2h ) C5 ( 5h ) C10 (10h) C100 (100h) 1.67 V/C 1.75 V/C 1.77 V/C 1.8 V/C 1.85 V/C 12 OPzV 1400 630 882 1022 1200 1400 12 OPzV 1700 765 1071 1241 1500 1700 16 OPzV 2300 1035 1449 1679 2000 2300 20 OPzV 2900 1305 1827 2117 2500 2900 24 OPzV 3500 1575 2205 2555 3000 3500
58
Tabel 3.2 Pengaruh temperatur terhadap pegisian baterai
2) Baterai Sonnenschein S12 /130 A
Gambar 3.5 Baterai Sonnenschein S12 /130 A
Spesifikasi dari baterai Sonnenschein
Tipe baterai : S12/130 A
Tegangan Nominal : 12 Volt
59
Type Part Number Nominal
Voltage Nominal Capacity C100 Discharge Current I100 S12/6.6 S NGSO1206D6HS0SA 12 Volt 6.6 Ah 0.066 A S12/17 G5 NGSO120017HS0BA 12 Volt 17 Ah 0.17 A S12/27 G5 NGSO120027HS0BA 12 Volt 27 Ah 0.27 A S12/32 G6 NGSO120032HS0BA 12 Volt 32 Ah 0.32 A S12/41 A NGSO120041HS0CA 12 Volt 41 Ah 0.41 A S12/60 A NGSO120060HS0CA 12 Volt 60 Ah 0.6 A S12/85 A * NGSO120085HS0CA 12 Volt 85 Ah 0.85 A S12/90 A NGSO120090HS0CA 12 Volt 90 Ah 0.9 A S12/130 A NGSO120130HS0CA 12 Volt 130 Ah 1.3 A S12/230 A NGSO120230HS0CA 12 Volt 230 Ah 2.3 A Capacities C1 - C100 (20 0C) Type C1 (1h) C5 (5h) C10 (10h) C20 (20h) C100 (100 h) 1.7 V/C 1.7 V/C 1.7 V/C 1.75 V/C 1.8 V/C S12/85 A 55 Ah 68.5 Ah 74 Ah 76 Ah 85 Ah S12/90 A 50.5 Ah 72 Ah 78 Ah 84 Ah 90 Ah S12/130 A 66 Ah 93.5 Ah 104.5 Ah 110 Ah 130 Ah S12/230 A 120 Ah 170 Ah 190 Ah 200 Ah 230 Ah
Tabel 3.3 Data teknik Kapasitas Baterai Sonnenschein S12
60 Keterangan tabel 3.4
• Dengan switch regulator ( dua langkah kontrol ) : pengisian pada kuva B ( pengisian tegangan maksimal ) untuk 2 jam per hari, kemudian switch akan
pindah ke kuva C.
• Pengisian standar ( tanpa switching ) terdapat pada kurva A
• Pengisian Boost (pengisian equalizing dengan external generator) :
Pengisian pada kurva B untuk 5 jam per bulan, kemudian switch akan
pindah ke kurva C
3) Baterai Compact Power
Gambar 3.6 Baterai Compact Power
Berikut Spesifikasi dari Compact Power
Tipe baterai : 6CP155-6V155Ah
Tegangan Nominal : 6 Volt
Tegangan pengukuran : 5,4 Volt
Kapasitas Nominal : 155 Ah C10
61 Sistem bank baterai di Perusahaan Telekomunikasi Telkomsel central
japati tembung yang antara lain :
• 1 (satu) sistem bank baterai Sonnenschein S12/130 A dengan kapasitas 4 X 130 Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan untuk BSC 1
• 1 (satu) sistem Bank Baterai Compact Power dengan kapasitas 2 X 155 Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan untuk BSC 2
• 1 (satu) sistem Bank Baterai Compact Power dengan kapasitas 2 X 155 Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan untuk BSC 3
• 1 (satu) sistem bank baterai Sonnenschein S12/130 A dengan kapasitas 4 X 130 Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan untuk TMDN 13 dan
TMDN 10
• 1 (satu) sistem bank baterai Sonnenschein S12/130 A dengan kapasitas 4 X 130 Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan untuk TMDN 21 dan
TMDN 19
• 1 (satu) sistem bank baterai Sonnenschein S12/130 A dengan kapasitas 4 X 130 Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan untuk TMDN 26 dan
TMDN 27
• 5 (lima) sistem bank baterai Sonnenschein dryfit A600 dengan kapasitas 5 X 2000Ah, sebagai sumber arus searah (DC) cadangan MSC, Inverter,
62
3.3 PENELITIAN KAPASITAS CONVERTER (RECTIFIER)
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh data bahwa terdapat 2 (dua) jenis
converter (rectifier) yang digunakan dalam sistem kelistrikan di Perusahaan
Telekomunikasi Central Japati Tembung yang antara lain adalah :
1. Converter Siemens Modules GR 60 48 V / 120 A
Gambar 3.7 Converter Siemens Modules GR 60 48V/120 A
• Tegangan keluaran nominal : 48 Volt Keluaran DC (Direct Current Output)
• Pengisisian Floating : 2,23 V/C ( setting range : 51 s.d 58 V DC)
• Pengisian Equalising : 2,33 V/C ( setting range : 52 s.d 60 V DC)
• Rating arus keluaran : 120 A
• Tegangan masukan nominal : 3 phasa AC 400 V…-20%. + 15%
Masukan AC (Alternating Current Input)
• Rating Tegangan Kerja : 184 s.d 265 V
• Frekuensi Nominal : 50/60 Hz
63 Converter (rectifier) merupakan suatu alat yang dapat mengubah sumber
listrik arus bolak – balik menjadi sumber listrik arus searah. Converter Siemens
Modules GR 60 48 V / 120 A merupakan penyedia sumber tegangan DC (Direct
Current) untuk network element MSC, Inverter, Intelegent Network (IN),
Transmisi, dan Router yang terbagi atas :
1) converter siemens system 7 (Rack 6)
Terdapat 4 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 4 X 120 A
Beban yang terukur : 4 X 68 A
Tegangan yang disetting : 54 V
2) converter siemens system 8 (Rack 1)
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 120 A
Beban yang terukur : 6 X 68 A
Tegangan yang disetting : 54 V
3) converter siemens system 9 (Rack 2)
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 120 A
Beban yang terukur : 6 X 68 A
Tegangan yang disetting : 54 V
4) converter siemens system 10 (Rack 3)
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 120 A
64 Tegangan yang disetting : 54 V
5) converter siemens system 11 (Rack 4)
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 120 A
Beban yang terukur : 6 X 68 A
Tegangan yang disetting : 54 V
6) converter siemens system 12 (Rack 5)
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 120 A
Beban yang terukur : 6 X 68 A
Tegangan yang disetting : 54 V
2. Powerware APR 48 Rectifier Module
Gambar 3.8 Converter Siemens Modules GR 60 48V/120 A
• Tegangan Keluaran Nominal : 48 V
Keluaran DC ( Direct Current output)
• Batas tegangan yang dapat diatur : 43 s.d 57.5 V
• Rating daya keluaran : 1500 W
65
• Tegangan masukan nominal : 240 V AC
Masukan AC (Alternating Current Input)
• Rating tegangan kerja : 185 s.d 275 V – pada suhu diatas 500C 150 s.d 185 V pada suhu diatas 300C
• Frekuensi nominal : 45 s.d 66 Hz
• Arus masukan : 12 A
Converter Powerware APR 48 Rectifier Module digunakan untuk network
element BSC dan TRC dengan rincian sebagai berikut :
1) converter BSC System 1
Terdapat 5 (lima) modul converter
Kapasitas converter : 5 X 31 A
Beban yang terukur : 54,7 A
Tegangan yang disetting : 54,48 Volt
2) converter BSC System 2
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 5 X 31 A
Beban yang terukur : 49 A
Tegangan yang disetting : 54 Volt
3) converter BSC System 3
Terdapat 5 (lima) modul converter
Kapasitas converter : 5 X 31 A
Beban yang terukur : 50 A
66 4) converter TRC System 4
Terdapat 6 (enam) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 31 A
Beban yang terukur : 50 A
Tegangan yang disetting : 54,48 Volt
5) converter TRC System 5
Terdapat 5 (lima) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 31 A
Beban yang terukur : 42 A
Tegangan yang disetting : 54,48 Volt
6) converter TRC System 6
Terdapat 5 (lima) modul converter
Kapasitas converter : 6 X 31 A
Beban yang terukur : 50 A
Tegangan yang disetting : 54,48 Volt
BAB IV
ANALISA HASIL PENELITIAN
4.1 ANALISA SISTEM KELISTRIKAN DI PT.TELKOMSEL
Untuk menjaga agar network element tetap bekerja maka diperlukan
67 Negara), Diesel generator serta dari baterai yang harus bergantian dalam
pengoperasiannya.
Secara garis besar sistem kelistrikan di Perusahaan Telekomunikasi itu
melingkupi :
• Mains Supply ( Perusahaan Listrik Negara)
• Diesel Generator untuk cadangan catuan input tegangan AC
• Distribusi dan Instalasi listrik
• Converter (Rectifier) yang berfungsi untuk mengubah catuan AC menjadi DC
• Inverter yang berfungsi untuk mengubah catuan DC menjadi AC no-break
• Baterai yang merupakan catuan cadangan tegangan DC bila converter
mengalami gangguan.
• Grounding.
• Sistem Penerangan dan Air Conditioner.
• FAP (Fire Alarm Protection)
Dari hasil penelitian yang dilakukan di PT. Telkomsel Central Japati
Tembung. Sistem kelistrikan dari network element dibagi atas dua sistem yaitu
sistem AC Power dan sistem DC Power. Sumber tegangan DC digunakan untuk
mensuplai network element seperti : RBS, TRC, BSC, Transmisi dan MSC,
sedangkan sumber tegangan AC dibagi tiga yaitu sumber AC biasa yang
digunakan untuk mensuplai daya listrik seperti penerangan dan air conditioner
(ac). Sumber tegangan AC Penting digunakan untuk mensuplai daya listrik untuk
68 MCB-02 MC-01 Interlocked Dari PLN Dari Genset RST Lamp VM VS CT1-AM RST Lamp VM VS A B MC-02 MCB-01 K01 K02 AMF CONVERTER SDP UPS Beban AC Biasa Beban AC Penting Beban AC Sangat Penting Bank Baterai Inverter
penting digunakan untuk mensuplai daya listrik untuk network element seperti
Intelegent Network, Router / Server dan VAS (value added service).
Untuk memindahkan energi listrik dari sumber listrik yang satu ke sumber
listrik yang lain secara bergantian dalam pengoperasian sistem power dibutuhkan
ATS. Biasanya ATS disertakan dengan AMF sebagai kontrol kendali.
Gambar 4.1Sistem Kelistrikan di PT. Telkomsel Central Japati Tembung
Sistem kerja panel ATS yang sering di temukan adalah kombinasi untuk
pertukaran sumber listrik baik dari baterai dan dari generator ke PLN maupun
sebaliknya, bilamana suatu saat sumber listrik dari PLN tiba – tiba padam, maka
ATS memerintahkan generator untuk start sekaligus bertugas memberikan
proteksi terhadap sistem generator, baik proteksi terhadap unit mesin yang berupa
pengamanan terhadap gangguan rendahnya tekanan minyak pelumas (low oil
pressure) maupun kondisi temperature mesin serta media pendinginannya, dan
juga memberikan perlindungan terhadap unit generatornya baik berupa
69 terhadap tegangan dan frekuensi generator. Apabila parameter yang diamankan
melebihi batas normal / setting maka tugas ATS adalah melepas hubungan arus
listrik ke beban sedangkan AMF bertugas untuk memberhentikan kerja mesin.
Apabila generator yang dijalankan beroperasi dengan baik, berikutnya
ATS bertugas memindahkan sambungan dari sebelumnya yang tersambung
dengan PLN dipindahkan secara otomatis ke sisi generator, sebelumnya baterai
menyuplai listrik ke generator untuk proses starting generator dan pada saat itu
baterai juga menyuplai listrik ke sisi beban hingga generator beroperasi secara
normal, kemudian ATS memutus sambungan dari baterai ke generator. Setelah
generator beroperasi maka secara otomatis dihubungkan ke beban.
Apabila kemudian PLN kembali normal, selanjutnya ATS bertugas untuk
mengembalikan jalurnya dengan memindahkan switch kembali ke sisi utama dan
untuk kemudian di susul dengan tugas AMF untuk memberhentikan kerja mesin
diesel tersebut, demikian seterusnya semua sistem kontrol dikendalikan secara
otomatis berjalan dengan sendirinya.
4.2 ANALISA KAPASITAS CONVERTER
Converter atau biasa disebut dengan rectifier adalah alat yang digunakan
untuk mengubah sumber arus bolak -balik (AC) menjadi sumber arus searah
70
• Pengubah catuan input tegangan AC menjadi catuan output tegangan DC yang sesuai dengan karakteristik beban.
• Memelihara kapasitas baterai dengan fasilitas pengisian kembali (recharge baterai), pengisian kompensasi self discharge (floating charge) maupun
pengisian penyesuaian (equalizing charge).
• Memberikan catuan tegangan DC yang aman terhadap beban yang berubah – ubah.
• Menjamin suplai arus ke beban dari 0 % sampai dengan 100 %.
Dari penelitian yang telah dilakukan, diketahui bahwa PT. Telkomsel Central
Japati Tembung menggunakan 2 (dua) jenis converter yaitu :
1. Converter Siemens Modules GR 60
2. Converter Powerware APR 48 Rectifier Module
4.2.1 Analisa Kapasitas Converter Siemens Modules GR 60
Spesifikasi Converter Siemens Modules GR 60
• Tegangan keluaran nominal : 48 Volt Keluaran DC (Direct Current Output)
• Pengisisian Floating : 2,23 V/C ( setting range : 51 s.d 58 V DC)
• Pengisian Equalising : 2,33 V/C ( setting range : 52 s.d 60 V DC)
• Rating arus keluaran : 120 A
• Tegangan masukan nominal : 3 phasa AC 400 V…-20%. + 15%
Masukan AC (Alternating Current Input)
• Rating Tegangan Kerja : 184 s.d 265 V
71
• Arus masukan : 10,5 A
Converter Siemens Modules GR 60 digunakan untuk penyediaan sumber
tegangan DC untuk network element : MSC, Inverter, Intelegent Network (IN),
Transmisi, dan Router.
Dari electrical data diatas diketahui bahwa converter siemens modules GR 60
mempunyai catuan input tegangan AC 3 phasa, 50 Hz dari main supply (PLN)
ataupun generator yang masuk melalui Panel MDP yang kemudian didistribusikan
ke masing – masing unit converter.
Converter Siemens GR 60 memperoleh catuan masukan dari dua SDP :
1) SDP rectifier siemens #1
( Rectifier system 7,8,9 dan Static By Pass Inverter 1,2,3 )
Dari hasil pengukuran diperoleh data pengukuran :
Load R = 105 A
Load S = 108 A
Load T = 104 A
Maka dapat kita hitung daya listrik yang dihasilkan oleh masing – masing
phasa dengan Faktor daya (cos = 0,85).
PR = V x I cos = 220 Volt AC x 105 A x 0,85 = 19,635 kwatt. Ps = V x I cos = 220 Volt AC x 108 A x 0,85 = 20,196 kwatt. Pt = V x I cos
72 = 220 Volt AC x 104 A x 0,85
= 19,448 kwatt.
Maka daya total yang dihasilkan oleh SDP rectifier siemens #1 & Static By
Pass Inverter 1,2,3 adalah :
PT = P1 + P2 + P3
= 19,635 + 20,196 + 19,448
= 59,279 kwatt.
2) SDP rectifier siemens #2
( Rectifier system 10,11,12 dan static by pass Inverter)
Dari hasil pengukuran diperoleh data pengukuran :
Load R = 118 A
Load S = 120 A
Load T = 117 A
Maka dapat kita hitung daya listrik yang dihasilkan oleh masing – masing
phasa dengan Faktor daya (cos = 0,85).
PR = V x I cos = 220 Volt AC x 118 A x 0,85 = 22,066 kwatt. Ps = V x I cos = 220 Volt AC x 120 A x 0,85 = 22,44 kwatt. Pt = V x I cos
73 Bank Baterai Fuse Fuse Converter Fuse Beban = 220 Volt AC x 117 A x 0,85 = 21,879 kwatt.
Maka daya total yang dihasilkan oleh SDP rectifier siemens #2 adalah :
PT = P1 + P2 + P3
= 22,066 + 22,44 + 21,879
= 66,385 kwatt.
Converter siemens modules GR 60 48V / 120 A merupakan salah satu
converter yang banyak digunakan di perusahaan telekomunikasi. Dalam
pengoperasiannya converter ini dirancang secara paralel yaitu keluaran tegangan
DC converter diparalelkan dengan baterai dan beban pada terminal –terminal yang
tersedia.
Alasan – alasan converter dihubungkan paralel dengan beban dan baterai adalah :
1. Nilai tegangan nominal yang akan diterima oleh semua network element akan
sama.
2. Penyediaan sumber arus searah (DC) untuk semua network element akan di
suplai oleh semua converter unit.
3. Apabila converter system mengalami gangguan maka baterai akan langsung
74 Converter Terminal Positif Terminal Negatif Vac 3 Phasa Fuse
Gambar 4.2 Sistem Paralel Converter
Gambar 4.3 Sistem Paralel Converter siemens modules GR 60
Pada gambar diatas kita dapat mengamati bahwa keluran DC dari
converter dihubungkan paralel dengan baterai dan catuan untuk network element
pada terminal positif untuk catuan tegangan positif dan terminal negatif untuk
75
Converter
2,25 V/sel
Di PT. Telkomsel Central Japati tembung terdapat 34 (tiga puluh empat)
modul converter siemens modules GR 60 yang dihubungkan secara paralel ke
beban dan baterai. Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh data – data
• Beban yang terukur pada setiap modul = 68 A
• Tegangan keluaran yang disetting = 54 Volt
Beban yang terukur pada converter merupakan distribusi beban / arus
listrik yang mengalir dari semua converter yang dihubungkan paralel ke network
element sehingga arus total (beban total) dari network element dapat dihitung :
Beban total = 68 A x 34 Modul Converter
= 2312 A.
Tegangan keluaran pada converter sebesar 54 volt DC diperoleh dengan
melakukan setting / pengaturan tegangan pada converter yang disesuaikan dengan
metode pengisian Floating untuk baterai Sonnenschein dryfit A600 yaitu
2,25 Volt/Cell pada suhu 20 0C (lihat tabel 3.2 Pengaruh temperatur terhadap
pegisian baterai). Pengisian Floating merupakan Pengisian kompensasi yang
dimaksudkan untuk menjaga kapasitas baterai agar selalu dalam kondisi penuh
akibat adanya pengosongan diri (self discharge) yang besarnya 1% dari kapasitas
Tegangan Floating = 2,25 Volt x Jumlah Cell baterai
= 2,25 Volt x 24 Cell baterai
76 Gambar 4.4 Pengisian Baterai Floating
Sedangkan tegangan yang diberikan oleh converter pada pengisian Boost
atau pengisian khusus untuk memulihkan baterai secara cepat setelah adanya
pengosongan yang banyak, misalnya pada sistim operasi charge discharge yang
belum mendapat catuan PLN sebesar 2,35 Volt / Cell ((lihat tabel 3.2 Pengaruh
temperatur terhadap pegisian baterai). Sehingga apabila baterai dalam kondisi
tidak penuh maka converter akan secara otomatis (setting pada converter) akan
memberikan tegangan sesuai dengan tegangan Boost sebesar :
Tegangan Boost = 2,35 Volt x Jumlah Cell baterai
= 2,35 Volt x 24 Cell baterai
= 56,4 Volt DC
Dari analisa diatas maka dapat dihitung daya listrik yang diberikan oleh
seluruh modul Converter siemens modules GR 60 48V / 120 A dalam keadaan
normal sebesar :
Pterpakai = V x I
= 54 Volt DC x 2312 A
= 124,848 kwatt
Sedangkan kapasitas daya Converter yang tersedia sebesar :
77 = 54 Volt DC x 120 A x 34 Modul
= 220,32 kwatt.
Sehingga kita dapat menghitung efisiensi penggunaan converter apabila
bekerja dengan beban normal sebesar :
utilisasi
= Ptersedia Pterpakai X 100 % = kwatt. 220,32 kwatt 124,848 X 100 % = 56,6 %.
Untuk menghindari terjadinya lonjakan beban yang disebabkan oleh
pengisian boost pada baterai, maka kapasitas converter harus disesuaikan dengan
kapasitas baterai yang terpasang setidaknya kapasitas arusnya harus mencukupi
untuk pengisian baterai yang sesuai jenisnya, untuk baterai lead acid (baterai
asam) yaitu (0,1 x kapasitas baterai) + beban statis. Baterai Sonnenschein dryfit
A600 yang digunakan pada sistem converter Siemens Modules GR 60 merupakan
jenis baterai asam (lead acid). Sehingga dapat dihitung jumlah modul converter
yang harus tersedia jika terjadi beban puncak.
Beban puncak converter (Kc) = (0,1 x kapasitas baterai) + beban statis
Kc = ( 0,1 x 10.000 Ah ) + 2312 A
Kc = 1000 + 2312
Kc = 3312 A.
*diketahui : Kapasitas baterai 10.000 Ah C10
78 Sehingga jumlah converter yang harus tersedia sebanyak :
Jumlah modul converter = Beban puncak / arus keluaran converter
=
A A 120 3312
= 27,6 atau ± 28 modul converter.
Converter converter siemens GR60 yang terpasang di PT.Telkomsel Central
Japati Tembung sebanyak 34 modul, ini berarti terdapat 6 modul converter
siemens GR60 yang beroperasi dalam keadaan stand by. Hal ini dimaksudkan
agar apabila terdapat masalah di salah satu modul, maka sistem kelistrikan DC
tidak mengalami gangguan.
4.2.2 Analisa Kapasitas Converter Powerware APR 48 Rectifier Module
• Tegangan Keluaran Nominal : 48 V
Keluaran DC ( Direct Current output)
• Batas tegangan yang dapat diatur : 43 s.d 57.5 V
• Rating arus keluaran : 31 A @ 48 V
• Tegangan masukan nominal : 220 V AC
Masukan AC (Alternating Current Input)
• Rating tegangan kerja : 185 s.d 275 V – pada suhu diatas 500C 150 s.d 185 V pada suhu diatas 300C
• Frekuensi nominal : 45 s.d 66 Hz
• Arus masukan : 12 A
Converter Powerware APR 48 Rectifier Module digunakan untuk
79 Dari electrical data diatas diketahui bahwa converter Powerware APR 48
Rectifier Module mempunyai catuan input tegangan AC 1 phasa dengan tegangan
± 220V AC. 50 Hz dari main supply (PLN) ataupun generator yang masuk
melalui Panel MDP yang kemudian didistribusikan ke masing – masing unit
converter.
Seperti converter Siemens Modules GR 60, dalam pengoperasiannya
converter Powerware APR 48 juga dihubungkan paralel dengan beban dan baterai.
Untuk converter Powerware APR 48 Rectifier Module, tegangan keluaran
pada converter merupakan tegangan yang disetting untuk pengisian baterai
Sonnenschein S12 /130 A secara Floating sebesar 2,27 Volt / cell dan Boost
sebesar dari 2,45 volt/cell yang kemudian akan turun pada tegangan 2,35
Volt /cell. (lihat Tabel 3.4 Pengaruh temperatur terhadap pegisian baterai).
pada suhu 20 0C sehingga :
Tegangan Floating = 2,27 Volt x Jumlah Cell
= 2,27 Volt x 24 Cell
= 54,48 Volt DC
Selain baterai Sonnenschein S12 /130 A, converter Powerware APR 48
Rectifier Module juga menggunakan baterai compact power 6CP-155Ah sebagai
sumber energi listrik DC cadangannya. Pada baterai compact power tegangan
pengisian floatingnya sebesar 2,25 V/cell pada suhu 20 0C.
Tegangan Floating = 2,25 Volt x Jumlah Cell baterai
= 2,25 Volt x 24 Cell baterai = 54 Volt DC
4.2.2.1Analisa Kapasitas Converter Powerware APR 48 Rectifier Module
80 Network element BSC system 1
• Beban yang terukur = 54,7 A
• Tegangan keluaran yang disetting = 54,48 Volt DC
• Jumlah modul yang beroperasi = 5 modul.
• Baterai yang digunakan = Sonnenschein S12 /130 A
Dari data diatas dapat dihitung efisiensi penggunaan modul converter Powerware
APR 48 rectifier Module untuk network element BSC system 1
Pterpakai = V x I
= 54,48 Volt DC x 54,7 A = 2,98 kwatt
Sedangkan kapasitas daya Converter yang tersedia sebesar :
P tersedia = V x I x Jumlah Modul Conveter
= 54,48 Volt DC x 31 A x 5 Modul
= 8,44 kwatt.
Sehingga kita dapat menghitung efisiensi penggunaan converter apabila bekerja
dengan beban normal sebesar :
utilisasi
= Ptersedia Pterpakai X 100 % = kwatt. 8,44 kwatt 2,98 X 100 % = 35,3 %.
Untuk menghindari terjadinya lonjakan beban yang disebabkan oleh