Uninterruptible Power Supply (UPS) Umum UPS adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk memberi daya sementara ketika daya utama dari jaringan padam,daya sementara ini bersumber dari daya DC yang disimpan pada baterai charger. UPS pada umumnya dihubungkan dengan beban‐beban kritikal load sehingga ketika suplai daya dari jaringan terganggu beban‐beban kritikal load ini tetap mendapat pasokan daya dari UPS, UPS juga menghasilkan keluaran tegangan yang berkualitas karna dapat meminimalisir noise tegangan,distorsi tegangan,sag tegangan dan swell tegangan.UPS umumnya dilengkapi dengan peralatan interface untuk komunikasi dengan computer,biasanya dengan system window 95,98,unix,linux maupun window NT4/2000 dimana interface ini untuk mengirimkan informasi jika jaringan utama kehilangan daya dan batterai charger habis. Bagian‐bagian utama UPS yaitu: 1. Rectifier(charger) 2. Inverter 3. Transfer Switch 1.Rectifier (charger) Rectifier ini berfungsi sebagai converter tegangan bolak‐balik (AC) ke tegangan searah (DC) sehingga disebut juga dengan penyearah. Selanjutnya daya DC ini diteruskan ke Inverter.Selain untuk penyearah alat ini juga berfungsi mengisi muatan batterai (mencharger batterai).Pada umumnya charger harus punya kemampuan mengalirkan daya output sebesar (125‐130) %,pengisian arus batterai sebesar 80 % dari rating keluaran arus batterai beban penuh dan dihindari mengisi muatan batterai melebihi batas kemampuan arusnya karna dapat mempercepat usangnya batterai.Rectifier yang bayak digunakan untuk pembangkit listrik adalah penyearah gelombang penuh
terkendali (Full Wave Controlled Rectifier) jenis SCR (Silicon Controlled Rectifier) yang dapat menjaga tegangan output konstan dengan mengatur besar sudut penyalaannya. Rectifier biasanya dilengkapi dengan gabungan inductor dan capasitor untuk mengurangi ripple tegangan serta menjaga kerataan amplitude gelombang keluarannya, selain itu juga dilengkapi dengan diode dropper untuk menjaga tegangan yang masuk ke inverter tetap konstan walau ada penurunan atau penaikan output tegangan rectifier pada waktu mengisi batterai. Proses pengisian batterai umumnya ada 3 yakni : 1. Floating 2. Equalizing 3. Boosting Waktu menghidupkan UPS ,batterai dicharge secara Equalizing,setelah beberapa saat menjadi floating,boosting ketika UPS tidak terhubung dengan beban. Batterai yang umumnya digunakan untuk pembangkit ada dua yaitu lead acid dan nickel cadmium, batterai umumnya dilengkapi dengan LVD(Low Voltage Disconnected) yang berfungsi untuk memutus batterai jika tegangan keluarannya terlalu rendah secara automatis Umumnya charger akan trip jika salah satu phasa mati dan tegangan keluaran lebih besar dari yang dikehendaki. 2.Inverter Inverter merupakan converter sumber potensial DC ke AC. Tegangan keluaran dari inverter ini yang akan dihubungkan dengan beban‐beban kritikal load. Tegangan yang keluar dari inverter dijaga kestabilan amplitude, frekuensi, distorsi yang rendah dan tidak ada transient. Kualitas tegangan UPS diukur dari keluaran tegangan inverter ini. 3.Saklar Pemindahan(Transfer Switch)
Saklar pemindahan ini untuk memilih sumber daya yang tersedia antara system bypass dengan system utama UPS. Sistem bypass bekerja jika ada kondisi tidak normal pada elemen UPS. Dalam kondisi normal saklar pemindahan ini terhubung dengan terminal system utama UPS , jika kondisi UPS tidak normal saklar pemisah ini otomatis berpindah keterminal bypass. Saklar pemindahan yang cenderung digunakan yakni: 1. Saklar statis 2. Saklar elektromekanikal Saklar statis terbuat dari bahan semikonduktor waktu pemindahannya (3‐4) ms Saklar elektromekanikal waktu pemindahannya (50‐100) ms Untuk pembangkit listrik ,saklar statis lebih dominan digunakan seperti SCR. UPS PLTU Labuhan Angin 2x115 MW UPS untuk PLTU Labuhan Angin terdiri dari tiga unit yakni: 1. UPS unit Satu 2. UPS unit dua 3. UPS untuk BOP UPS ketiga unit ini terdiri dari tiga bagian utama yang terpisah dalam tiga panel yakni: 1. UPS main work panel 2. UPS bypass panel 3. UPS feeder panel Masing‐masing panel diatas dilengkapi oleh temperature humidity control equipment dan space heater. Dalam kondisi normal suplai daya ke beban kritikal melalui UPS main work yang sumber tegangannya dari PC section 400
VAC tiga pasa,tiga kawat.Dalam kondisi UPS utama ada gangguan maka suplai daya ke beban kritikal melalui UPS bypass yang terdiri dari dua jalur: 1. GT unit DC busbar 220 V DC 2. Emergency Pc section 400 VAC 2 pasa , 2 kawat Jika kondisi tidak normal pada bagian rectifier UPS masukan daya bypass nya melalui GT unit DC busbar 220 VDC dan jika kondisi tidak normal pada inverter UPS, masukan daya bypass nya melalui Emergency Pc section 400 VAC 1UPS Main Work Panel Masukan tegangan ke main UPS adalah 400 VAC (3 pasa, 3 kawat) jalurnya melalui circuit breaker 250 A, Transformer tiga pasa 75.8 KVA, charger 365 A, reactor atau induktor, batterai choke atau batterai restrict coil,capacitor dc,inverter,induktor,transformers satu pasa , capacitor AC, static switch, manual test auto dan connection ke terminal feeder panel. Fungsi Peralatan Pada Main UPS • Transformer tiga pasa 75.8 KVA disebut sebagai transformer isolasi , Transformer ini berfungsi sebagai mentransfer energi dari busbar 400 vac pc section dengan menurunkan tegangan dari 400 VAC menjadi 230 VAC, untuk masukan ke rectifier. • Rectifier untuk mengubah potensial AC menjadi DC • Perpaduan inductor dan capasitor dc pada charger untuk mengurangi ripple tegangan dan menjaga kerataan gelombang keluaran charger. • Batterai choke berfungsi sebagai connection ke batterai pada waktu proses pengisian batterai dan pelepasan muatan batterai. • Inverter untuk mengubah potensial DC menjadi AC • Inductor setelah inverter untuk memfilter gelombang tegangan
• Transformer 30 KVA setelah inductor disebut juga transformer isolasi , Transformer ini sebagai media transfer energi dari inverter keterminal keluaran main UPS panel, mentransformasikan tegangan dari 230VAC ke 230VAC • Capasitor AC berfungsi untuk meratakan gelombang AC yang keluar dari transformer isolasi. • Fuse 500 A berfungsi untuk memutus daya jika arus keluaran transformer 30 kVA naik secara cepat melebihi 500 A. • Static switch yang merupakan sakelar pemindah suplai daya antara UPS main dengan UPS bypass yang terbuat dari bahan semikonduktor , dimana waktu transfer pindahnya (3‐4) ms. Jika ada gangguan pada bagian inverter main UPS maka sakelar penggerak static switch ini otomatis berpindah keterminal keluaran bypass UPS. • Manual test auto adalah sakelar pemilih untuk mengoperasikan connection bypass ke main UPS secara manual atau automatis • Titik terminal keluaran main UPS yang berfungsi untuk menghubungkan suplai daya dari UPS ke UPS feeder panel, system bypass juga dihubungkan ke titik ini melalui static switch. 2UPS Bypass Panel UPS bypass panel terdiri dari dua masukan yakni dari emergency pc section AC 400 V 2 phasa 2 kawat dan dari GT unit DC busbar 220 V DC. Jika terjadi kondisi tidak normal pada rectifier UPS utama, UPS bypass beroperasi dari jalur GT unit DC 220 VDC melalui Circuit Breaker 350 v DC, sebuah diode dan kemudian terkoneksi ke batterai choke charger UPS utama, kemudian diteruskan ke inverter UPS utama.Bypass 220 V DC ini selain menyuplai daya DC ke inverter UPS utama,juga sekaligus mengisi batterai UPS utama.Dioda disini berfungsi untuk memblok arus DC yang datang dari UPS utama ketika UPS utama beroperasi dan bypass 220 VDC dalam kondisi off. Dipanel Bypass 220 VDC dipasang tranduser tegangan dan arus antara circuit breaker dengan diode, yang sinyalnya dikirim ke system DCS.
Jika bagian inverter UPS utama tidak normal,maka UPS bypass AC 400 V yang bekerja , suplai dayanya masuk melalui circuit breaker 250 A, Transformer 30 KVA 400V/230 V AC,adjust voltage, circuirt breaker 315 A,fuse 800A,static switch dan titik terminal UPS utama.Antara circuit breaker masukan dengan transformer isolasi dipasang tranduser tegangan,arus,dan frekuensi untuk mengirim sinyal masukan tegangan,arus dan frekuensi ke dcs. Fungsi Peralatan Bypass 400 VAC ¾ Transformer 30 kVA berfungsi untuk menurunkan tegangan 400V ke 230 V yang akan diteruskan ke terminal keluaran utama UPS,transformer ini disebut juga transformer isolasi. ¾ Adjust voltage equipment alat ini berfungsi untuk menjaga kestabilan tegangan yang keluar dari transformer 30KVA untuk selanjutnya diteruskan ke titik terminal UPS utama. ¾ Fuse 800 A sebagai pemutus arus ,jika arus yang keluar dari transformer 30 KVA naik melebihi 800 A fuse ini putus.Fuse ini dipasang antara circuit breaker keluar dengan static switch. ¾ Static switch adalah saklar otomatis antara system bypass dengan main UPS , jika ada gangguan pada inverter UPS , static switch ini otomatis berpindah ke terminal keluaran bypass 400VAC.Untuk memilih pengoperasian bypass secara manual atau automatis dapat diatur melalui sakelar manual test auto. 3UPS Feeder Panel UPS feeder panel ini adalah bagian UPS yang berfungsi membagi daya ke beban kritikal load.Busbar rating UPS ini adalah 230V 15KA yang artinya rating tegangan normalnya phasa ke netral adalah 230 VAC dan ketika ada gangguan hubung singkat busbar ini dapat menahan besar arus hingga 15KA dalam sedetik.Difeeder panel ini dipasang tranduser tegangan,arus,dan frekuensi untuk mengirim sinyal tegangan,arus,dan frekuensi keluaran UPS ke dcs.
UPS feeder menerima daya dari titik terminal utama UPS dengan tegangan 230 VAC,50 Hz.Daya ini dikirim melalui circuit breaker kemudian diteruskan ke busbar UPS feeder panel.Melalui busbar ini, daya dibagi ke beban‐beban kritikal melalui sebuah mini circuit breaker yang rata‐rata ratingnya 16 A, 15KA yang artinya arus normal mengalir sebesar 16 A dan kemampuan arus hubung singkatnya 15 KA dalam sedetik. Beban‐beban yang disuplai yaitu Dc power pc 400 V section Dc power 400 V emergency section Dc power 400 V EPS section Dc power 6.3 KV section 1 dan 2 Dc power 6.3 KV common section Electronic equipment room Fire alarm plc cabinet Dcs power Dcs power unit GT common I&c power cabinet Local I&c cabinet TSI DEH ETS Beberapa spare By Sejahtra AS
