HALAMAN PENGESAHAN
Tugas akhir yang berjudul Perancangan Rangkaian Starting Automatis Standby Unit Genset 2,5 kW ini telah disidangkan atau dipertanggung jawabkan di depan tim penguji sebagai berikut, pada hari Senin 03 Oktober2016 di Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang.
No. Nama Jabatan Tanda Tangan
1. DR Nazris Nazaruddin,ST,M.Si Ketua ……… Nip. 19700527 199501 1001 2. Surfayondri,ST.SST.,M.Kom Sekretaris ……… Nip. 19700609 199903 1003 3. Drs. Roswaldi SK,SST Anggota ……… Nip. 19580615 198603 1002 4. A. Fadli,ST.MT Anggota ……… Nip. 19590419 198803 1 002 Mengetahui:
Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Teknik Elektro Teknik Listrik
Afrizal Yuhanef,ST.,M.Kom Herisanjani,ST.,M.Kom Nip.19640429 199003 1 001 Nip. 19660130 199003 1 001
Ya Tuhanku, berilah aku ilmu pengetahuan dan masukanlah aku kedalam orang-orang yang salih. Dan jadikanlah bagiku pujian yang benar dalam (generasi) yang kemudian”.
(QS : Asy-Syu’araak 83:84)
“ Sesungguhnya sesudah kesukaran itu ada kemudahan. Apabila kamu telah selesai dengan suatu pekerjaan, maka lakukanlah pekerjaan yang lain dengan sungguh-sungguh”.
(QS : Alam-Nasyrah 6:7)
Ya Allah...Ya Rabb terimakasih atas segala kemudahan yang Engkau berikan kepada hamba, alhamdulillah Engkau masih memberikan kesempatan kepada hamba untuk bisa membahagiakan kedua orang tua hamba dan memberikan sedikit kado kecil untuk beliau.
Semoga Engkau selalu membimbing hamba agar bisa menjadi sosok yang sabar dan gigih dalam berusaha, tidak mudah mengeluh dan bisa menghargai hidup yang Engkau berikan.
Ibu dan ALM. Abak
Segalanya dalam hidup rahman, seberapa banyak pun rahman menulis untaian kalimat dalam persembahan ini, sampai kapan pun pengorbanan, nasehat dan kasih sayang dari Ibu dan ALM. Abak tak kan pernah tergantikan. Ibu mengajarkan rahman untuk bisa menjadi laki-laki yang kuat, tangguh dan pantang menyerah. Ibu mengajarkan rahman untuk bisa menjadi sosok laki-laki yang baik hatinya, sabar jiwanya dan santun tutur katanya. Banyak hal yang diajarkan kepada rahman, tak kenal lelah untuk membimbing rahman, selalu sabar menghadapi sikap rahman yang masih seperti anak kecil, selalu merangkul erat saat rahman mulai menangis, banyak yang ingin rahman tuliskan ALM.abak,ibu...
Tapi...tak semuanya rahman tuliskan dalam persembahan ini, semuanya akan rahman ceritakan dalam do’a rahman dan akan selalu rahman jaga di dalam hati rahman, toga dan gelar A.Md ini rahman hadiahkan untuk ALM. abak dan ibu, semoga kedepannya rahman bisa memberikan kado indah lebih dari hari ini ALM. abak,ibu...sehat selalu ALM.abak,ibu...tersenyum selalu untuk kami 3 anak ALM.abak dan ibu...doakan rahman mudah2an bisa menjadi anak yang barokah dunia dan akhirat ALM.abak,ibu...Amiin Ya Rabb.
A Fadli dan Salwin Anwar
Untuk pak adek pak salwin...mokasih banyak pak, semenjak keluar nama pembimping TA bapak setia jadi pembimbing 1 dan pembimbing 2 rahman, alhamdulillah senang hati bukan main pak hehehe pas rahman nyusun Tugas Akhir bapak jadi pembimbing I rahman, banyak nasehat, wejangan jo saran yang bapak agiahan ka rahman, mokasih banyak bapak selalu memperlancar rahman untuk bisa capek selesai kuliah, apolai pas mambuek tugas akhir ko pak, bapak ndak ado mempersulit rahman doh pak...jadi juo rahman jo bapak batamu di tanggal 29 oktober 2016 yo pak, Insya Allah...do’aan rahman yo pak, mudah2an bisa rahman jadi urang yang sukses pak. Sehat selalu untuk bapak, barakallah untuk bapak...Amiin Ya Rabb.
Teman Kos AM (10 Anak Mama)
Tarimo kasih banyak sanak Putra, Adi(ucok), Randi, Hari(Pipop), fajri, Rido(je), Ricardo(Boge), Anggi(Buncit), Indra Kusuma yang telah selalu menuangkan waktunya untuk selalu bersama suka
saat kita menang main HAPPY2, saat gorengan datang, saat makan basamo dan duka saat kalah main HAPPY2 hahahha, terimakasih atas dukungannya dan bantuannya, saya tak lupakan jasa – jasa kalian, saya inginkan suatu saat dimasa depan kita bersama lagi dengan kesuksesan yang kita miliki masing- masing dengan menceritakan kembali kenangan indah kita yang dulu, amiiiiin :* :* Semua Teman Teknik Listrik dan Junior2 Teknik Listrik
Terimakasih atas dukunganyan dan support yang kalian berikan, saat suka maupun duka, kalian begitu berharga bagi saya , tanpa kalian kehidupan saya di prodi teknik listrik sepi terasa....asiiihhhh”Semangat buat junior2, raih gelar A.md kalian, kalian buliah banyak dapek kompen,kalian buliah acok duduak dibarak, kalian buliah maraso kurang santiang tapi ingek URANG TAMAIK,AAWAk HARUS TAMAIK PULO!!!!”
Salam
Tukang Ketik Aidil Rahman
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan Puji Syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul “Perancangan Rangkaian Starting Automatis Standby Unit Genset 2,5 kW”. Shalawat dan salam semoga selalu tercurah kepada Nabi besar Muhammad SAW, yang telah memberikan contoh tauladan yang baik kepada kita semua.
Adapun tujuan penulisan laporan ini sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan perkuliahan pada program studi DIII Teknik Listrik Politeknik Negeri Padang.
Banyak bantuan dan dorongan dari berbagai pihak yang penulis dapatkan selama menyelesaikan laporan ini. Oleh sebab itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Orangtua beserta keluarga tercinta yang telah memberikan dorongan baik secara moril, materil serta do’a kepada penulis.
2. Bapak Aidil Zamri, ST.,MT selaku Direktur Politeknik Negeri Padang.
3. Bapak Afrizal Yuhanef, ST.,M.Kom selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang.
4. Bapak Herisajani, ST.,M.Kom, selaku Ketua Program Studi DIII Teknik Listrik Politeknik Negeri Padang.
5. Bapak A Fadli,ST.,MT dan Bapak Ir. Salwin Anwar.MT selaku Pembimbing Tugas Akhir.
6. Bapak-bapak dan ibuk-ibuk dosen yang telah memberikan masukan dan arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
7. Untuk semua pihak yang mungkin tidak dapat penulis sebutkan secara satu persatu yang telah memberikan masukan sampai laporan ini selesai tepat pada waktunya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran pembaca kepada penulis guna untuk perbaikan dimasa mendatang.
Padang, 10 Oktober 2016
Penulis
PENGENDALI PINTU GARASI MOBIL OTOMATIS
MENGGUNAKAN ANDROID
TUGAS AKHIR
Oleh:
RIDHO YENNO PRATAMA BP. 1301031006
Telah Disetujui Oleh: Pembimbing I Drs. Roswaldi SK,SST.M.Kom NIP: 19580615 198603 1 002 Pembimbing II Herisajani, ST.,M.Kom NIP: 19660130 199003 1 001
No. Alumni Universitas AIDIL RAHMAN No. Alumni Fakultas
BIODATA
a). Tempat/Tanggal Lahir : Bonjol / 03 Maret 1995 b). Nama Orang Tua: Nelda. c). Fakultas : Politeknik d). Jurusan/Program Studi : Elektro/Teknik Listrik e).No.BP : 1301031007 f). Tgl. Lulus : 03 Oktober 2016 g). Predikat Lulus : Sangat Memuaskan h). IPK : 3,06 i). Lama Studi : 3 Tahun j). Alamat Orang Tua : Pasaman Timur, Kecamatan Bonjol, Ganggo Mudiak, Kp. Baru
PERANCANGAN RANGKAIAN STARTING AUTOMATIS STANDBY
UNIT GENSET 2,5 kW
Tugas Akhir DIII Oleh : Aidil Rahman
Pembimbing 1.A. Fadli,ST.,MT. Pembimbing 2 .Ir. Salwin Anwar.,MT
ABSRTAK
Perancangan Rangkaian starting automatis Standby Unit Genset 2,5 kW
Automatis Transfer Switch (ATS) adalah suatu sistem listrik yang berfungsi untuk mengatur proses pemindahan sumber listrik dari sumber listrik yang utama(PLN) ke sumber listrik yang lain (Genset) secara automatis yang sesuai dengan kebutuhan. Dengan menggunakan system Automatis,. Fungsi starting automatis adalah menstarter genset secara automatis disaat PLN padam, serta memindahkan secara automatis dari PLN ke Genset, sehingga Genset tersebut dapat menggantikan peranan dari PLN untuk mensuplai sumber daya listrik pada gedung/lokasi perkantoran tersebut. Selanjutnya apabila PLN kembali normal, maka Fungsi starting automatis memindahkan daya listrik dari Genset ke PLN.
Dalam tugas akhir ini dibuat suatu desain sistem ATS yang dapat melakukan proses pengalihan perpindahan dua sumber listrik yang aman dan efektif sesuai dengan proses kerja yang akan dikendalikan oleh pengontrol secara automatis berdasarkan besarnya pemakaian daya listrik . Pengontrol yang akan melakukan proses pengendalian kondisi yang akan dilakukan proses ATS tersebut, dimana pengontrolan sumber listrik utama ke sumber listrik cadangan
Key Words : Automatis Transfer Switch PLN-Genset
Tugas Akhir ini telah dipertahankan di depan sidang penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal 26 September 2016. Abstrak telah disetujui oleh penguji.
Penguji :
Tanda Tangan 1 2 3 4
Nama Terang DR Narris
Nazaruddin,ST,M.Si
Surfayondri,ST.SST.,M.
Kom Drs. Roswaldi SK,SST A. Fadli,ST.,MT
Mengetahui :
Ketua Jurusan Elektro : Afrizal Yuhanef,ST.,M.Kom Nip.19640429 199303 1 003 Tanda Tangan Alumnus telah mendaftar ke Fakultas/Universitas dan mendapat Nomor Alumnus :
Petugas Fakultas/Universitas Nomor Alumni Fakultas : Nama Tanda Tangan
ABSRTAK
Perancangan Rangkaian starting automatis Standby Unit Genset 2,5 kW Automatis Transfer Switch (ATS) adalah suatu sistem listrik yang berfungsi untuk mengatur proses pemindahan sumber listrik dari sumber listrik yang utama(PLN) ke sumber listrik yang lain (Genset) secara automatis yang
sesuai dengan kebutuhan. Dengan menggunakan system Automatis,. Fungsi
starting automatis adalah menstarter genset secara automatis disaat PLN padam, serta memindahkan secara automatis dari PLN ke Genset, sehingga Genset tersebut dapat menggantikan peranan dari PLN untuk mensuplai sumber daya listrik pada gedung/lokasi perkantoran tersebut. Selanjutnya apabila PLN kembali normal, maka Fungsi starting automatis memindahkan daya listrik dari Genset ke PLN.
Dalam tugas akhir ini dibuat suatu desain sistem ATS yang dapat melakukan proses pengalihan perpindahan dua sumber listrik yang aman dan efektif sesuai dengan proses kerja yang akan dikendalikan oleh pengontrol secara
automatis berdasarkan besarnya pemakaian daya listrik . Pengontrol yang akan
melakukan proses pengendalian kondisi yang akan dilakukan proses ATS tersebut, dimana pengontrolan sumber listrik utama ke sumber listrik cadangan Key Words : Automatis Transfer Switch PLN-Genset
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ketika terjadi pemadaman listrik oleh PLN dibutuhkan suplay cadangan listrik. Hal ini dimaksudkan untuk mengatasi kerugian-kerugian ketika listrik PLN padam. Bisa kita bayangkan di sebuah kantor tiba-tiba listrik PLN padam sedangkan kegitan kantor sedang berlangsung, secara automatis kita harus mencari suplai listrik dari sumber yang lain seperti Generator-Set. Proses mencari dan memindahkan listrik tersebut memakan waktu yang bisa merugikan kantor tersebut. Untuk mengatasi hal ini kantor tersebut perlu memasang panel Automatis Transfer Switch
Kebanyakan pengoperasian Genset dilakukan secara manual, sehingga Genset terlambat dalam pengoperasiannya disaat listrik padam.
Untuk mengatasi kendala waktu pengoperasiannya agar tidak tertunda dapat digunakan satu starting automatis, melihat permasalahan diatas maka penulis merancang sebuah alat starting automatis yang berfungsi untuk mensatarting Genset secara automatis saat PLN padam, kemudian Genset mengambil alih suplay tenaga listrik ke beban ataupun sebaliknya. Kontrol automatis tersebut biasanya disebut starting automatis untuk Genset sebagai standby unit atau sistem interlok PLN – Genset. (Sudiharto Indhana, ST.,MT dkk. 2005)
2 1.2. Perumusan Masalah
Permasalahan utama yang muncul pada pelaksanaan tugas akhir. 1. Bagaimana merancang rangkaian kontrol starting.
2. Bagaimana merancang rangkaian daya starting. 3. Bagaimana system kerja Genset.
1.3. Tujuan
Tujuan dari pembuatan tugas akhir dengan judul “Perancangan Rangkaian Starting Automatis Standby Unit Genset 2,5 kW adalah.
1. Merancang Rangkaian kontrol Starting Automatis 2. Merancang Rangkaian daya Starting Automatis
3. Merancang sistem star Genset secara automatis apabila PLN mengalami gangguan (padam).
4. Merancang sistem Off Genset apabila PLN hidup normal kembali. 1.4. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Untuk lebih memfokuskan pembahasan proyek akhir ini, maka masalah yang ditangani dari tugas akhir ini dibatasi pada beberapa rincian.
1. Sistem kerja Rangkaian Starting Automatis 2. Rangkaian kontrol Starting Automatis. 3. Rangkaian daya Starting Automatis.
3 1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar. BAB I PENDAHULUAN
Berisikan gambaran umum, latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, serta hal -hal yang bersangkutan dengan tujuan pembuatan tugas akhir.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisikan pengertian dan teori -teori penunjang yang berhubungan dengan masalah yang dibahas dan teknik-teknik yang digunakan.
BAB III METODA DAN PROSES PENYELESAIAN
Berisikan bahasan mengenai perencanaan, dan pembuatan sistem, meliputi perancangan rangkaian kontrol, rangkaian daya, dan wiring diagram
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisikan tentang hasil pengamatan masing -masing blok pada sistem dan pembahasan mengenai hasil pengamatan secara keseluruhan.
BAB V PENUTUP
Berisikan kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan analisis data hasil pengujian sistem, serta saran-saran yang bersifat membangun untuk perbaikan dan pengembangan lebih lanjut.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
Starting automatis adalah suatu alat pemindah (transfer) suplay untuk beban dari sumber utama (dalam hal ini PLN) ke Genset. Jika terjadi gangguan dari suplay utama yaitu PLN maka kontrol starting automatis akan bekerja. Suplay utama PLN dan suplay utama Genset bekerja secara interlock, maksudnya jika sumber utama on maka suplay cadangan tidak bisa mensuplai beban.
Starting automatis ini merupakan sistem penyaluran daya secara automatis yang berfungsi untuk menjaga kelangsungan penyaluran daya ke beban dengan dua buah penyuplai automatis.
Apabila penyuplai utama telah kembali normal, maka secara automatis unit stop pada Genset akan terhubung dan dengan penundaan waktu tertentu starting automatis akan bekerja dan akhirnya disuplay kembali oleh penyuplai utama (PLN).
Starting automatis terdiri dari beberapa buah komponen seperti Kontaktor, MCB, Relay dan komponen pendukung lainnya. Dibawah ini adalah komponen yang digunakan untuk merangkai starting automatis.
2.1 Komponen yang digunakan pada starting automatis 2.1.1 Panel
Panel adalah suatu alat tempat mendistribusikan tenaga listrik dari pusat tenaga listrik ke peralatan pemakai energy lisrik, panel merupakan tempat penempatan pengaman, kontrol dan sebagai pusat dari suatu jaringan listrik yang
5 berguna untuk memahami suatu rangkaian listrik seperti panel distribusi, panel daya dan panel kontrol. (Prih Sumardjti,dkk)
Dalam melakukan pemasangan panel ada beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan ( PUIL 2000, pasal 6.2.1)
1. Panel harus disusun dan dipasang sedemikian rupa sehingga terlihat rapi dan teratur dan ditempatkan didalam ruang yang cukup leluasa.
2. Panel harus dirancang dan dipasang sedemikian rupa sehingga pemeliharaan serta pelayanannya mudah dan aman, bagi yang penting mudah dicapai. 3. Semua komponen yang pada waktu bekerja memerlukan pelayanan seperti
alat ukur, tombol tekan, saklar harus dapat dilayani dengan mudah dan aman dari depan tanpa bantuan peralatan lain.
4. Penyambungan saluran masuk dan keluar pada panel harus harus menggunakan terminal sehingga penyambungan dengan komponen dapat dilakukan dengan mudah, teratur dan aman. Ketentuan ini tidak berlaku bila komponen tersebut terletak dekat saluran keluar atau saluran masuk.
5. Terminal saluran kendali harus ditempatkan terpisah dengan terminal saluran daya.
6. Beberapa panel yang letaknya berdekatan dengan suplay oleh sumber yang sama sedapat mungkin ditanda dalam suatu kelompok.
7. Penel tegangan rendah yang bagiannya yang masing-masing suplay dari sumber yang berlainan harus jelas terpisah dengan jarak sekurang-kurangnya 5 cm.
8. Semua komponen yang terbuat dari logam dan berfungsi sebagai penghantar harus dilapisi logam pencegah karat untuk menjamin kontak listrik yang baik.
6 Sambungan dua jenis logam yang berlainan harus menggunakan konektor khusus misalnya konektor bimetal.
Secara umum panel yang sering digunakan adalah panel jenis kubikel, panel jenis ini semua sisinya tertutup rapat dan bagian depan terdapat alat-alat listrik berupa saklar, lampu indicator, tombol tekan, dan alat-alat ukur sehingga memudahkan operator bila mengopelasikan atau mematikan peralatan tersebut. Panel kubikel ini berupa box yang untuk hantaran keluaran dan masukan terdapat pada bagian bawah/atas panel tersebut.
Ruang pelayanan yang bebas disekitar panel harus sesuai dengan ketentuan.
1. Disekitar panel harus terdapat ruang yang cukup luas sehingga pemeliharaan, perbaikan, pelayanan dan lalu lintas dilakukan dengan mudah dan aman. 2. Dalam ruang sekitar panel tidak boleh diletakkan barang yang membatasi
untuk bergerak.
3. Panel harus dipasang ditempat yang jelas terlihat dan mudah dicapai. Tempat itu harus dilengkapi tenda pengenal seperlunya dan penerangan yang cukup.
Konstruksi panel distribusi pasangan luar harus memenuhi hal-hal. a. Rangka terbuat dari bahan yang tahan cuaca luar.
b. Lubang ventilasi harus dilindungi, agar binatang atau benda-benda kecil serta air yang jatuh tidak mudah jatuh didalamnya.
c. Semua komponen di dalam panel, yang hanya dapat dilayani dengan jalan membuka tutup panel yang terkunci.
d. Rangka panel harus terbuat dari bahan yang tidak dapat terbakar, tahan lembab dan kokoh.
7 Gambar 2.1 Panel
2.1.2 Kontaktor Magnet
Kontaktor adalah gawai elektromekanik yang dapat berfungsi sebagai penyambung dan pemutus rangkaian, yang dapat dikendalikan dari jarak jauh pergerakan kontak-kontaknya terjadi karena adanya gaya elektromagnet. Kontaktor magnet merupakan sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan, artinya bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Arus kerja normal adalah arus yang mengalir selama pemutaran tidak terjadi. Kumparan/belitan magnet (coil) suatu kontaktor magnet dirancang untuk arus searah (DC) saja atau arus bolak-balik (AC) saja
The National Manufacture Assosiation (NEMA) memberikan definisi kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakkan secara magnetis untuk menyambungkan atau membuka berulang-ulang rangkaian listrik. Tidak seperti relay kontaktor dirancang untuk menyambung atau membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, trafo kapasitor dan motor listrik yang untuk itu pelindung beban harus dipasang secara terpisah.
8 Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah suatu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penitupan dan pembukaan rangkaian listrik.
Bila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus bolak-balik, maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiapa saat mengikuti bentuk gelombang arus bolak-balik. Sebaliknya jika kontaktor yang dirancang untuk arus bolak-balik digunakan pada arus searah, maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik, sehingga kumparan menjadi panas. Jadi kontaktor yang dirancang untuk arus searah, digunakan untuk arus searah saja. Juga untuk arus bolak-balik.
Umumnya kontaktor magnet akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85% tegangan kerjanya, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar. Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya.
Kontak-kontak pada kontaktor ada dua macam yaitu kontak utama dan kontak bantu. Sedangkan menurut kerjanya, kontak-kontak dibedakan menjadi dua yaitu Normally Open (NO) dan Normally Close (NC).
Kontak NO adalah pada saat kontaktor tidak mendapat masukan listrik kontak terbuka, sedangkan pada saat kontaktor mendapat masukan listrik maka kontak akan tertutup. Sedangkan kontak NC adalah pada saat kontaktor tidak mendapat masukan listrik, kontak tertutup sedangkan pada saat kontaktor mendapat masukan listrik, kontak terbuka.
9 Gambar 2.2 Simbol kontak-kontak
Penandaan kontak-kontak mempunyai aturan.
1. Penomoran kontak utama adalah 1, 3, 5 dan 2, 4, 6. 2. Penomoran kontak bantu adalah
a. 1 - 2 untuk NC, contoh 11-12, 21-22, 31-32 dan seterusnya. b. 3 - 4 untuk NO, contoh 13-14, 23-24, 33-34 dan seterusnya. Kode terminasi kontaktor
A dan B : terminal koil kontaktor 1, 3, 5 : terminal kontak utama (input) 2, 4, 6 : terminal kontak utama (output) 31, 41 : terminal kontak bantu NC (input) 32, 42 : terminal kontak antu NC (output) 13, 23 : terminal kontak bantu NO (input) 14, 24 : terminal kontak bantu NO (output)
Untuk menentukan berapa besar ratting arus yang akan disalurkan oleh kontaktor dapat digunakan ketentuan.
10 Gambar 2.3 Kontaktor
2.1.3 Relay
Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan.
a. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar.
b. Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.
Relay merupakan saklar magnetis. Relay ini menghubungkan rangkaian beban on atau off dengan pemberian energi elektromagnetis. Konstruksi relay terdiri dari kumparan inti besi stationar. Kontak relay dipasangkan pada batang besi bersendi. Jika kumparan dialiri arus listrik maka timbulah elektromagnetik pada inti besi sehingga batang besi dapat ditarik ke inti elektromagnetik dan menutup pada kotak relay yang lain. Jika arus listrik diputuskan maka kontak akan dilepaskan oleh pegas.
11 Gambar 2.4 Relay
2.1.4 Mini Circuit Breaker (MCB)
Mini Circuit Breaker (MCB) adalah pemutus hubungan listrik secara automatis apabila daya/tegangan melampaui standar yang ditentukan. Fungsi MCB adalah alat pengaman yang berguna sebagai saklar dan sebagai pembatas arus listrik untuk mencegah terjadinya konsleting/hubungan pendek ataupun kerusakan peralatan listrik akibat melonjaknya tegangan listrik. Pada rumah model lama, pemutus arus listrik ini berupa fuse (sekering) yang sudah tidak praktis lagi, karena apabila putus, harus mengganti dengan sekering baru. Dengan adanya MCB maka setiap kali arus listrik over sehingga sirkuit terputus, apabila instalasi normal kembali maka untuk menghidupkan listrik cukup dengan menekan tuas/saklar pada MCB. (Suhadi,dkk).
Kepentingan melakukan suatu penelitian adalah agar kita mendapat jawaban yang dapat dipergunakan sebagai acuan dalam memilih suatu alat pengaman yang betul-betul baik dan handal. MCB dipergunakan dan dipasang pada saluran awal sebelum saluran diberikan beban. Untuk MCB dengan kapasitas tertentu, semestinya memiliki kemampuan lepas dengan beban maksimal tertentu pula, tetapi kenyataan setelah diadakan suatu penelitian sebagai
12 pembatas arus, MCB sering melepas arus melebihi kapasitas yang tertera pada alat tersebut. Hal ini tentu sangat berpengaruh terhadap perencanaan dalam penentuan besar dan kecilnya diameter dari saluran (kabel) itu sendiri.
(a) (b)
13 Keterangan gambar (b) :
1. Tuas Operasi Strip 5. Bimetal
2. Aktuator Mekanis 6. Sekrup Kalibrasi 3. Kontak Bergerak 7. Kumparan magnetis 4. Terminal Bawah 8. Ruang busur api A. Prinsip kerja MCB
1. Thermis prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logam yang koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi satu keping (bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan melengkung dan memutuskan aliran listrik. 2. Magnetik prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang
cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar gaya yang menggerakkan sakelar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api yang terjadi masuk ke dalam ruangan yang berbentuk pelat-pelat, tempat busur api dipisahkan, didinginkan dan dipadamkan dengan cepat.
2.1.5 Timer
Timer adalah alat yang berfungsi sebagai alat penghitung waktu, apabila waktu yang telah ditetapkan tercapai maka anak kontaknya akan bekerja. Ada dua macam jenis timer, pertama timer on delay dan yang kedua timer off delay.Timer on delay bekerja ketika tegangan supply masuk, sedangkan timer off delay bekerja pada saat tegangan supply terputus atau off.
14 1. Cara Kerja Timer
Pada saat timer mendapatkan suplay tegangan, maka timer akan mulai menghitung, ketika jumlah hitungan actual sama dengan setting (jarum merah), maka kontak output timer akan bekerja, Kontak timer berupa normally close (NC) dan normally open (NO) .
.
Gambar 2.6 Timer 2. Arti dan fungsi indikator yang terdapat pada timer.
Ada beberapa item indikator pada bagian timer yang perlu diketahui
1. Power : Berfungsi sebagai indikator bahwa suplay tegangan sudah masuk 2. Out : Berfungsi sebagai indikator bahwa output timer kerja (waktu
actual = set)
3. A : Mode timer ( on delay mode ) 4. 0-12 : Skala timer ( bisa dirubah )
5. Sec : Satuan timer dalam detik. ( bisa dirubah dalam satuan jam/hari ) 6. Jarum merah : Berfungsi sebagai indikator set, dirubah dengan cara diputar.
15 3. Ratings
1. Tegangan kerja : 100-240 Vac / 100-125 Vdc
2. Kapasitas beban 5 A 250 Vac.
3. Konsumsi daya : 1.6 Watt ( relay on ).
Salah satu contoh penggunaan timer adalah, digunakan untuk memberi delay / timing pada sarana input atau masukan dari sensor seperti photo sensor atau lainnya, sehingga ketika sensor bekerja, akan di delay terlebih dulu oleh timer tsb. Hal ini bertujuan melindungi rangkaian agar tidak on-off ketika sensor tertutup benda yang hanya sekilas lalu saja.(dalam hal ini tergantung pemakaiannya ).
2.1.6 Rel Omega dan Rel C
Rel omega dan rel C ini adalah tempat kedudukan komponen yang terdapat pada panel tenaga. Rel omega dan rel C ada terbuat dari cadmium dan alumunium. Rel ini dalam perakitan Panel biasanya dipasang pada dasar (base) panel atau pada rangkainya.
16 2.1.7 Lampu Tanda
Lampu tanda adalah lampu yang memberikan tanda atau isyarat apakah suatu rangkaian dalam keadaan beroperasi atau tidak. Dimana lampu tanda yang digunakan mempunyai daya 15 Watt, dengan tegangan kerja 6 Volt, 110 Volt dan 220 Volt.
Gambar 2.8 Lampu Tanda
Lampu tanda terdiri dari beberapa macam warna untuk berberbagai macam operasi kondisinya.
a. Warna merah, untuk menunjukan adanya tegangan pada PLN. b. Warna kuning, untuk menunjukan adanya tegangan pada Genset. c. Warna hijau, untuk menunjukkan adanya tegangan pada ACCU. 2.1.8 Perlengkapan Instalasi Tenaga
1. Penghantar
Penghantar yang digunakan adalah berupa kabel yang memiliki bermacam macam jenisnya. Penghantar untuk instalasi listrik telah diatur dalam Persyaratan umum pen ghantar, bahwa “semua penghantar yang digunakan harus dibuat dari bahan yang memenuhi syarat, sesuai dengan tujuan penggunaannya, serta telah diperiksa dan diuji menurut standar penghantar yang dikeluarkan atau diakui oleh instansi yang berwenang.”( Indhana Sudiharto, ST.,MT dkk. 2005)
17 Dilihat dari jenisnya penghantar dibedakan menjadi.
a. Kabel instalasi
Kabel instalasi ini digunakan untuk instalasi penerangan, jenis kabel yang banyak digunakan untuk instalasi rumah tinggal yang pemasangannya tetap yaitu NYA dan NYM.
b. Kabel tanah
Terdapat dua jenis kabel tanah.
1. Kabel tanah thermoplastik tanpa perisai. 2. Kabel tanah thermoplastik berperisai. c. Kabel Fleksibel
Tabel 2.1 Kode Pengenal Kabel
Huruf Kode Komponen
N Kabel jenis standar dengan tembaga sebagai penghantar NA Kabel jenis standar dengan aluminium sebagai penghanar Y Isolasi PVC
Re Penghantar padat bulat
M Selubung PVC
A Kawat Berisolasi
Rm Penghantar bulat berkawat banyak Se Penghantar padat bentuk sector Sm Penghantar dipilin bentuk sector
-1 Kabel dengan sistem pengenal warna urat dengan hijau-kuning -0 Kabel dengan sistem pengenal warna urat tanpa hijau-kuning.
18 a. Pemilihan Luas Penampang Penghantar
Pemilihan luas penampang penghantar harus mempertimbangkan. 1. Kemampuan Hantar Arus (KHA)
Penghantar sircuit akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125% arus pengenal beban penuh.”
a. Untuk Arus Searah : In = P/V (A)
b. Untuk Arus Bolak-balik Satu Fasa: In = P/(V.Cos φ) (A) c. Untuk Arus Bolak-balik tiga Fasa: In = P/( .V.Cos φ) (A)
KHA = 125% X In
Dimana : In = Arus Nominal Beban Penuh (A) P = Daya Aktif (W)
V = Tegangan (V) Cos φ = Faktor Daya 2. Drop Voltage
Drop voltage atau disebut dengan susut tegangan merupakan perbedaan antara tegangan sumber dengan tegangan di beban, karena tegangan di beban tidak sama dengan tegangan sumber yaitu tegangan di beban lebih kecil dari tegangan sumber, dapat disebabkan oleh faktor arus dan impedansi saluran.
3. Sifat Lingkungan
Sifat lingkungan merupakan kondisi dimana penghantar itu dipasang. Faktor-faktor berikut harus diperhatikan.
19 a. Penghantar dapat dipasang atau ditanam dalam tanah denagan memperhatikan kondisi tanah yang basah, kering atau lembab. Itu akan berhubungan dengan pertimbangan bahan isolasi penghantar yang digunakan.
b. Suhu lingkungan seperti suhu kamar dan suhu tinggi, penghantar yang digunakan akan berbeda.
c. Kekuatan mekanis, misalnya: pemasangan penghantar di jalan raya berbeda dengan di dalam ruangan atau tempat tinggal. Penghantar yang terkena beban mekanis, harus dipasang di dalam pipa baja atau pipa beton sebagai pelindungnya.
4. Kemungkinan Lainnya
Kemungkinan lainnnya merupakan kemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi di masa yang akan datang. Seperti penambahan beban yang akan mengacu pada kenaikan arus beban sehingga perhitungan KHA penghantar untuk memilih luas penampang penghantar akan berbeda. Drop tegangan maksimum yang diizinkan adalah dua persen untuk penerangan dan lima persen untuk instalasi daya.
20 2.1.9 Alat Ukur Listrik
Alat ukur merupakan komponen penyusun pada sebuah rangkaian kelistrikan, dimana alat ukur akan bekerja untuk memberikan sinyal dan nilai dari besaran tegangan, arus, frekuensi atau daya yang mengalir pada rangkaian kelistrikan.( Waluyanti, Sri,dkk. 2008)
Adapun Jenis-jenis alat ukur yang digunakan pada panel ini. a. Amperemeter
b. Voltmeter 1. Amperemeter
Ampermeter adalah alat pengukuran untuk mengukur arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC. Alat ukur ini ada yang analog (jarum, untuk model lama) maupun alat ukur digital (untuk yang baru dan yang lebih akurat). Untuk jenis analog, ampermeter ini menggunakan kekuatan magnet yang biasanya tidak bisa mengukur secara tepat.
Gambar 2.10 Ampermeter
Apabila dalam pengukuran arus menggunakan Avometer, maka selector harus ditempatkan pada posisi Dc mA jika menggunakan Avo analog, maka cara membaca hasil pengukuran adalah batas ukur dibagi dengan penyimpangan skala
21 penuh klemudian dikalikan dengan penunjukan jarum,atau dapat ditulis dengan rumus.
HASIL = batas ukur X penunjukan : Simpangan skala penuh
Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula penampangannya.
2. Voltmeter
Voltmeter merupakan alat atau perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah Bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang ditengah sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10 cm ( tinggi x diameter ).
Gambar 2.11 Voltmeter
Apabila dalam pengukuran tegangan menggunakan Avometer, maka selector harus ditempatkan pada posisi ADV atau ACV.Adapun cara membacanya sama seperti pada pembacaan pada pengukuran arus, yaitu batas ukur dibagi
22 penyimpangan skala penuh kemudian dikalikan dengan penunjukan. Dituliskan dalam rumus .
Hasil = batas ukur X penunjukan : Simpangan skala penuh
dan apabila yang digunakan Avo digital maka tinggal membaca angka pada layar. Cara pemakaian Voltmeter harus dipasang pararel terhadap instrument dari alat pemakai. Kelayakan batas ukur dalam masyarakat pada umumnya 110 Volt, 220 Volt serta 380 Volt, kecuali alat-alat pemakai dan pada laboraturium listrik bisa menggunakan milivolt sampai kilovolt, bahkan pada jaringan distribusi maupun transmisi sampai ratusan kilovolt.
Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat ukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengalir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.
2.1.10. Selector Switch
Selector switch terdiri dari sebuah proses yang dapat berputar serta mempunyai satu piringan atau lebih. Pada piringan-piringan ini terdapat lekuk-lekuk dan pada prosesnya dipasang sebuah alat pelayanannya. Saklar ini umumnya dilengkapi dengan alat penahan pada setiap kedudukannya karena itu pada setiap kedudukan saklar, poros dan piringan-piringannya akan ditahan pada setiap kedudukan tersebut. Ada juga selector switch yang tidak mempunyai penahan melainkan dilengkapi dengan pegas, kalau saklar diputar kesuatu kedudukan kemudian dilepas, maka proses akan kembali kekedudukan semula yaitu kedudukan nol. Alat pelayanannya dapat sebuah knop atau sebuah kunci
23 tusuk yang dapat diputar dengan tangan, namun ada kalanya juga digunakan motor listrik atau cara lain untuk menggerakkan saklarnya.
Gambar 2.13 Bentuk dari Selector Switch
Selector switch mempunyai beberapa posisi operasi yaitu, posisi nol atau satu untuk jenis ini prinsip kerjanya sangat sama dengan prinsip kerja saklar satu arah dan posisi nol atau satu atau dua, jenis ini prinsip kerjanya indentik dengan saklar silang. Pada dasarnya selector switch yang berputar adalah prosesnya, sedangkan kontak-kontaknya tidak ikut berputar karena itu umur saklar ini sangat panjang. Dengan merubah penetapan piringan-piringan porosnya, maka diperoleh berbegai kombinasi hubungan, sehingga saklar ini dikenal juga dengan nama saklar kombinasi.
Selector switch mempunyai kemampuan hantar arus 16, 25, 40, 63, 100, 200, 400 dan 630 A. Namun jenis yang banyak digunakan adalah untuk arus bolak-balik dan arus searah tegangan rendah (30 Volt).
24 2.1.11 Sepatu Kabel
Sepatu kabel berfungsi untuk membuat sambungan penghantar dengan terminal peralatan, pengaman dan terminal sambungan pada panel agar dapat terselubung dengan baik. Ukuran serta jenis sepatu kabel bermacam-macam disesuaikan dengan penampang peghantar serta terminal yang digunakan .
Gambar 2.14 Sepatu Kabel 2.1 Termin
2.1.12 Terminal
Terminal dibutuhkan untuk menyambungkan natar komponen listrik. Terminal dapat dibedakan atas.
1. Line up terminal 2. Strip terminal 3. Terminal scrup
25 Gambar 2.15 Terminal
1. Suplay Utama dan Suplay Cadangan pada Starting
Starting automatis menggunakan suplay pada pengoperasiannya. Suplay starting ada 2.
1. Suplay Utama (PLN) 2. Suplay Cadangan (Genset)
Suplay cadangan itu sebenarnya bukan hanya dari generator set (generator yang digerakkan oleh mesin disel) saja akan tetapi juga bisa dari suplay cadangan lain seperti panel sel surya (solar sel). Akan tetapi pada kenyataannya banyak yang menggunakan generator set (Genset) sebagai suplai cadangan, generator set ini ada yang menggunakan bahan bakar solar, premium dan campuran premium dan oil.
Adapun spesifikasi generator set yang digunakan.
Merk : Power Generation
Rated kW : 13 kW
Rated kVA : 17 kVA
Full load current : 26 Amp Rated Voltage : 380 Volt
Freuency : 50 Hz
26
BAB III
METODOLOGI PENYELESAIAN MASALAH
3.1
Perancangan Sistem
Perancangan sistem merupakan perancangan secara menyeluruh terhadap rangkaian dan alat yang digunakan.
Gambar 3.1 Diagram Blok ATS PLN Genset
Prinsip kerja diagram blok yaitu ketika sumber PLN memberikan daya pada beban, namun ketika terjadinya troble pada PLN maka kontaktor pada ATS secara automatis akan mengalihkan sumber daya PLN ke Genset. Prinsip kerja dari rancangan tersebut berdasarkan system interlock sehingga penyaluran energi listrik akan kontinue dengan adanya system interlock dari PLN Genset.
3.1.1 Rangkaian Kontrol Starting Automatis
Perancangan dimulai dengan merancang gambar rangkaian kontrolnya, dari rangkaian kontrol tersebut dapat diketahui alat dan bahan yang akan digunakan dalam pembuatan starting automatis. Maka dari itu didapatlah gambar rangkaian kontrol starting seperti.
27 Gambar 3.2 Rangkaian kontrol Starting
K1 = Kontaktor suplay beban dari PLN K2 = Kontaktor suplay beban dari Genset T1 = Timer untuk waktu tunda on K1 PLN T2 = Timer untuk waktu tunda on K2 Genset T3 = Timer untuk waktu tunda on engine T4 = Timer untuk waktu tunda off engine
T5 = Timer untuk waktu tunda suplay tegangan pada saat Run Genset.
R1 = Relay yang berfungsi mendeteksi suplay dari PLN, memutus rangkaian kontrol Genset dan menghidupkan motor stater untuk menghidupkan diesel.
R2 = Relay yang berfungsi mendeteksi suplay dari Genset, memutus rangkaian motor stater dan menghidupkan diesel.
28 Emergence = Berfungsi untuk memutuskan rangkaian kontrol star Genset
(mematikan Genset) apabila terjadi gangguan.
Dari gambar rangkaian kontrol dapat dilihat bahwa apabila suplay dari PLN mati maka anak kontak dari R1, R2, T1 dan K1 kembali keposisi awal yang akan menghidupkan rangkaian kontrol untuk star Genset. Pada saat star Genset anak kontak T3 mulai menstar Genset secara automatis serta anak kontak T5 untuk mengembalikan posisi awal anak kontak T3 selesai star dan akan menghambat tegangan langsung kebeban pada saat run Genset. Lalu T2 juga akan bekerja menyuplai tegangan setelah Genset hidup, maka akan bekerja untuk mengoperasikan K2 serta pemindahan suplay beban ke suplay cadangan (Genset).
Namun apabila PLN kembali hidup, maka anak kontak R1, R2 dan T1 akan bekerja sehingga memutuskan kontrol dari Genset dan membuka anak kontak pada on Genset dan memindahkan beban ke suplay utama (PLN). Namun agar memastikan PLN stabil, maka anak kontak T4 pada off Genset diberi timer sekitar 5 detik, sehingga walaupun beban sudah di suplay kembali oleh suplay utama (PLN) Genset akan mati, karena terkadang suplay utama hanya hidup sesaat, kemudian mati kembali.
29 3.1.2 Rangkaian daya Starting Automatis.
Gambar 3.3 Rangkaian daya Starting Automatis. 3.1.3 Alat dan Bahan Pembuatan Panel Starting
Dari rangkaian kontrol dan daya yang telah dirancang didapatlah alat dan bahan yang akan digunakan pada panel starting. Pada tabel 3.1 dan tabel 3.2, ditunjukkan komponen dan peralatan yang akan digunakan pada pembuatan panel Starting.
30 Tabel 3.1. Komponen Starting
No. Komponen Yang digunakan Spesifikasi Jumlah
1 Panel Box 40 x 60 x 25 cm 1 bh
2 MCB 3 Fasa EWIGE 10 Ampere 1 bh
3 MCB 1 Fasa MABB 6 Ampere 3 bh
4 Kontaktor Schneider LCID 09 mf S.E
220 V
2 bh
5 Timer AC Omron H3BA-8 220 volt AC 5 bh
6 Relay Omron MK 2 P 220 volt AC 4 bh
7 Rel Omega - 1 btg
8 Rel Kabel 33 x 33 mm 1 btg
9 Ampermeter Powel 3 bh
10 Voltmeter Powel 1 bh
11 Selektor Switch I 0 II Powel 2 bh
12 Selektor Switch Voltmeter Powel 1 bh
13 Lampu Tanda LED Power 3 bh
14 Push Button Power 4 bh
15 Emergency Stop Power 1 bh
16 Spiral SW 10 2 meter
17 Skun 1,5 Y 250 bh
18 Terminal STB 25 A/4 P 1 bh
19 Kabel NYAF 0,75 mm Extrana 6 meter
31 Tabel 3.2. Alat yang digunakan pada Pembuatan Starting
No. Alat Yang Digunakan Jumlah
1 Obeng (+) 3 bh 2 Obeng (-) 2 bh 3 Bor 1 bh 4 Multimeter 1 bh 5 Gergaji Besi 1 bh 6 Tang Kombinasi 1 bh 7 Tang Potong 1 bh 8 Tespen 1 bh 9 Gerinda 1 bh
Kemudian setelah diketahui alat dan bahan yang akan digunakan untuk merancang dan merangkai rangkaian control dan daya pada Panel Starting, setelah itu melakukan pembuatan tata letak komponen yang akan dipasang di panel supaya memudahkan pekerjaan saat merangkai rangkaian control maupun daya pada panel.
1. Perancangan tata letak komponen dan perakitan Box panel Starting
Box panel yang digunakan berdimensi panjang 40 cm, lebar 20 cm dan tinggi 60 cm. Box panel ini berfungsi untuk tempat komponen-komponen rangkaian kontrol dan daya dalam, sedangkan pintu sebagai cover serta tempat peralatan interaksi dan pemantauan.
32 2. Pemasangan duck (jalur kabel)
Pemasangan duck dilakukan sesuai dengan tata letak dari komponen yang akan dipasang baik di dalam box utama maupun pada pintu box. Dalam pembuatan duck ini juga harus memperhatikan tata letak komponen serta perkiraan jarak antara komponen dengan duck, duck yang dipasang tidak terlalu jauh dan tidak pula terlalu dekat dengan komponen karena apabila terlalu jauh atau dekat maka kerapian dari rangkaian yang dipasang akan berkurang.
Gambar 3.4. Tata Letak Komponen
Setelah perancangan tata letak komponen pada panel selesai, maka lakukan pengeboran sesuai dengan rel omega dan duck yang telah dipotong menurut ukuran serta tata letak komponen yang akan dipasang. Kemudian lakukan pemasangan baut untuk memperkuat kedudukan komponen pada panel, untuk kedudukan pada pintu panel dilakukan pengoboran dengan menggunakan
33 mata mor jicsaw, apabila hasil dari bor jicsaw terlalu kecil untuk komponen yang besar maka lakukan penggerindaan sesuai dengan ukuran komponen yang akan dipasang. Setelah semua dipasang sesuai dengan tata letak yang kita rancang barulah dirangkai sesuai dengan wiring diagram.
3.2 Rancangan Panel Starting automatis
Adapun panel Starting automatis yang telah dirancang.
Gambar 3.5 Rancangan Panel Starting
komponen-komponen pada panel. Dari bagian bawah terdapat terminal berfungsi untuk sambungan dari masukan dan keluaran control ATS, sedangkan control Genset berfungsi sebagai pengatur tegangan dan arus yang dihasilkan Genset untuk batrai (ACCU).
Pada jalur yang pertama terdapat 3 buah MCB 1 fasa dan 1 buah MCB 3 fasa berfungsi untuk mengamankan rangkaian control dan daya.
Pada jalur kedua terdapat 2 buah kontaktor berfungsi untuk sebagai pemindah suplay daya antara catu daya PLN dan Genset yang bekerja secara interlock. Sebelah kontaktor terdapat 5 buah relay yang berfungsi untuk mendeteksi hilangnya tegangan apabila salah satu dari tegangan keluaran Genset hilang.
34 Pada jalur yang ketiga terdapat 5 buah Timer AC yang berfungsi untuk penunda waktu hidup dari K1 dan K2, dan penunda hidupnya Genset, menstart Genset, RUN Genset dan mematikan Genset .
Pada pintu panel terdapat lampu tanda, alat ukur, selector auto manual, selector Volt, emergency stop dan push button. Lampu tanda terdapat pada pintu panel paling atas, lampu tanda memiliki 3 warna pada panel starting. Pada warna merah digunakan pada PLN, lampu tanda warna kuning sebagai lampu tanda Genset dan lampu tanda warna hijau sebagai lampu tanda ACCU.
Dibawah alat ukur terdapat 1 buah alat ukur lagi yaitu Voltmeter. Voltmeter dapat menunjukkan tegangan sesuai dengan yang diinginkan dengan cara mengganti arah penunjuk pada selector switch yang terletak paling kanan. Untuk selector auto manual yang paling kanan berfungsi untuk mengoperasikan rangkaian control secara automatis ataupun manual, dan selector auto manual sebelah kiri berfungsi untuk mengoperasikan rangkaian daya secara manual ataupun automatis. Sedangkan untuk emergency stop berfungsi untuk memutuskan rangkaian control star Genset apabila terjadi gangguan pada Genset.
35 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Rangkaian Kontrol Program Fluid-Sim-H
Dalam pengujian rangkaian kontrol menggunakan Fluid-Sim-H semua komponen starting automatis yang dirangkai penamaan (label) dari komponen harus sesuai, karena apabila label dari komponen yang digunakan maka rangkaian yang telah dibuat pada Fluid-Sim-H bisa disimulasikan. Misalkan label dari anak kontak relay harus sesuai dengan label anak kontak relay yang digunakan.
Gambar 4.1 Tampilan Fluid-Sim-H
Kemudian buat rangkaian kontrol starting didalam kolom yang tersedia pada Fluid-Sim-H, akan tetapi gambar rangkaian kontrol yang dirangkai harus pas dengan besar tampilan layar pada Fluid-Sim-H, karena apabila gambar rangkaian terlalu besar maka rangkaian kontrol tidak akan bisa disimulasikan.
36 Gambar 4.2 Rangkaian Kontrol pada Aplikasi Fluid-Sim-H
Setelah rangkaian kontrol selesai dibuat pada Fluid-Sim-H maka klik tanda star (F9) untuk mensimulasikan rangkaian kontrol dari starting, tanda dari aplikasi Fluid-Sim-H telah dirun (star) warna dari tombol star sudah hijau.
Gambar 4.3 Menjalankan (RUN) Aplikasi Fluid-Sim-H
Untuk mensimulasikan rangkaian kontrol ATS klik MCB_1 dan MCB_2 maka setelah itu sumber dari catu daya PLN akan terlihat hidup.
37 Gambar 4.4 Saat Beban disuplai oleh PLN
Pada saat catu daya PLN padam (gangguan) maka anak kontak NC pada R1 akan mendeteksi kemudian rangkaian kontrol star Genset akan hidup dan T3 akan bekerja. Setelah 2 detik anak kontak T3 mulai menstar Genset secara automatis serta anak kontak T5 untuk mengembalikan posisi awal anak kontak T3 selesai star dan akan menghambat tegangan langsung kebeban pada saat run Genset. Lalu anak kontak T2 akan bekerja selama 2 detik untuk pemindahan beban ke K2.
38 Gambar 4.5 Saat Beban disuplay oleh Genset.
Pada rangkaian kontrol starting ini pemindahan beban dapat dilakuan secara manual dengan memindahkan posisi selector suplay kebeban kemudian menekan push button S2 untuk mengoperasikan R3, sedangkan untuk starting Genset tetap automatis.
39 Dari percobaan dengan menggunakan Fluid-Sim-H dapat dilihat bahwa rangkaian starting yang dirancang bekerja dengan benar, baik rangkaian kontrol maupun rangkaian daya. Kemudian barulah rangkaian kontrol dan rangkaian daya dipasang atau dirangkai sesuai dengan gambar rangkaian.
4.2. Analisa Pengujian Alat
Berdasarkan hasil pengujian didapatlah data tegangan dan arus masing- masing sumber.
Tabel 4.1 Data Pengujian Alat
Sumber Tegangan (Volt)
Arus fasa R (A) Arus fasa S (A)
PLN 215 Volt 0,83 A 0,83 A
Genset 222 Volt 0,83 A 0,83 A
Pengujian alat starting automatis ini dapat dilakukan berdasarkan berbagai kondisi.
1. Kondisi ON/OFF Genset. 2. Kondisi beban disuplai PLN. 3. Kondisi beban disuplai Genset.
Dalam pengujian yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui bagaimana cara kerja rangkaian kontrol dan rangkaian daya starting automatis pada saat pemindahan suplay beban. Pada pengujian starting dilakukan dengan simulasi menggunakan Fluid-Sim-H dimana pada saat suplay PLN mengalami gangguan (mati), maka anak kontak normally close (NC) R1 akan menutup dan akan
40 menghubungkan rangkaian kontrol untuk menstarter Genset, sehingga Genset akan hidup.
1. Kondisi On / Off Genset
Pada saat Genset On normal, maka dilakukan pengukuran tegangan antara fasa-netra sebesar 222 Volt, ketika suplay PLN padam Genset akan langsung hidup akan tetapi Genset tidak langsung terbebani karena untuk pembebanan Genset sudah diset pada T2 selama 2 detik. Genset akan bekerja stabil pada saat 3 detik, apabila Genset langsung diberi beban maka Genset dan beban yang digunakan cepat rusak karena pada saat Genset star putaran generator akan tertlalu berat dan tegangan yang dihasilkan belum stabil, oleh sebab itu T5 diset selama 6 detik untuk pemindahan suplay beban ke Genset setelah Genset bekerja stabil.
Sedangkan Off Genset akan bekerja apabila sumber PLN kembali hidup secara normal. Pada saat PLN menyala, maka akan mengaktifkan timer 4 yang berfungsi memberi waktu tunda selama 2 detik untuk stop Genset. Waktu stop Genset sengaja diberi waktu tunda selama 2 detik yang berfungsi untuk mengantisipasi apabila PLN mengalami gangguan kembali sehingga tidak setiap sebentar Genset start, karena untuk start membutuhkan daya batrai yang besar.
2. Kondisi Beban disuplay PLN
Dalam pengujian kondisi beban disuplay PLN beban yang digunakan adalah 2 buah Magiccom. Dari pengujian yang dilakukan didapat hasil pengukuran didapat arus per fasa 0,83 A dengan tegangan 215 Volt. Pada saat pengujian, semua rangkaian berjalan sesuai fungsinya baik rangkaian secara automatis maupu rangkaian secara manual. Untuk pemindahan suplay kebeban
41 juga diberi waktu tunda yaitu pada T1 dimana apabila suplai PLN hidup maka beban juga tidak langsung hidup karena terkadang suplay PLN juga belum stabil, jika suplay PLN langsung diberi beban maka beban yang digunakan juga akan cepat rusak karena arus yang tidak stabil. Sedangkan pada PLN dan Genset terdapat perbedaan fasa sehingga apabila langsung dipindahkan dari rangkaian daya Genset ke PLN akan terjadi bunga api atau terjadi hubung singkat, dan waktu tunda PLN diset selama 2 detik pada T1.
3. Kondisi Beban disuplay Genset
Dalam pengujian kondisi beban disuplay oleh Genset, pengujiannya masih sama dengan pengujian pada kondisi beban disuplay oleh PLN. Pada saat suplay PLN gangguan (padam), maka anak kontak NC R1 akan menutup sehingga secara tidak langsung akan menghubungkan rangkaian kontrol starting Genset. Apabila Genset hidup tidak langsung dibebani karena untuk membebani Genset diberi waktu tunda pada T2 tujuannya untuk mengamankan beban agar beban tidak mengalami kerusakan karena arus Genset yang tinggi atau arus yang melebihi kapasitas beban itu hingga membuat beban cepat rusak.
4.3. Prinsip Kerja Starting Automatis 4.3.1. Automatis Starting
Rangkaian daya dari Starting ini bekerja secara interlock yaitu apabila suplai PLN padam maka T3 akan bekerja untuk menstar Genset sedangkan T2 dan T5 bekerja untuk pemindahan suplay kebeban dari PLN ke Genset. Dari gambar rancangan diatas diperlihatkan sumber utama masuk ke starting melalui terminal Incoming dari PLN dan sumber cadangan masuk ke starting melalui terminal Incoming dari Genset. Sedangkan suplay ke beban dari starting
42 disambungkan pada terminal Outgoing. Untuk menyambungkan beban dengan sumber digunakan komponen MCB 3 fasa dan kontaktor. Ketika beban tersambung dengan PLN maka kontaktor 1 akan bekerja sesuai dengan waktu tunda yang diset pada T1.
Untuk kontaktor Genset tidak akan bisa aktif, karena sebelum disambungkan ke terminal koil kabel kontrol disambungkan ke anak kontak NC R1 yaitu apabila R1 bekerja maka anak kontaknya akan membuka dan juga berfungsi untuk mendeteksi apabila PLN padam. Sedangkan ketika beban tersambung dengan sumber cadangan (Genset) maka kontaktor yang bekerja adalah kontaktor 2. Sedangkan pada kontaktor pemindah suplay beban dari PLN tidak akan bekerja karena R1 tidak disuplay dari PLN.
Sedangkan pada kondisi automatis yang harus dipenuhi pada sistem ini adalah ketika PLN padam maka suplai ke relay kontrol PLN padam sehingga anak kontak NC relay kembali keposisi normal, sehingga suplay dari baterai dapat menghidupkan Genset untuk menstarting (menghidupkan) Genset. Barulah beban dapat di suplay dari Genset. Namun apabila suplai PLN telah hidup, maka anak kontak NC relay kembali terbuka sehingga beban kembali disuplai dari PLN.
43
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Pada perancangan rangkaian starting automatis ini dapat diambil kesimpulan yaitu, Panel starting adalah suatu alat pemindah (transfer) suplay untuk beban dari sumber utama (dalam hal ini PLN) ke Genset. Apabila PLN hidup kembali, maka Genset akan mati. Apabila tegangan salah satu fasa dari Genset hilang maka K2 Genset tidak akan bekerja dan beban tidak akan disuplay dari Genset. Rangkaian kontrol dan daya starting berjalan dengan baik dan sebelum melakukan wiring pada panel, maka rangkaian kontrol dan daya starting sudah disimulasikan dengan menggunakan aplikasi Fluid-Sim-H.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan pada perancangan rangkaian starting ini adalah yaitu, Perancangan dan pembuatan starting automatis harus diperhatikan kapasitas dan daya keluaran Genset, khususnya terhadap kemampuan daya Genset, penghantar, pengaman dan kontaktor. Pada saat pembelian komponen harus sesuai dengan standar yang telah ada karena apabila tida sesuai dengan standar maka komponen akan cepat rusak.
DAFTAR PUSTAKA
Sumardjati,Prih dkk. 2008 .Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik jilid 1. Departemen Pendidikan Nasional.
Suhadi, dkk.2008. Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 1. Depertemen Pendidikan Nasional.
Sudiharto Indhana, ST.,MT dkk. 2005 .Rancang Bangun Sistem ATS dan AMF PLN- Genset Berbasis PLC Dilengkapi Dengan Monitoring. Teknik Elektro Industri PENS-ITS.Surabaya
Standar Nasional Indonesia. 2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000. Jakarta: Yayasan PUIL.
Waluyanti, Sri,dkk. 2008. Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1. Departemen Pendidikan Nasional.
PERANCANGAN RANGKAIAN STARTING AUTOMATIS STANDBY UNIT
GRNSET 2,5 kW
LAPORAN TUGAS AKHIR
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya dari Politeknik
Negeri Padang
AIDIL RAHMAN
BP:1301031007
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI PADANG
viii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Panel ... 7
Gambar 2.2. Simbol kontak-kontak ... 9
Gambar 2.3. Kontaktor ... 10
Gambar 2.4. Relay ... 11
Gambar 2.5. Kontruksi MCB ... 12
Gambar 2.6. Timer ... 14
Gambar 2.7. Rel Omega ... 15
Gambar 2.8. Lampu Tanda ... 16
Gambar 2.9. Kabel NYAF ... 19
Gambar 2.10. Amperemeter ... 20
Gambar 2.11. Voltmeter ... 21
Gambar 2.12. Bentuk dari Selector Switch ... 23
Gambar 2.13. Sepatu Kabel ... 24
Gambar 2.14. Terminal ... 25
Gambar 3.1. Diagram Blok ATS PLN- Genset ... 26
Gambar 3.2. Rangkaian Kontrol Starting ... 27
Gambar 3.3. Rangkaian Daya Starting Automatis ... 29
Gambar 3.4. Tata Letak Komponen ... 32
Gambar 3.5. Rancangan Panel Starting ... 33
ix
Gambar 4.2. Rangkaian Kontrol Pada Aplikasi Fluid-Sim-H ... 36
Gambar 4.3. Menjalankan (Run) Aplikasi Fluid-Sim-H ... 36
Gambar 4.4. Saat Beban disuplay oleh PLN ... 37
Gambar 4.5. Saat Beban disuplay oleh Genset ... 38
v
DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x DAFTAR LAMPIRAN ... xi BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Perumusan Masalah ... 2 1.3. Tujuan ... 2
1.4. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ... 2
1.5. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II. Tinjauan Pustaka 2.1. Komponen yang digunakan pada starting automatis ... 4
2.1.1. Panel ... 4
2.1.2. Kontaktor Magnet ... 7
2.1.3. Relay ... 10
2.1.4. Mini Circuit Breaker (MCB) ... 11
2.1.5. Timer ... 13
vi
2.1.7. Lampu Tanda ... 16
2.1.8. Perlengkapan Instalasi Tenaga ... 16
2.1.9. Alat Ukur Listrik ... 20
2.1.10. Selector Switch ... 22
2.1.11. Sepatu Kabel ... 24
2.1.12. Terminal ... 24
BAB III. METODOLOGI PENYELESAIAN MASALAH 3.1. Perancangan Sistem ... 26
3.1.1. Rangkaian Kontrol Starting Automatis ... 26
3.1.2. Rangkaian Daya Starting Automatis ... 29
3.1.3. Alat dan Bahan Pembuatan Panel Starting ... 29
3.2. Rancangan Panel Starting Automatis... 33
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Rangkaian Kontrol Program Fluid- Sim -H ... 35
4.2. Analisa Pengujian Alat ... 39
4.3. Prinsip Kerja Starting Automatis ... 41
4.3.1. Automatis Starting ... 41
BAB V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan ... 43
5.2. Saran ... 43 DAFTAR PUSTAKA
vii
LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 LAMPIRAN 3 LAMPIRAN 4
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
Lampiran 1. Rangkain Daya ... 44
Lampiran 2. Rangkaian Kontrol ... 45
Lampiran 3. Dokumentasi pembuatan Tugas Akhir ... 46
X
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1 Kode Pengenal Kabel ... 17
Tabel 3.1 Komponen Starting ... 30
Table 3.2 Alat yang digunakan pada pembuatan Starting ... 31
PERANCANGAN RANGKAIAN STARTING AUTOMATIS
STANDBY UNIT GENSET 2,5 kW
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Oleh:
AIDIL RAHMAN
Bp. 1301031007
Telah disetujui oleh:
Pembimbing I A.FADLI,ST.,MT NIP. 195904191988031002 Pembimbing II Ir..SALWIN ANWAR.MT NIP. 195808251988031002
44
Lampiran 1
Lampiran 2
46 Lampiran 3
LAMPIRAN 4 47 A A V PERANCANGAN RANGKAIAN STARTING AUTOMATIS STAND BY UNIT GANSET 2,5 kW
