BAB III TEORI DASAR. Gambar 3.1 Trafo Merk Trafindo

BAB III TEORI DASAR 3.1 Transformator Energi daya listrik pada pembangkit cenderung kecil, mengingat kebutuhan total daya listrik yang ingin disuplai besar maka suatu pembangkit listrik perlu menaikkan energy tersebut sebelum ditransmisikan. Proses inilah yang tidak lepas dari peranan transformator.

Gambar 3.1 Trafo Merk Trafindo 3.1.1 Definisi Transformator Transformator adalah suatu piranti yang berguna untuk memindahkan suatu energy dari satu sisi ke sisi ke yang lain. Dalam arti lain bahwa sisi tersebut adalah sisi primer dan sisi sekunder yang terpisahkan oleh lilitan primer maupun sekunder. 3.1.2 Prinsip Kerja Transformator Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan bolak-balik yang membentengi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekundernya. Fluks bolak-balik inilah yang menimbulkan dan menginduksikan Gaya Gerak Listrik (GGL) dalam lilitan sekunder. Daya yang dapat di sampaikan dari sisi primer ke sisi sekunder tergantung dengan besar efisiensi daya tersebut yang merupakan rasio dalam

9 http://digilib.mercubuana.ac.id/

10

persen antara daya yang tersampaikan dengan daya masukan yang akan disampaikan. 3.1.3 Penggunaan Transformator Penggunaan transformator pada umumnya berdasarkan dengan kebutuhan daya pada suatu sistem instalansi suatu gedung maupun rumahan. Dan biasanya digunakan untuk melengkapi kerja generator set maupun penyesuaian terhadap suplay dari PLN. Untuk kebutuhan yang tinggi dengan daya masukan yang kurang dari generator set, digunakannya jenis transformator step-up dimana penggunaan transformator ini untuk menaikan energy sehingga dapat memenuhi kebutuhan. Sedangkan untuk penyesuaian daya dari PLN yang cenderung tinggi digunakan jenis transformator step-down agar dapat menyuplay segala bentuk instalansi dengan tidak melebihi daya yang ditentukan. 3.1.4 Gangguan pada Transformator Gangguan pada transformator bermacam jenis diantaranya gangguan alam, gangguan akibat kesalahan teknis, gangguan adanya arus lebih/tegangan lebih akibat terdapatnya hubung singkat pada salah satu atau lebih dari peralatan yang disuplai oleh transformator dan lain sebagainya. 3.1.5 Pengamanan Transformator Pada umumnya segala bentuk pengaman ataupun proteksi peralatan listrik digunakanlah relay. Yaitu peralatan listrik yang berfungsi untuk merasakan, mendeteksi,

dan

menentukan

letak

adanya

kesalahan-kesalahan

atau

ketidaknormalan kerja transformator dari yang sudah ditentukan taraf normalnya. Sistem pengaman dan proteksi harus bekerja sesuai syarat baku yaitu bereaksi jika terjadi gangguan, selektif, peka/sensitif terhadap gangguan, handal/reliability, stabilitas dan ekononis.

http://digilib.mercubuana.ac.id/

11

3.1.6 Pendingin Transformator Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi transformator, maka untuk mengurangi adanya kenaikan suhu yang berlebihan tersebut pada transformator perlu juga dilengkapi dengan sistem pendingin yang berfungsi untuk menyalurkan panas ke luar transformator. Media yang digunakan pada sistem pending dapat berupa udara, gas, minyak dan air. Sistem pendingin diperlukan untuk mempertahankan ketahanan dan kehandalan serta meningkatkan usia pakai dari transformator.

Gambar 3.2 Pendingin Trafo (ONAN, ONAF, OFAF) 3.1.6.1 Oil Natural Air Natural (ONAN) Sistem pendingin transformator yang menggunakan sirkulasi minyak dan sirkulasi udara secara alamiah. Sirkulasi minyak yang terjadi disebabkan oleh perbedaan berat jenis antara minyak yang dingin dengan minyak yang panas. 3.1.6.2 Oil Natural Air Force (ONAF) Sistem pendingin yang menggunakan sirkulasi minyal secara alami sedangkan sirkulasi udaranya secara buatan, yaitu dengan menggunakan hembusan kipas angin yang digerakan oleh motor listrik. Pada umumnya operasi transformator dimulai dengan ONAN atau dengan ONAF tetapi hanya sebagian


12

kipas angin yang berputar. Apabila suhu sudah sermakin meningkat, maka kipas angin yang lain akan berputar secara bertahap. 3.1.6.3 Oil Force Air Force (OFAF) Sistem pendingin yang menggunakan sirkulasi minyak maupun udara dengan metode buatan, sirkulasi minyak digerakan dengan menggunakan kekuatan pompa, sirkulasi udara menggunakan kipas yang digerakan oleh motor listrik 3.2 Generator Set Pada dasarnya gedung-gedung atau pabrik-pabrik dengan kebutuhan daya lisrtik yang besar memerlukan suatu piranti yang dapat menghasilkan listrik sendiri dengan tujuan sebagai cadangan apabila penyedia jasa listrik PLN padam. Dan perangkat ini tidak lain adalah perangkat yang sejenis dengan perangkat yang digunakan pada pembangkit dengan perbedaan penggeraknya saja.

Gambar 3.3 Genset Caterpillar 2000 kVA 3.2.1 Definisi Genset Generator adalah suatu piranti yang digunakan untuk mengubah energy mekanik menjadi energy listrik. Energi mekanik ini didapatkan dari berbagai sumber salah satunya adalah dari mesin penggerak seperti diesel, turbin dan lainlain. Meskipun banyak kesamaan dengan motor, generator mempunyai perbedaan yang sangat dasar yaitu generator mengubah energi mekanik menjadi energy listrik sedangkan pada motor berlaku sebaliknya mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.


13

3.2.2 Prinsip Kerja Genset Prinsip kerja generator menggunakan prinsip percobaan faraday yaitu memutar magnet dalam kumparan atau sebaliknya, ketika magnet digerakkan dalam kumparan maka akan terjadi perubahan fluks gaya magnet (perubahan arah penyebaran medan magnet)

didalam kumparan dan menembus tegak lurus

terhadap kumparan sehingga menyebabkan beda potensial antara ujung-ujung kumparan (yang menimbulkan listrik). Syarat utama untuk dapat menghasilkan listrik, harus ada perubahan fluks magnetic yang berulang-ulang dan terus menerus sehingga generator perlu mengubah energi putar yang dapat memutar kumparan pada gelonggong magnet atau sebaliknya. 3.2.3 Penggunaan Genset Genset dapat digunakan sebagai sistem cadangan listrik atau “off grid” (sumber daya yang tergantung atas kebutuhan pemakai). Biasa digunakan pada gedung-gedung seperti rumah sakit, pabrik, industri dan lain-lain yang menginginkan tenaga listrik yang besar dan relatif stabil. Merupakan perangkat cadangan yang menggantikan supply dari PLN maka dibutuhkan perangkat generator yang dapat bekerja secara otomatis saat PLN tidak dapat memberikan suplai dayanya dikarekan dengan berbagai masalah apapun bentuknya. Untuk memenuhi hal tersebut penggunaan generator biasanya digunakannya berbagai peralatan pendukung seperti panel kontrol, otomatisasi yang selektif agar kerja dari perangkat ini dapat maksimal. 3.2.4 Kapasitas Genset Setiap genset memiliki kemampuan beroperasi dengan kapasitas yang berbeda-beda yang biasanya ditentukan berdasarkan total beban maksimum terpasang untuk semua peralatan listrik. Jumlah peralatan listrik dengan kebutuhan daya yang tinggi akan membutuhkan genset yang berkemampuan membangkitkan daya yang tinggi juga begitu sebaliknya. Untuk menentukan kapasitas genset pasti akan dihadapkan dengan beberapa hal yang terkait erat dengan teori dasar listrik mengenai daya. Daya merupakan besar energy yang diperlukan untuk melakukan sebuah usaha. Dalam sistem


14

listrik arus bolak-balikn/Alternating Current (AC), dikenal ada tiga jenis daya yaitu, 

Daya Aktif (P) dengan satuan W (Watt) Merupakan daya yang digunakan untuk energy kerja sebenarnya. Daya inilah yang dikonversikan menjadi energi mekanik energi tenaga mekanik, cahaya atau panas.



Daya Reaktif (Q) dengan satuan VAR (Volt Ampere Reaktif) Merupakan besaran daya yang digunakan untuk membangkitkan fluks magnetik atau medan magnet. Salah satu peralatan listrik yang memerlukan daya reaktif adalah motor listrik/dynamo, trafo, ballast lampu yang konvesional dan peralatan listrik lain yang menggunkan proses induksi listrik lilitan untuk operasinya.



Daya Nyata (S) dengan satuan VA (Volt Ampere) Merupakan daya yang dihasilkan dari perkalian antara arus dengan tegangan pada suatu jaringan listrik atau penjumlahan dengan metode trigonometri dari daya aktif dan reaktif.

Gambar 3.4 Segitiga Daya Listrik Gambar 3.4 adalah gambaran tentang hubungan ketiga daya listrik baik daya aktif, reaktif maupun nyata. Dari hubungan inilah dapat ditarik rumus pada masing-masing besaran daya.


15



Daya Nyata (S)

dimana, S = Daya Nyata (VA) V = Tegangan (V) I = Arus (A) 

Daya Aktif (P) Dari hubungan yang terlihat pada segitiga daya maka didapat bentuk matematis hubungan daya nyata dengan daya aktif sebagai berikut.

dimana, P = Daya Aktif (W) S = Daya Nyata (VA) rugi-rugi daya

dimana, P = Daya Aktif (W) S = Daya Nyata (VA) rugi-rugi daya

dimana, P =Daya Aktif (W) V = Tegangan (V) I = Arus (A) rugi-rugi daya


16

dimana, P =Daya Aktif (W) V = Tegangan (V) I = Arus (A) rugi-rugi daya 

Daya Reaktif (Q) Dengan menggunakan rumus phitagotas maka dari segita siku-siku diatas dapat ditarik rumus untuk hubungan daya reaktif, daya aktif dan daya nyata sebagai berikut. (3.6) dimana, Q = Daya Rekatif (VAR) S = Daya Aktif (VA) P = Daya Aktif (W) Persamaan-persamaan inilah yang menjadi dasar untuk perhitungan genset.

Setelah ditambahnya total daya terpasang (daya aktif) dengan spare daya-daya tidak terduga yang biasa disebut dengan daya taksiran. Hal ini bertujuan agar suatu

saat

ketika adanya penambahan peralatan pada tidak perlunya

menambahkan genset pada suatu sistem instalasi listrik. Adapun penambahan ini adalah cara alternatif untuk menentukan demand faktor terbaik yang merupakan besar rugi rata-rata pada setiap peralatan terpasang. (3.7) dimana, DF = Deman faktor/Rugi-Rugi Daya Taksiran Daya Terpasang = daya aktif terpasang (W) Daya Taksiran = Total daya aktif taksiran (W) Penggunaan demand faktor lebih umum untuk menentukan kapasitas daya aktif yang harus disediakan oleh genset setelah membaginya dengan nilai cos


.

17

(3.8) dimana, kap-gen = kapasitas genset (W) Daya Taksiran = total daya aktif taksiran (W) cos

(0.8) = rugi beban pada genset (umum)

3.2.5 Gangguan pada Genset Secara teknis terdapat beberapa macam gangguan yang mungkin terjadi pada generator set. Macam-macam gangguan tersebut dapat diklasifikasikan berdasarkan gangguan listrik, gangguan mekanis, gangguan sistem. Klasifikasi tersebut sudah mencakup beberapa gangguan yang sering terjadi pada generator pada umumnya. 3.2.5.1 Gangguan Listrik (Electrical Fault) pada generator set. Merupakan jenis gangguan yang timbul dan terjadi pada bagian-bagian listrik yang ada pada generator. Gangguan-gangguan tersebut antara lain adalah : 

Hubung Singkat 3 Phase Terjadi arus lebih pada stator yang dimaksud adalah arus lebih yang timbul akibat terjadinya hubung singkat 3 phase. Gangguan tersebut menimbulkan loncatan bunga api dengan suhu yang tinggi yang akan melelehkan belitan dengan resiko terjadinya kebakaran, jiak isolasi tidfajk terbuat dari bahan yang anti api atau nonflammable.



Hubung Singkat 2 Phase Gangguan hubung singkat 2 phase lebih bahaya dibanding dengan hubung singkat 3 phase, karena disamping akan terjadi kerusakan pada belitan akan timbul pula vibrasi pada kumparan stator. Kerusakan lain yang timbul adalah pada poros/shaft dan kopling turbin akibat adanya momen punter yang besar.



Stator Hubung Singkat 1 phase ke tanah (Stator Ground Fault) Kerusakan akibat gangguan hubung singkat 2 phase atau antara konduktor kadang-kadang masih dapat diperbaiki dengan menyambung taping atau mengganti sebagian konduktor, tetapi kerusakan laminasi besi


18

(iron lamination) akibat gangguan hubung singkat 1 phase ke tanah yang menimbulkan bunga api dan merusakisolasi dan inti besi adalah kerusakan serius yang perbaikannya dilakukan secara total. Gangguan jenis ini meskipun kecil harus segera diproteksi. 

Rotor Hubung Tanah (Field Ground) Pada rotor generator yang belitannya tidak dihubungkan oleh tanah (ungrounded system). Bila salah satu sisi terhubung ke tanah belum menjadikan masalah. Tetapi apabila sisi lainnya terhubung ke tanah, sementara sisi sebelumnya tidak terselesaikan maka akan terjadi kehilangan arus pada sebagian belitan yang terhubung singkat ke tanah. Akibatnya terjadi ketidakseimbangan fluksi yang menimbulkan vibrasi yang berlebihan serta kerusakan fatal pada rotor.



Kehilangan Medang Penguat (Loss of Excitation) Hilangnya medan penguat akan membuat putaran mesin naik, dan berfungsi sebagai generator induksi. Kondisi ini akan berakibat pada rotor dan pasak/slot wedges, akibat arus induksi yang bersirkulasi pada rotor. Kehilangan medan penguat dapat dimungkinkan oleh :  Jatuh/trip saklar penguat (41AC)  Hubung singkat pada belitan penguat  Kerusakan kontak-kontak sikat arang pada sisi penguat.  Kerusakan pada sistem AVR



Tegangan Lebih (Ever Voltage) Tegangan yang berlebihan melampaui batas maksimum yang diijinkan dapat mengakibatkan tembusnya (breakdown) design insulasi yang akhirnya akan menimbulkan hubungan singkat antara belitan. Tegangan lebih dapat dimungkinkan oleh mesin putaran lebih/over speed atau kerusakan pada pengatur tegangan otomatis AVR(Automatic Voltage Regulator).


19

3.2.5.2

Gangguan

Mekanis/Panas

(Mechanical/Thermal

Fault)

pada

generator Jenis gangguan ini adalah gangguan yang timbul atau terjadi akibat adanya gangguan mekanik dan panas pada generator, antara lain : 

Generator Berfungsi sebagai motor Motoring adalah peristiwa dimana generator berubah fungsi menjadi motor yang diakibatkan oleh adanya daya balik (reverse power). Daya balik ini disebabkan oleh turunnya daya masukan dari penggerak utama (prime mover). Dampak kerusakan akibat motoring ini adalah lebih kepada penggerak utama itu sendiri. Pada turbin uap, peristiwa motoring akan mengakibatkan pemanasan lebih pada sudut-sudutnya, kavitasi pada sudut turbin air, dan ketidakstabilan pada sudut turbin gas.



Pemanasan Lebih Setempat Pemanasan lebih setempat pada sebagian stator dapat dimungkinkan oleh:  Kerusakan laminasi  Kendornya bagian-bagian tertentu didalam generator seperti pasakpasak stator (stator wedges).



Kesalahan Parallel Kesalahan dalam menghubung parallelkan generator karena syaratsyarat sinkron tidak terpenuhi dapat mengakibatkan kerusakan pada bagian poros dan kopling generator dan penggerak utamanya karena terjadinya momen puntir. Kemungkinan kerusakan lain yang timbul, kerusakan PMT dan kerusakan pada kumparan stator akibat adanya kenaikan tegangan sesaat.



Gangguan pendingin Stator Gangguan pada media sistem pendingin stator (pendingin dengan media udara hydrogen, atau air) akan menyebabkan kenaikan suhu belitan stator. Apabila suhu belitan melampaui batas ratingnya akan berakibat kerusakan belitan.


20

3.2.5.3 Gangguan Sistem (Sistem Fault) pada generator Generator dapat terganggu akibat adanya gangguan yang dating/ terjadi pada sistem generator. Gangguan-gangguan sistem yang terjadi umumnya adalah : 

Frekuensi Operasi yang tidak normal (Abnormal Frequency Operation) Perubahan frekuensi keluar dari batas-batas normal di sistem dapat berakibat ketidakstabilan pada turbin generator. Perubahan frekuensi sistem dapat dimungkinkan oleh tripnya unit-unit pembangkit atau penghantar (transmisi).



Lepas sinkron (loss of synchroun) Adanya gangguan disistem akibat perubahan beban mendadak, switching, hubung singkat dan peristiwa yang cukup besar akan menimbulkan ketidakstabilan sistem. Apabila peristiwa ini cukup lama dan melampaui batas ketidakstabilan generator, generator akan kehilangan kondisi parallel. Keadaan ini akan menghasilkan arus puncak yang tinggi dan penyimpangan frekuensi operasi yang keluar dari seharusnya sehingga akan menyebabkan terjadinya stress pada belitan generator, gaya puntir yang berfluktuasi serta resonansi yang akan merusak turbin generator itu sendiri. Pada kondisi ini generator harus dilepas dari sistem.



Arus Beban Kumparan yang tidak Seimbang (unbalance armature current) Pembebanan yang tidak seimbang pada sistem/adanya gangguan 1 phasa dan 2 phasa pada sistem yang menyebabkan beban generator tidak seimbang yang akan menimbulkan arus urutan negative. Arus urutan negatif yang melebihi batas, akan menginduksikan arus medan yang berfrekuensi rangkap yang arahnya berlawanan dengan putaran rotor akan menyebabkan adanya pemanasan lebih dan kerusakan pada bagian-bagian konstruksi rotor.


21

3.2.6 Proteksi pada Genset Sistem proteksi generator pada dasarnya mempunyai kesamaan dengan sistem pengaman dan proteksi pada transformator yaitu mengguanakan proteksi utama berupa relay.

Gambar 3.5 Konstruksi Relay Pengaman Trafo dan Genset Adapun jenis relay yang dipakai adalah : 

Relay Deferensial Merupakan jenis relay yang befungsi untuk melindungi generator akibat adanya gangguan berupa hubung singkat (short-circuit) antar phase dengan phase ataupun phase dengan tanah



Stator Earth Fault Relay Adalah jenis relay yang mendeteksi adanya gangguan pentanahan atau grounding pada generator. Ground fault dideteksi dengan membiased rangkaian medan dengan tegangan DC, yang ,menyebabkan ada arus mengalir melalui relay jika terjadi gangguan tanah



Relay Tegangan berlebih (Over Voltage Relay) Pada umunya generator menggunakan sistem pentanahan netral melalui transformator dengan tahanan disisi sekunder. Sistem pentanahan ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai impedansi yang tinggi sehingga dapat membatasi arus hubung singkat agar tidak menimbulkan bahaya


22

kerusakan pada belitan dan sat terjadi gangguan hubung singkat stator ke tanah. Arus hubung singkat yang terjadi disekitar titik netral relative kecil sehingga sulit untuk dideteksi oleh relay differnsial. Dengan dipasang transformator tegangan,

arus

yang kecil tersebut

mengalir

dan

menginduksikan tegangan pada sisi transformator. Untuk mengatasi hal tersebutlah perlu digunakan relay tegangan berlebih 

Relay.Gangguan Rotor Hubung tanah dalam sircuit rotor, yaitu hubung singkat antara konduktor rotor dengan badan rotor dimana dapat menimbulkan distorsi medan magnet yang dihasilkan rotor dan selanjutnya dapat menimbulkan getaran (vibrasi) berlebihan dalam generator. Oleh karena itu, hal ini harus dihentikan oleh relay rotor hubung tanah. Karena sirkuit rotor adalah sirkuit arus searah, maka relay rotor hubung tanah pada prinsipnya merupakan relay arus lebih untuk arus searah

3.3 Circuit Breaker Circuit Breaker atau Pemutus Tenaga (PMT) adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu sistem tenaga listrik, yang mampu untuk membuka dan menutup rangkaian listrik pada semua kondisi, termasuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal. 3.3.1 Miniature Circuit Breaker (MCB) Miniature Circuit Breaker adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi relay elektromagnetik untuk pengaman hubung singkat

Gambar 3.6 Miniature Circuit Breaker


23

3.3.2 Mold Case Circuit Breaker (MCCB) Mold Case Circuit Breaker merupakan salah satu alat pengaman yang dalam proses operasinya mempunyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat untuk penghubung. Jika dilihat dari segi pengaman, maka Mold Case Circuit Breaker dapat berfungsi sebagai pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. Pada jenis tertentu pengaman ini, mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.

Gambar 3.7 Mold Case Cisrcuit Breaker Jenis Circuit Breaker ini yang sering digunakan pada genset karena rating kapasitas besar arus yang tinggi yang dapat diset sesuai kebutuhan sebagai pengaman adanya arus short circuit dan gangguan lainnya. Digunakan untuk penghubung sebelum daya genset masuk pada incoming MVDP (suatu panel instalasi yang akan dibahas pada bagian akhir bab ini). Untuk menetukan ukuran dari MCCB perlu untuk mengetahui arus pengenal dan arus pengaman yang dapat dicari dengan persamaan berikut. (3.9) dimana In = arus pengenal (A) kapasitas gensetname_plat = rating daya genset (kVA) = besaran tegangan 3 phase, dan 400Vpada_name_plat Sehingga setelah mengetahui besar arus pengaman barulah dapat menentukan besar pengaman yang yang sesuai dengan genset yang dipakai. Hal ini dengan


24

menggunakan persamaan yang berkaitan dengan keputusan PUIL 2000 (akan dibahas pada bab selanjutnya). Adapun persamaan yang didapat adalah sebagai berikut. (3.10) dimana, Ipengaman = besar arus MCCB yang sesuai dengan genset (A) 150% = toleransi pada PUIL untuk penggunaan MCCB In = Arus Pengenal (A) Sehingga didapatlah besar kapasitas penghubung dan pengaman pada keluaran genset yang sebesar Ipengaman. 3.3.3 Air Circuit Breaker (ACB) Air Circuit Breaker) merupakan jenis circuit breaker dengan sarana pemadam busur api berupa udara. ACB dapat digunakan pada tegangan rendah dan tegangan menengah. Udara pada tekanan ruang atmosfer digunakan sebagai peredam busur api yang timbul akibat proses switching maupun gangguan.

Gambar 3.8 Air Circuit Breaker 3.3.4 Oil Circuit Breaker (OCB) Oil Circuit Breaker adalah jenis Circuit Breaker yang menggunakan minyak sebagai sarana pemadam busur api yang timbul saat terjadi gangguan. Bila terjadi busur api dalam minyak, maka minyak yang dekat busur api akan berubah menjadi uap minyak dan busur api akan dikelilingi oleh gelembung-gelembung uap minyak dan gas. Gas yang terbentuk tersebut mempunyai sifat thermal


25

conductivity yang baik dengan tegangan ionisasi tinggi sehingga baik sekali digunakan sebagi bahan media pemadam loncatan bunga api.

Gambar 3.9 Oil Circuit Breaker 3.3.5 Vacuum Circuit Breaker (VCB) Vacuum circuit breaker memiliki ruang hampa udara untuk memadamkan busur api, pada saat circuit breaker terbuka (open), sehingga dapat mengisolir hubungan setelah bunga api terjadi, akibat gangguan atau sengaja dilepas. Salah satu tipe dari circuit breaker adalah recloser. Recloser hampa udara dibuat untuk memutus- kan dan menyambung kembali arus bolak-balik pada rangkaian secara otomatis. Pada saat melakukan pengesetan besaran waktu sebelumnya atau pada saat recloser dalam keadaan terputus yang kesekian kalinya, maka recloser akan terkunci (lock out), sehingga recloser harus dikembalikan pada posisi semula secara manual.

Gambar 3.10 Vacum Circuit Breaker


26

3.3.6 Sulfur Circuit Breaker (SF6CB) Sulfur Circuit Breaker adalah pemutus rangkaian yang menggunakan gas SF6 sebagai sarana pemadam busur api. Gas Sulfur merupakan gas berat yang mempunyai sifat dielektrik dan sifat memadamkan busur api yang baik sekali. Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam. Rating tegangan circuit breaker adalah antara 3.6 KV – 760 KV.

Gambar 3.11 Sulfur Circuit Breaker 3.4 Panel-Panel Instalansi yang berkaitan langsung dengan genset Merupakan peralatan yang berfungsi untuk mengoptimalkan dan memudahkan kinerja manusia dalam pengoperasian genset. 3.4.1 Panel KWH Merupakan panel listrik yang berfungsi untuk mengukur daya pada masingmasing beban dan tempat diletakkan beberapa KWH

Gambar 3.12 Panel KWH


27

3.4.2 Local Panel Control Merupakan panel listrik yang berfungsi untuk mengoperasikan generator yang meliputi starting, running, stoping, emergency stop dan dilengkapi dengan proteksi dan monitoring baik proteksi dan monitoring untuk diesel engine ataupun terhadap alternator (generator) itu sendiri. Proteksi terhadap engine meliputi : 

Low Oil Pressure



High Water Temperature



High Oil Temperature



Over/Under Speed



Low Voltage Baterray

Proteksi terhadap alternator meliputi: 

Over/Under Voltage



Over/Under Frequency



Over Current



Over Load



Over Temperature



Reverse Power



Unbalancing Voltage



Unbalancing Current



Earth Fault

Gambar 3.13 Local Panel Control


28

3.4.3 Panel Change Over Switch Merupakan panel penghubung dan pemutus tegangan dari sumber listrik. Dan panel ini umumnya dioperasikan secara manual, dengan pengoperasian sistem 1-0-2 (PLN-off-Genset).

Gambar 3.14 Panel Change Over Switch 3.4.4 Automatic Transfer Switch Panel Merupakan panel yang berisikan perangkat yang berfungsi untuk menghidupkan (starting) generator set secara otomatis ketika suplai listrik dari PLN gagal (terjadi pemadaman atau masalah lainnya).

Gambar 3.15 Automatic Transfer Switch Panel


29

3.4.5 Automatic Main Failure Panel Merupakan panel yang berisikan perangkat yang berfungsi untuk membuka suplai dari generator set dan menutup suplai listrik dari PLN secara otomatis dan juga membuka suplai listrik dari PLN serta menutup suplai dari generator set secara otomatis ketika suplai listrik dari PLN kembali

Gambar 3.16 Automatic Main Failure 3.4.6 Synchronizing Panel Panel yang digunakan untuk mengoperasikan dua buah generator set atau lebih yang bekerja secara parallel (bersamaan) agar didapat catudaya sumber yang dapat diatur sesuai kebutuhan beban listrik, disamping itu juga untuk efisiensi jika beban listrik dalam level rendah. Dengan adanya teknologi yang semakin pesat perkembangannya pengoperasian synchronizing panel sudah semakin mudah karena sudah dilengkapi dengan modul elektronik berteknologi tinggi yang secara keseluruhan dapat diatur agar dapat bekerja secara otomatis. Synchroun dapat digunakan dilakukan antara generator set dengan generator set ataupun generator set dengan suplai dari PLN ketika dua atau lebih generator sets running bersamaan untuk mensuplai suatu sistem kelistrikan. Generator tersebut harus disynchrounkan secara manual atau otomatis sehingga mempunyai phase, voltage dan frekuensi yang sama. Perangkat ini dilengkapi dengan tombol kontrol dipanel depan. Saklar ini bertanggung jawab untuk menaikan dan menurunkan kecepatan dan tegangan dari generator agar sesuai dengan frekuensi dan tegangan bus sebelum sinkronisasi.


30

Ada voltmeter digital dalam perangkat yasng menawarkan bus generator dan pengukuran. Penggunaan synchrounizing Panel antara lain : 

Rekayasa sistem



Multiplexing beberapa generator



Komunikasi multimedia



Telekomunikasi



Sinkronisasi data



Semikonduktor



Peralatan electron

Gambar 3.17 Synchronizing Panel 3.4.7 Capasitor Bank Panel Merupakan suatu oerangkat yang berfungsi untuk meminimalisir besarnya cos phi pada suatu jaringan listrik yang mempunyai beban dengan cos phi dibawah 0.85. Perlulah meminimalisir cos phi tersebut adalah dimaksudkan untuk salah satunya menghindari biaya yang besar akibat pemakaian dari KVARH (berkaitan erat dengan baik-buruknya cos phi), karenanya PLN akan membebankan biaya akibat dari kelebihan pemakaian KVARH pada pelanggan, jika rata-rata factor dayanya (cos phi) kurang dari 0.85. Cos phi tersebut dapat diukur dengan sebuah alat ukur, sehingga dapat diketahui berapa besar dari nilai cos phi itu sendiri. Hal ini dilakukan untuk menentukan perlu atau tidaknya memerlukan Capasitor Bank pada area tersebut. Biasanya hal ini terjadi pada pabrik dan gedung-gedung yang memang mengkonsumsi tenaga listrik yang dibilang cukup besar dari PLN yang


31

mengakibatkan nilai cos phi yang rendah (buruk), sehingga diperlukan pemakaian Capasitor Bank untuk memperkecil cos phi tersebut. Dalam arti yang lebih kuat Capasitor Bank adalah electrical equitment untuk meningkatkan power factor (PF), dimana akan mempengaruhi besarnya arus (ampere). Kalau beban listrik banyak yang mengandung reaktansi seperti pada beban motor listrik, Neon maka power factor akan berada dibawah 0.8 Fluorecent/Neon yang tidak dilengkapi capasitor power factornya 0.5. Dengan dipasangnya capasitor bank maka diharapkan power factor diharapkan dapat mencapai 0.98 ~ 0.9 (karena idealnya adalah 1.0 meskipun sangat kecil kemungkinananya mencapai nilai 1.0) . PLN dengan hal ini dapat terus mensuplai lebih banyak lagi arus ke pelanggan. Bagi konsumen ini merupakan investasi, dimana dengan dipasang capasitor bank, tagihan akan berkurang dengan alternatif dapat lagi memasang lebih banyak lagi alat listrik. Untuk industry justru peraturan dari PLN adalah pelanggan harus memasang capasitor bank untuk mencapai power factor 0.85. Pemakaian capasitor bank ini menguntungkan kedua belah pihak, dari sisi pelanggan tagihan dapat berkurang maupun dari sisi PLN yang mana losses energi dapat ditekan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kapasitor bank tidak dapat menstabilkan tegangan tetapi dapat menaikan tegangan didaerah yang tegangannya sudah turun karena beban induktif.

Gambar 3.18 Capasitor Bank Panel


32

3.4.8 Panel Water Level Control Merupakan aplikasi dari rangkaian konvensional dalam bidang tenaga listrik yang diaplikasikan pada motor listrik khususnya motor induksi untuk pompa air.Fungsi dari rangkaian ini adalah untuk mengontrol level air dalam sebuah tangki penampungan yang banyak dijumpai di rumah-rumah atau bahkan disebuah industri di mana pada level tertentu motor listrik atau pompa air akan beroperasi dan pada level tertentu juga pompa air akan mati

Gambar 3.19 Panel Water Level Control 3.5 Low Voltage Distribution Panel Merupakan panel distribusi yang berfungsi sebagai penerima daya/power dari transformer (trafo) dan mendistribusikan power tersebut lebih lanjut ke panel sub sebelum kemudian disalurkan ke panel-panel yang menyuplay setiap peralatan listrik, Panel ini menggunakan Air Circuit Breaker atau moulded case Circuit Breakers

Gambar 3.20 Low Voltage Distribution Panel


33

3.6 Medium Voltage Distribution Panel Merupakan

panel

distribusi

yang

berfungsi

untuk

memutus

atau

menghubungkan saluran listrik dari PLN 20 KV sebelum masuk ke transformator step down 380 V untuk kemudian di salurkan ke panel-panel LVDP.

Gambar 3.21 Gambaran Medium Voltage Distribution Panel


BAB III TEORI DASAR. Gambar 3.1 Trafo Merk Trafindo

Recommend Documents