BAB II

TEORI DASAR

2.1 Trafo Daya

Transformator merupakan peralatan statis untuk memindahkan energy listrik dari satu

rangkaian listrik ke rangkaian lainnya dengan mengubah tegangan tanpa merubah frekuensi.

Transformator disebut peralatan statis karena tidak ada bagian yang bergerak/berputar, tidak

seperti motor atau generator. Pengubahan tegangan dilakukan dengan memanfaatkan prinsip

induktansi elektromagnetik pada lilitan.Fenomena induksi elektromagnetik yang terjadi

dalam satu waktu pada transformator adalah induktansi sendiri pada masing- masing lilitan

diikuti oleh induktansi bersama yang terjadi antar lilitan.

Secara sederhana transformator dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu lilitan primer,

lilitan sekunder dan inti besi.Lilitan primer merupakan bagian transformator yang terhubung

dengan rangkaian sumber energi (catu daya).Lilitan sekunder merupakan bagian

transformator yang terhubung dengan rangkaian beban.Inti besi merupakan bagian

transformator yang bertujuan untuk mengarahkan keseluruhan fluks magnet yang dihasilkan

oleh lilitan primer agar masuk ke lilitan sekunder.Berikut adalah gambar sederhana dari

sebuah transformator.

Gambar 2.1 Rangkaian Transformator Sederhana

Dimana :

V1 = Tegangan Primer V2 = Tegangan Sekunder

E1 = Jumlah Lilitan Primer E2 = Jumlah Lilitan Sekunder

Salah satu bagian penting dari sistem tenaga listrik adalah transformator yang disebut

sebagai transformator daya atau power transformer.Transformator daya dapat didefinisikan

sebagai sebuah transformator yang digunakan untuk memindahkan energi listrik yang

terletak di berbagai bagian dari rangkaian listrik antara generator dengan rangkaian primer

dari sistem distribusi.

Berdasarkan hukum Faraday yang menyatakan magnitude dari electromotiveforce (emf)

proporsional terhadap perubahan flukster hubung dan hukum Lenzyang menyatakan arah

dari emf berlawanan dengan arah fluksse bagai reaksi perlawanan dari perubahan

Flukster sebut didapatkan persaman :

e = (d/dt) keterangan : e= emfsesaat(instantaneousemf)

Ψ= fluksterhubung (linkedflux)

Dan padatransformer ideal yang dieksitasi dengan sumber sinusoidal berlaku persamaan:

E =4,44ΦmNf Keterangan: E = Tegangan rms

N=jumlahlilitan

f = frekuensi

Φm= flukspuncak (peakflux)

Dan persamaan :

E1

E2

=N1

N2

Dikarenakan padatransformer idealseluruhmutualfluxyangdihasilkansalahsatu

kumparanakanditerimaseutuhnya olehkumparanyanglainnyatanpaadanyaleakageflux

maupun losslainmisalnyaberubah menjadipanas.Atasdasarinilahdidapatkanpula persamaan:

P1 = P2

V1 . I1 = V2 . I2

N1 . I1 = N2 . I2

2.2 Switchgear MV dan LV

2.2.1 Circuit Breaker (CB)

Pengoperasian CB dapat dilakukan dengan atau tanpa beban karena memiliki media

pemadam busur api (OCB, VCB, ABCB, dan SF6). Penggunaan CB untuk kapasitas besar

pada gardu induk dan dikombinasikan dengan relay dan Current Transformer (CT).

Dalam operasi CB harus mampu:

1. Memutus/ memikul arus nominal secara kontinyu

2. Bekerja secara otomatis bila terjadi gangguan.

3. Bekerja sebagai isolasi pada keadaan kontak terbuka

4. Memikul arus hubung singkat maksimum dalam jangka waktu tertentu (breaking/

making capacity)

2.2.2 Disconnecting Switch (DS)

DS bekerja sebagai komponen pemisah jaringan sehingga pengoperasiannya dilakukan

dalam keadaan sistem tidak berbeban.

2.2.3 Load Break Switch (LBS) atau Fuse LBS (FLBS)

LBS dipakai di gardu distribusi, bekerja berdasar beban lebih saat aliran arus menjadi

sangat besar).Jika digunakan untuk arus lebih, dikombinasikan dengan fuse daya (NH Fuse).

LBS dilengkapi dengan media pemadam busur api.

Pemilihan :

Rated voltage (Un)

Rated current (In)

Breaking capacity

2.3 Sistem Pengaman

2.3.1 Fuse

Pengama lebur atau sering disebut dengan fuse adalah salah satu jenis peralatan

pengaman yang berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik dari gangguan arus hubung

singkat (Short circuit). Pengaman lebur ini mempunyai karakteristik pemutusan lebih cepat

dibandingkan dengan MCB.Pengaman ini hanya dapat dipakai satu kali dan tidak bisa

dioperasikan kembali. Fuse mempunyai dua karakteristik yaitu, karakteristik pengaman dan

karakteristik pencairan (melting) dan pemutusan (clearing). Karakteristik pengaman yaitu

hubungan antara arus hubung singkat simetri atau asimetri dengan arus pemutusan pelebur.

Sedangkan karakteristik pencairan dan pemutusan adalah hubungan antara arus gangguan

dengan waktu mulai mencair dan pemutusan fuse. Untuk ini ada dua kurva yaitu maksimum

clearing time dan minimum melting time.

Berikut ini adalah contoh macam fuse :

1. Fuse Type Ulir

Secara konstruksi pengaman ini mempunyai ulir yang akan memudahkan dalam hal

penggantian/pemasangan jika terjadi gangguan. Perlengkapan lain dari pengaman lebur

yaitu : rumah sekering, tudung sekering, pengepas patron (pas ring) dan patron lebur. Patron

lebur memiliki kawat lebur dari perak dengan campuran beberapa logam lainseperti timbel,

seng dan tmbaga, sedang untuk kawat lebur digunakan perak karena mempunyai daya hantar

yang tinggi.

Selain kawat lebur dalam patron lebur, juga terdapat kawat isyarat dari kawat

tahananyang terhubung paralel dengan kawat lebur. Dalam patron lebur juga terdapat pasir

yang berfungsi sebagai meredam percikan api yang timbul jika kawat lebur putus dan sebagai

isyarat untuk menandakan kuat arus yang dilalui didalam kawat lebur.

2. Fuse Type Pisau ( sistem NH/HRC)

Pengaman lebur type ini biasanya digunakan untuk pengaman arus di atas 20 Ampere

pada tegangan kerja 500-600 volt. Pada pengaman ini terdapat beberapa tanda plat atau

tojolan sebagai penghubung. Sekering NH ( Needle Huspning ) atau HRC ( High Rupturing

Capacity ) tidak dapat dilepas tanpa alat pengepasnya yang berbentuk mirip setrika yang

mempunyai penahan yang dapat menahan atau menarik NH dari dudukannya atau kontaknya.

Alat untuk menarik/menahan NH dari fuse holder disebut fuse puller. Fuse HRC ini memiliki

kelas kerja gL dan gI ( IEC ).

3. Fuse Type Tabung Isolator ( catridge fuse )

Pengaman lebur type tabung isolator dapat dipasang dan dilepas bagian tabungnya.

Pengaman ini biasanya digunakan untuk arus 1-100 A dengan tegangan kerja 220 volt AC.

Berdasarkan karakteristiknya, pengaman lebur type tabung isolator ini dapat dibagi

menjadi :

Fast Acting Fuse

Fast acting fuse dirancang agar bekerja pada sensitifitas tinggi walaupun kondisi arus

gangguannya sesaat.

Slow Blow fuse

Slow blow fuse didalamnya mempunyai coil dan dirancang untuk terbakar hanya

pada arus atau beban lebih yang terjadi secara continue, misal hubung singkat.

Konstruksi coil ini adalah untuk mencegah terbakarnya pengaman hanya karena

hentakan arus besar sesaat dalam waktu tertentu. Sebagai contoh slow blow fuse 2 A

akan mampu menahan 400% arus lebih sampai 6 detik.

4. MV Fuse

MV Fuse terdiri dari jenis FUSE ARC (DIN Standar) dan SOLEFUSE (UTE Standar). Di

mana fuse ini memilki kemampuan untuk melindungi peralatan distribusi tegangan

menengah. MV Fuse dapat di aplikasikan pada tegangan menengah 3 KV hingga 36 KV

tergantung dari tipenya. MV Fuse  dapat melindungi peralatan terhadap efek thermal dan

dinamik yang timbul akibat hubung singkat yang arusnya lebih besar dari kemampuan

minimum breaking current fuse tersebut.

MV Fuse ini merupakan alat proteksi terhadap efek thermal overload yang tersederhana

dan termurah. MV Fuse dapat di aplikasikan pada : MV Distribusi Power Transformer

dengan kapasitas maksimum hingga  2 MVA pada tegangan 24 kV.

Dalam pemakaiannya sebagai pengaman, pengaman lebur ( fuse ) mempunyai kelebihan

serta kekurangan. Berikut adalah kelebihan dan kekurangan dari fuse :

Kelebihan Pengaman lebur ( fuse ) antara lain :

1) Handal dalam pemutusan bila terjadi gangguan arus lebih/hubung singkat.

2) Tidak terjadi pengelasan kontak

3) Kecepatan dan waktu pemutusan tinggi, sehingga cocok untuk

mengamankan peralatan elektronika atau semi konduktor.

4) Memberikan tingkat pengamanan yang pasti dan meyakinkan unutuk nilai

arus hubung singkat yang sangant tinggi.

5) Kerugian tegangan pada penghantar leburnya kecil, karena menggunakan

tahanan menggunakan tahanan penghantar lebur yang kecil juga.

Kekurangannya antara lain :

1) Jika pengaman lebur putus diperlukan waktu dan biaya untuk mengganti

2) Dapat mengganggu dan menghambat aktifitas kerja, karena harus

menunggu pengganti pengaman lebur yang baru.

3) Untuk sistem tiga fasa, pengaman ini tidak dapat bekerja secara serentak

untuk memutuskan hubungan tiga fasa tersebut jika terjadi gangguan pada

salah satu fasanya.

2.3.2 Grounding

Sistem pengetanahan peralatan-peralatan pada gardu induk biasanya menggunakan

konduktor yang ditanam secara horisontal, dengan bentuk kisi-kisi (grid).Konduktor

pengetanahan biasanya terbuat dari batang tembaga kertas dan memiliki konduktivitas tinggi,

terbuat dari kabel tembaga yang dipilin (bare stranded copper)

Konduktor ini ditanam sedalam kira-kira 30 cm-80 cm atau bila dibawah kepala pondasi

sedalam kira-kira 25 cm.Luas kisi-kisi di daerah swicthyard, sesuai peralatan-peralatan yang

ada, dibatasi  maksimum 10 m × 5 cm. Kisi-kisi pengetanahan  bersambungan  satu dengan

lainya dan dihubungankan dengan  batang pengetanahan yang terdiri dari batang tembaga.

Semua dasar isolator-isolator.Terminal terminal pengetanahan dan pemisah

pengetanahan, netral trafo arus dan trafo tenaga, dasar penagkap petir (lighthing arrester) dan

struktur dihubungkan dengan kisi-kisi pengetanahan.Gangguan tanah yang mengalir di

tempat gangguan maupun di tempat pengetanahan gardu induk menimbulkan perbedaan 

tegangan di permukaan tanah yang dapat mengakibatkan  terjadinya tengangan  sentuk dan

tegangan langkah yang melampaui batas-batas keamanan manusia dan binatang.

Sistem pengetanahan pada gardu induk membuat permukaan tanah di lokasi gardu induk

mempunyai perbedaan tegangan  yang serendah-rendahnya  pada waktu terjadi gangguan

hubung tanah atau membuat tanah serendah-rendahnya.

Pengukuran tahanan jenis tanah pada lokasi gardu induk diambil pada beberapa titik

lokasi. Tahanan jenis dapat di hitung dengan rumus sebagai berikut :

                                       ρ = 2 π a R

Di mana :

ρ           =  tahanan jenis rata-rata tanah (ohm-meter)

a           =  jarak antara batang elektroda yang terdekat (meter)

R          =  besar tahanan yang terukur (Ohm)

Pada waktu arus gangguan mengalir antara batang pengetanahan dan tanah, tanah akan

menjadi panas akibat arus I 2 ρ .suhu tanah harus di bawah 1000C untuk menjaga sampai

terjadi penguapan pada air kandungan dalam tanah dan kenaikan tahanan jenis.

Kerapatan arus yang yang diizinkan pada permukaan batang pengetanahan dapat dihitung

dengan rumus :

                                    I = 3,1414 × 10-2  d                                

Di mana :

i    =  kerapatan arus yang diizinkan (amp/cm)

d    =  diameter batang pengetanahan (mm)

δ    =  panas spesifik rata-rata tanah (kurang lebih 1,75 × 106 watt-detik,     

         tiap m3 tiap 0p).

 θ    =  kenaikan suhu tanah yang diizinkan (0C)

ρ    =  tahanan jenis tanah (Ohm-meter)

t     =  lama waktu gangguan

Kenaikan suhu tanah yang diizinkan adalah antara perbedaan temperatur rata-rata tahanan

dan 1000C.misalkan kenaikan suhu diambil =50 0C, maka kerapan arus i.

                        i  =  0,186 amp/cm ( ρ  = 750 Ohm-meter).

Besar tegangan sentuh yang diizinkan dapat ditentukan dengan rumus :

                                    Es = Ik (Rk + 1,5 ρ s).

Dimana :

Ik  = arus fibrilasi

Rk  = tahanan badan manusia

ρs = tahanan jenis permukaan batu kerikil basah dimana orang berdiri = 3000 Ohm-meter

(untuk tanah yang dilapisi hamparan batu koral).

Tabel Tegangan sentuh yang diizinkan dan lama gangguan berdasarkan IEEE Std

80-1986.

Lama Gangguan (t) Tegangan Sentuh Yang Diizinkan

(detik) (Volt)

0,1 1980

0,2 1400

0,3 1140

0,4 990

0,5 890

1 626

2 443

3 362

Untuk pentanahan grid dengan model bujur sangkar maupun empat persegi panjang

(rectangular grid) menurut IEEE Std 80-1986 mempunyai batasan :

1.      Jumlah konduktor parallel dalam satu sisi kurang dari 25 (n<25),

2.      0.25 < h < 2.5 dengan  h adalah kedalaman penanaman konduktor (m),

3.      d< 25 m, d adalah diameter penghantar (m),

4.      D > 2.5 m, D adalah jarak antar konduktor parallel (m).

Tegangan mesh merupakan salah satu bentuk tegangan sentuh. Tegangan mesh ini

didefenisikan sebagai tegangan peralatan yang diketanahkan terhadap tengah-tengah

daerah yang dibentuk konduktor kisi-kisi (center of mesh) selama gangguan

tanah .tegangan mesh ini menyatakan tegangan tertinggi yang mungkin timbul sebagai

tegangan sentuh yang dapat dijumpai dalam sistem pengetanahan gardu induk, dan inilah

yang diambil sebagai tegangan untuk disain yang aman.

Tegangan mesh itu secar pendekatan sama dengan ρi, dimana ρ tahanan jenis tanah dalam

Ohm-meter dan i arus yang melalui konduktor kisi-kisi. Tetapi tahanan jenis tanah nyatanya

tidak merata. Demikian juga arus i tidak sama pada semua konduktor kisi-kisi. Oleh karena

itu untuk mencakup pengaruh-pengaruh jumlah konduktor pararel n , jarak-jarak konduktor

pararel, D. diameter konduktor, d, dan kedalaman penanaman, h, tegangan  mesh itu dihitung

dari persamaan sebagai berikut :

                                    Em = Km Ki  ρ

Dimana,

 Kn = ln ln

Ki  = factor koreksi untuk ketidak merataan kerapatan arus, yang dihitung dengan jarak

rumus emperis : = 0,65 + 0,172 n (= 3,402)

D   =  jarak antara konduktor-konduktor pararel pada kisi-kisi (=4m)

h   =  kedalam penanaman konduktor (=0,8 m)

d  =  diameter konduktor kisi-kisi (=0,016)

n = jumlah konduktor pararel dalam kisi-kisi utama, tidak termasuk sambungan

melintang (=16)

ρ   =  tahanan jenis rata-rata tanah (=750 Ohm-meter)

I  =  besar arus gangguan tanah (=1.200 Amp)

L  = panjang konduktor pengetanahan yang ditanam termasuk semua batang

pengetanahan (= 1.600 m).

Tegangan sentuh maksimum yang timbul dalam rangkain (mesh) tidak terletak di pusat

kisi-kisi (daerah persegi empat yang dibentuk konduktor kisi-kisi), dimana tegangan mesh

diatas dihitung, tetapi terletak agak dibagian kuar kisi-kisi (grid). Tetapi bila kisi-kisi

mempunyai delapan konduktor pararel atau kurang perbedaan tegangan sentuh maksimum

yang ada dan tegangan mesh di bagian luar kisi-kisi tidak akan melebihi 10%. Oleh karena

itu, untuk kisi-kisi dengan delapan konduktor pararel atau kurang tidak dibutuhkan

perhitungan yang eksak (teliti) bila dipergunakan factor keselamatan yang sesuai dalam

perbandingan antara tegangan mesh tegangan sentuh yang diizinkan.Jadi bila kisi-kisi

mempunyai delapan konduktor pararel atau kurang, tegangan mesh dapat dihitung dengan

persamaan (11.6) dan (11.7).tetapi bila jumlah konduktor pararel melebihi 8, persamaan

sehari-hari sudah cukup menggunakan persamaan (11.6) dan (11.7) diatas.

Maka,

            Em = 0,3695 × 3,402 × 750 × ( 1.200 / 1.600) = 707 Volt.

Jadi tegangan sentuh sebenarnya (707 Volt) lebih kecil dari tegangan sentuh yang

diizinkan (737 Volt), dengan demikian jaraj antara kisi-kisi serta panjang total konduktor

sudah memenuhi persyaratan.

Tegangan langkah yang diizinkan  dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

                                    Eℓ = Ik (Rk + 6 ρs)

Dimana :

I  =  arus fibrilasi

R  = tahanan tubuh menusia

ρs= tahanan jenis permukaan tanah 

Tabel Tegangan Langkah yang diijinkan dan lama gangguan berdasarkan IEEE Std

80-1986 :

Lama

Gangguan

Tegangan

Langkah yang

(t) Diijinkan

(detik) (Volt)

0,1 7000

0,2 4950

0,3 4040

0,4 3500

0,5 3140

1 2216

2 1560

3 1280

Tegangan langkah sebenarnya adalah peredaan tegangan yang terdapat diantara kedua

kaki bila manusia berjalan diatas tanah system pengetanahan pada keadaan terjadi gangguan.

Tegangan langkah maksimum sebenarnya dapat dihitung dengan rumus :

Eℓm  = Ks  Ki  ρ 

(contoh)

Di mana :

ρ   =  tahanan jenis rata-rata tanah (=750 Ohm-meter)

Ki  = 0,65 + 0,172 n = 3,402 (n = 16)

I   = arus gangguan tanah maksimum (= 1200 Amp).

L = panjang total konduktor yang ditahan , termasuk batang pengetanahan = 1.600 meter.

Ks  = 0,4014 (n = 16).

Dimana:

h  =  kedalaman penanaman konduktor pengetanahan (=0,8m)

D  =  jarak antara konduktor-konduktor pararel (=5 m).

Maka,

       Eℓm= 0,4014 × 3,402 × 750 × (1.200 / 1.600) = 768 Volt.

2.4 Instrumen Transformator dan Meteran

2.4.1 Current Transformer (CT)

Current Transformer atau CT adalah salah satu type trafo instrumentasi yang

menghasilkan arus di sekunder dimana besarnya sesuai dengan ratio dan arus primernya .

Ada 2 standart yang paling banyak diikuti  pada CT yaitu : IEC 60044-1 (BSEN 60044-1) &

IEEE C57.13 (ANSI), meskipun ada juga standart Australia dan Canada.

CT umumnya terdiri dari sebuah inti besi yang dililiti oleh konduktor beberapa ratus

kali.Output dari skunder biasanya adalah 1 atau 5 ampere, ini ditunjukan dengan ratio yang

dimiliki oleh CT tersebut. Misal 100:1, berarti sekunder CT akan mengeluarkan output 1

ampere jika sisi primer dilalui arus 100 Ampere. Jika 400:5, berarti sekunder CT akan

mengeluarkan output 5 ampere jika sisi primer dilalui arus 400 Ampere. Dari kedua macam

output tersebut yang paling banyak ditemui, dipergunakan dan lebih murah adalah yang 5

ampere.

Pada CT tertulis class dan burden, dimana masing masing mewakili parameter yang

dimiliki oleh CT tersebut. Class menunjukan tingkat akurasi CT, misalnya class 1.0 berarti

CT tersebut mempunyai tingkat kesalahan 1%.Burden menunjukkan kemampuan CT untuk

menerima sampai batas impedansi tertentu. CT standart IEC menyebutkan burden 1.5 VA

(volt ampere), 3 VA, 5 VA dst. Burden ini berhubungan dengan penentuan besar kabel dan

jarak pengukuran (lihat table).

Aplikasi CT selain disambungkan dengan alat meter seperti ampere meter, KW meter

Cos Phi meter dll, sering juga dihubungkan dengan alat proteksi arus. Dengan

mempergunakan bermacam ratio CT didapatkan proteksi arus dengan beragam range ampere

hanya dengan satu unit proteksi arus. Yang perlu dipersiapkan adalah unit proteksi arus

dengan range dibawah 5 ampere dan CT dengan ratio XXX:5.

CT terdiri dari belitan primer, belitan sekunder dan inti mekanik. Jika arus primer yang

masuk ke CT ke terminal P1/K dan arus yang mengalir ke sekunder dinamakan terminal S1/k,

seperti yang terlihat pada gambar 1.Selanjutnya terdapat terminal kedua pada CT disisi

primer yaitu P2/L adalah terminal yang arusnya diperoleh dari P1/k yang dialirkan kek beban

dan S2/l sisi sekunder adalah terminal yang arusnya diperoleh dari S1/k.

Dalam hal ini, polaritas sisi sekunder harus disesuaikan dengan datangnya arus di

terminal sisi primer (tidak boleh terbalik).

Secara normal yang sesuai standar IEC terminal S2/l harus ditanahkan sebagai pengaman

sekunder CT terhadap tegangan tinggi akibat kopling kapasitif, sehingga sudut antara arus

primer dan sekunder = 0, kalau S1/k yang ditanahkan maka sudut arus antara primer dan

sekunder menjadi = 180o

Untuk pemilihan CT diperlukan data teknis CT, yaitu primary rated current, secondary

rated current, rated power output, accuracy class dan insulation rating.

2.4.2 Potensial Transformer (PT)

Trafo tegangan adalah suatu peralatan listrik yang dapat memperkecil tegangan tinggi

menjadi tegangan rendah, yang dipergunakan dalam rangkaian arus bolak-balik. Fungsi

trafo tegangan adalah untuk memperoleh tegangan yang sebanding dengan tegangan yang

hendak dipergunakan untuk memisahkan sirkuit dari sistem dengan tegangan tinggi (yang

selanjutnya disebut sirkuit primer) terhadap sirkuit dimana alat ukur (instrument) tersambung

( yang selanjutnya disebut sirkuit sekunder). Beda dengan transformator tenaga yang

dibutuhkan adalah tegangan dan daya keluarannya tetapi trafo tegangan yang dibutuhkan

adalah tingkat ketelitiannya dan penuruna tegangannya yang disesuaikan dengan alat ukur.

2.4.3 Instrumen Ukur

Peralatan pengukuran ada berbagai macam sesuai dengan besar satuan yang akan diukur.

Namun yang akan dibahas pada karya tulis ini adalah peralatan pengukuran yang dilakukan

pada tegangan sebesar 20kV. Adapun penjelasan peralatan ukur sebagai berikut:

1. Amperemeter

Amperemeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur arus yang mengalir

pada suatu penghantar listrik. Amperemeter harus dipasang secara seri dengan rangkaian

yang akan diukur karena mempunyai tahanan dalam (RA) yang kecil sehingga apabila

amperemeter dihubungkan parallel akan terjadi dua aliran (I1 dan I2). Untuk arus kecil

dibawah 40A bisa menggunakan Type Direct., alat dengan TypeDirect ini digunakan secara

“Direct” atau dipasang langsung, adapun caranya langsung dipasang seri dengan beban yang

akan diukur. Namun bila beban yang diukur lebih besar dari 50A, alat ini harus

menggunakan Trafo Arus (Current Transformer). Adapun arus pengeluaran dari trafo arus

yang diijinkan antara1 – 5 A, misalnya untuk beban antara 0-50 A menggunakan CT 50/5

atau 50/1 dengan menggunakan type ampere meter dengan range scale 0 – 50 A. Bila arus

yang akan diukur kisaran antara 0-100 A maka CT yang digunakan adalah CT 100/5 atau

100/1, dengan menggunakan type amperemeter dengan range scale antara 0 – 100 A, begitu

seterusnya. Adapun cara wiring adalah dipasang seri, yaitu pada amperemeter terminal no 1

mendapat terminal K/P1 pada CT, dan terminal no 2 pada amperemeter mendapat terminal

L/P2 pada CT. Tingkat akurasi dari alat ini mencapai 1 – 1,5. Internal konsumsi arus 0,5

VA. Frekwensi 50 – 60 Hz. Berat dari alat ini 210 gr untuk ukuran 96 x 96 mm, dan 150 gr

untuk ukuran 72 x 72 mm.

2. Voltmeter

Voltmeter Adalah alat untuk mengukur beda potensial atau tegangan. Voltmeter harus

dipasangan secara parallel dengan tegangan yang akan diukur karena mempunyai tahanan

dalam (RA) yang besar.

Tahanan voltmeter harus besar, agar tidak mempengaruhi system pada saat digunakan, juga

agar daya yang hilang pada voltmeter itu kecil.

Ploses=E2

RV

Untuk pengukuran tegangan antara 0 – 250 V dan 0 –500 V dapat dipasang secara langsung,

namun bila teganggan lebih dari 500V harus menggunakan PT (Potansial

Transformer).Tingkat akurasi alat ini 1.5.frekwensi 50 – 60 Hz.

3. Frekwensi meter

Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui frekwensi (berulang) gelombang

sinusoidal arus bolak-balik yang merupakan jumlah siklus sinusoidal tersebut perdetiknya

(cycle/second) pada suatu sumber tegangan, Tegangan yang di ijinkan 0 – 220 V. cara

penyambungannya sebagai berikut :

Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting khususnya dalam

mensinkronisasikan (memparalelkan) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya frekwensi

merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit.

4. kWmeter

Alat yang di gunakan untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya aktif) yang

dikonsumsi beban listrik. Pada wattmeter terdapat belitan arus dan belitan tegangan, sehingga

cara penyambungannya merupakan kombinasi cara penyambungan voltmeter dan

amperemeter sebagaimana pada gambar dibawah ini :

Alat untuk mengukur daya pada beban atau pada rangkaian daya itu adalah nilai rata-rata

dari perkalian e . I , yaitu nilai sesaat dari tegangan dan arus pada beban atau rangkaian

tersebut. Tegangan yang di ijinkan 380 V. Sytem wiring 3 phase 4 wire. Frekwensi 50 Hz.

5. kVAr meter

Alat yang digunakan untuk mengetahui balance atau tidak suatu beban listrik 3 phase.

Bila arus balance, maka Varmeter akan mununjuk pada angka 0, namun bila tidak balance

jarum penunjuk akan menunjukkan ke IND ( terjadi beban induktif), atau CAP (terjadi beban

capacitif).

6. Cosphi meter (Cosφ)

Alat ini digunakan untuk mengetahui besarnya factor kerja (power factor) yang

merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungannya seperti pemasangan

kwh 3 phasa. Cosφ meter banyak digunakan dan terpasang pada :

● Panel pengukuran mesin pembangkit

● Panel gardu hubung, gardu induk

● Alat pengujian, alat penerangan, dll.

7. KWH meter

KWH meter digunakan untuk mengukur energi arus bolak-balik, merupakan alat yang

sangat penting untuk KWH yang diproduksi, disalurkan ataupun yang dipakai konsumen-

konsumen listrik.Max arus yang di ijinkan 20A tegangan 220V.

2.5 Sistem Rel

Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT,

Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga

listrik/daya listrik.

Berdasarkan konstruksi relnya, busbar dapat dikelompokkan menjadi :

1. Single Bus Rel Tunggal

a) Rel Tunggal Standard

b) Rel Tunggal Standard

- Pemisah bagian

- Pemutus bagian

2. Double Duo Rel Ganda

- Rel ganda standard

- Rel ganda duplicat

- Rel ganda 1 ½ CB

- Rel ganda 2 CB

3. Rel Tertutup/Loop

1. Single Busbar Rel Tunggal

Busbar tunggal adalah sistim Busbar yang paling sederhana.Karena hanya

memerlukan sedikit peralatan dan ruang maka dari segi ekonomis sistim ini sangat

menguntungkan.Sistim ini dipakai untuk gardu distribusi yang hanya mempunyai sedikit

saluran keluar dan tidak memerlukan pindah-hubungan sistim tenaga.

Semua perlengkapan peralatan listrik dihubungkan hanya pada satu / single busbar pada

umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk diujung atau akhir dari suatu

transmisi. Namun, jika terjadi gangguan pada ril, isolator pada sisi ril, pemutus beban dan

peralatan diantaranya, maka pelayanan aliran tenaga listrik akan terputus sama sekali. Jika

dipandang perlu mencegah pemutusan pelayanan total, maka dipasang pemutus beban dan

pemisah bagian; komposisi dari sistim tenaga harus disesuaikan seperlunya.

2. Double Duo Rel Ganda

Rel ganda adalah gardu induk yang mempunyai dua / double busbar . Sistem ini sangat

umum, hampir semua gardu distribusi menggunakan sistem ini karena sangat efektif untuk

mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan. Busbar ganda terdiri dari

dua ril, tiga ril atau empat ril; kedua jenis terkahir ini tidak lazim dipakai. Sistim ini

memerlukan lebih banyak isolator, ril, bangunan konstruksi baja dan ruang dibandingkan

dengan ril tunggal. Tapi dengan ini pemeriksaan alat dan operasi sistim tenaga menjadi lebih

mudah. Tidak bekerjanya satu ril tidak diikuti dengan tidak bekerjanya transformator atau

saluran transmisi. Di Jepang bila dipakai saluran transmisi rangkap (double circuit), maka

biasanya rangkaian pertama dihubungkan dengan ril A dan rangkaian kedua dengan ril B,

sehingga beban kedua rangkaian itu seimbang. Dengan cara demikian maka dimungkinkan

untuk membatasi pemutusan pelayanan dan arus hubungsingkat dengan membuka pemutus

beban penghubung kedua ril itu bila gangguan terjadi pada salah satu rangkaian. Juga bila ril

A dan ril B dikerjakan terpisah maka dimungkinkan beroperasinya sistim tenaga yang

berlainan. Oleh karena itu sistim dua ril ini pada umumnya dipakai pada gardu distribusi

yang kedudukannya penting dalam sistim tenaga.

C) Rel Ganda 2 CB

Pada gardu distribusi di mana terdapat pemusatan banyak saluran transmisi dan dimana

diperlukan keandalan yang sangat tinggi, maka dipasanglah pemutus beban bagian pada

setiap rel. Di sini gardu distribusi itu terbagi menjadi dua bagian yang bekerja terpisah,

sehingga akibat-akibat gangguan pada ril dikurangi. Pada sistim ini saluran transmisi dan

transformator tidak usah terhenti selama pemutustenaga diperiksa atau diperbaiki. Dan dalam

keadaan gangguan ril, gangguan itu dapat ditiadakan dengan tidak mempengaruhi komposisi

sistim tenaga. Di balik keuntungan-keuntungan tadi, sistim ini me mpunyai kerugian-

kerugian bahwa ia memerlukan banyak pemutus-tenaga, pemisah dan ruang serta sirkit

kontrol dan pengamannya menjadi sangat kompleks. Oleh karena itu sistim ini sampai

sekarang belum dipakai di Jepang.

D) Rel Ganda 1 ½ CB

Gardu induk dengan konfigurasi seperti ini mempunyai dua busbar juga sama seperti

pada busbar ganda, tapi konfigurasi busbar seperti ini dipakai pada Gardu induk

Pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar, karena sangat efektif dalam segi

operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan

sistem. Sistem ini menggunakan 3 buah PMT didalam satu diagonal yang terpasang secara

seri.

3. Rel Tertutup

Semua rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk seperti ring/cicin.

Ril gelang hanya memerlukan ruang yang kecil dan baik untuk pemutusan sebagian dari

pelayanan dan pemeriksaan pemutus beban. Sistim ini jarang dipakai di Jepang karena

mempunyai kerugian bahwa dari segi operasi sistim tenaga ia tidak begitu leluasa seperti

sistim rua-ril; lagi pula rangkaian kontrol dan pengamanannya menjadi lebih kompleks, dan

kapasitas arus dari alat-alat yang terpasang seri harus lebih besar.

Bahan - bahan yang biasa digunakan untuk busbar yaitu :

- Cu (tembaga) dengan resistifitas 0,017241 Ω mm²/m yang lunak pada 200° C.

- Al (aluminium) dengan resistifitas 0,02828 Ω mm²/m yang lunak pada 180° C.

- Al campuran

Bentuk – bentuk yang biasa digunakan untuk busbar yaitu :

-

-

-

Biasanya untuk gardu distribusi digunakan bahan Cu dengan bentuk

Busbar harus berupa tembaga HDHC persegi, memiliki kapasitas arus sesuai dengan

gambar spesifikasi, dibuat dan diuji mengikuti standar IEC atau B.S 5486 dan tembaganya

harus diinsulasi/dibungkus dengan lapisan tipis PVC tanpa kelim (seamless) dan dibungkus

kaca tahan lama (non-ageing) berisi film polyester dengan sifat penghantar panas yang baik.

Pemasangan support pada busbar harus terbuat dari bahan insulator berkualitas tinggi.

Ukuran busbar untuk netralnya harus sama dengan ukuran busbar fasenya. Busbar untuk fase

dan netralnya harus dibedakan menurut warnanya sesuai dengan PUIL 2000. Support-support

busbar harus dilapis dan diberi jarak yang cukup antara permukaan konduktor dan kotak

busbarnya. Bahan-bahan insulasi harus memiliki tahanan yang tinggi (high-resistivity), non-

hygroscopic, non-ignitable, kuat dan dibentuk sedemikian rupa untuk mencegah

menumpuknya debu dan kotoran. Busbar yang meregang harus dipasang expansion joint.

Joint-joint ini harus berupa tembaga yang berinsulasi yang memiliki kapasitas membawa arus

tidak kurang dari kapasitas konduktornya. Gerakan expansion joint atau konduktor tidak

boleh melebihi jarak minimum antar joint atau konduktor yang disyaratkan.

2.6 Emergency Power Supply

2.6.1 Generator

Listrik seperti kita ketahui adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis

penggunaannya oleh manusia, di mana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber

energi primer seperti batu bara, minyak bumi, gas, panas bumi,  potensial air dan energi

angin. Sistem pembangkitan listrik yang sudah umum digunakan adalah mesin generator

tegangan AC, di mana penggerak utamanya bisa berjenis mesin turbin, mesin diesel atau

mesin baling-baling. Dalam pengoperasian pembangkit listrik dengan generator, karena

faktor keandalan dan fluktuasi   jumlah beban, maka disediakan dua atau lebih generator

yang dioperasikan dengan tugas terus-menerus, cadangan dan bergiliran untuk generator-

generator tersebut.

Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang

riskan, kecuali bila bergilir dengan sumber PLN atau peralatan UPS.

Untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generator-generator tersebut dioperasikan

secara paralel antar generator atau paralel generator dengan sumber pasokan lain yang lebih

besar misalnya dari PLN.Sehingga diperlukan pula alat pembagi beban listrik  untuk

mencegah adanya sumber tenaga listrik terutama generator  yang bekerja paralel mengalami

beban lebih mendahului yang lainnya.

Tujuan kerja pararel dari generator adalah sebagai berikut :

Pengoperasian Generator Secara Paralel, Pasokan listrik ke beban dimulai dengan

menghidupkan satu generator, kemudian secara sedikit demi sedikit beban dimasukkan

sampai dengan kemampuan generator tersebut, selanjutnya menghidupkan lagi generator

berikutnya dan memparalelkan dengan generator pertama untuk memikul  beban yang lebih

besar lagi. Saat generator kedua  diparalelkan dengan generator pertama yang sudah memikul

beban diharapkan terjadinya pembagian beban yang semula  ditanggung generator pertama,

sehingga terjadi kerjasama yang meringankan sebelum beban-beban selanjutnya dimasukkan

ke generator. Selain itu juga untuk membantu mengatasi beban untuk manjaga jangan sampai

mesin dibebani lebih. Dan jika satu mesin dihentikan akan diperbaiki karena ada kerusakan,

maka harus ada mesin lain yang meueruskan pekerjaan. Jadi untuk menjamin kontinuitas dari

penyediaan tenaga listrik.

2.6.2 Diesel

Sistem pembangkit listrik tenaga diesel ini menggunakan generator dengansistem

penggerak tenaga diesel atau yang biasa dikenal dengan sebutan Genset ( Generator Set ).

PLTD ini merupakan pembangkit tenaga listrik yang ada di industri yang penggunaannya

sebagai daya listrik cadangan (emergency supply) dan beroperasi ketika PLN tidak aktif .

Ada 2 komponen utama dalam genset :

1. Prime mover atau penggerak mula, dalam hal ini adalah mesin diesel.

2. Generator.

Prime Mover / Penggerak Mula

Prime mover merupakan peralatan yang mempunyai fungsi menghasilkanenergi mekanis

yang diperlukan untuk memutar rotor generator.Penggerak mulayang dipakai dalam suatu

PLTD adalah diesel / engine. Pada mesin diesel terjadi penyalaan sendiri, karena proses

kerjanyaberdasarkan udara murni yang dimampatkan di dalam silinder pada tekanan

yangtinggi ( ± 30 atm ), sehingga temperatur didalam silinder naik. Dan pada saat itubahan

bakar disemprotkan dalam silinder dengan temperatur dan tekanan tinggimelebihi titik nyala

bahan bakar sehingga akan menyala secara otomatis. Bahanbakar yang menyala ini

menimbukan ekspansi gas yang akan menggerakkanpiston naik turun untuk melakukan kerja.

Jadi dalam hal ini diesel tidakmemerlukan karburator untuk mencampur bahan bakar

dengan udara karena telahbercampur dengan sendirinya di dalam silinder.Pada sebuah mesin

yangmempergunakan siklus percikan kompresi tidak memerlukan busi, karenapercikan yang

terjadi disebabkan oleh kompresi udara yang tinggi di dalamsilinder sehingga suhu menjadi

tinggi.Pada mesin diesel penambahan panas atauenergi senantiasa dilakukan pada tekanan

konstan.Prinsip tersebut mirip siklus Otto.

Siklus Otto :

1. Proses 0-1 : Udara ditekan masuk ke dalam silinder pada tekanan atmosfir

danvolume naik dari V2 menjadi V1.

2. Proses 1-2 : gas ditekan secara adiabatik dari V1 menjadi V2 dan temperaturnya

naik dari TA ke TB.

3. Proses 2-3 : terjadi proses pembakaran gas (dari percikan api busi), kalor diserap

oleh gas Qh. Pada proses ini volume konstan sehingga tekanan dan temperaturnya

naik.

4. Proses 3-4 : Gas berekspansi secara adiabatik, melakukan kerja

5. Proses 4-1 : kalor Qc dilepas dan tekanan gas turun pada volume konstan.

6. Proses 1-0 : dan pada akhir proses, gas sisa dibuang pada tekanan atmosfir dan

volume gas turun dari V1 menjadi V2.

Siklus Diesel :

1. Proses 0-1 : Proses hisap, udara ditekan masuk ke dalam silinder pada tekanan

atmosfir dan volume naik dari V2 menjadi V1.

2. Proses 1-2 : gas ditekan secara adiabatik dari V1 menjadi V2 dan temperaturnya

naik.

3. Proses 2-3 : terjadi proses pembakaran gas, kalor (Qh) diserap oleh gas.

4. Proses 3-4 : Gas berekspansi secara adiabatic.

5. Proses 4-1 : kalor Qc dilepas dan tekanan gas turun pada volume konstan.

6. Proses 1-0 : dan pada akhir proses, gas sisa dibuang pada tekanan atmosfir dan

volume gas turun dari V1 menjadi V2 volume gas turun dari V1 menjadi V2.

Pada mesin diesel, piston melakukan 2 langkah pendek menuju kepala silinder pada

setiap langkah daya.Pada langkah ke atas yang pertama adalah langkah pemasukan dan

pengisapan, disini udara dan bahan bakar masuk sedangkan poros engkol berputar ke

bawah.Kemudian langkah kedua poros engkol menyebabkan torak naik dan menekan bahan

bakar sehingga terjadi pembakaran.Langkah ketiga adalah langkah ekspansi dan kerja, disini

keduakatup yaitu katub masuk dan keluar tertutup sedangkan poros engkol terus berputar dan

menarik kembali torak ke bawah.

Langkah keempat adalah langkah pembuangan, disini katup buang terbuka dan

menyebabkan gas akibat sisa pembakaran terbuang keluar. Gas dapat keluar karena pada

proses keempat ini torak kembali dapat bergerak naik ke atas dan menyebabkan gas dapat

keluar. Kedua proses terakhir ini merupakan proses pembuangan. Setelah proses

keempatbdilakukan maka proses yang pertama, dimana udara dan bahan bakar

masukkembali. Proses yang terjadi pada mesin diesel dapat digambarkan sebagai berikut:

Berdasarkan kecepatan proses di atas maka diesel dapat digolongkan menjadi 3 bagian,

yakni :

1. Diesel kecepatan rendah ( N < 400 rpm )

2. Diesel kecepatan menengah ( 400 < N < 1000 rpm )

3. Diesel kecepatan tinggi ( N > 1000 rpm )

Hal – hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan suatu mesin dieselantara lain :

1. Efisiensi termal tinggi, yaitu sekitar 45 %.

2. Desain nozzle tidak memerlukan perawatan yang terlalu rumit.

3. Tekanan efektif yang rata – rata tinggi.

4. Mudah dalam proses starting.

5. Pada detonasi tidak menghasilkan suara mesin yang mengganggu.

6. Efisiensi volumetrik tinggi.

7. Gas buang tidak melebihi ambang batas polusi udara yang berbahaya.

Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai prime over :

1. Desain dan instalasi yang sederhana.

2. Auxilary equipment sederhana.

3. Waktu pembebanan relatif singkat.

4. Konsumsi bahan bakar yang relatif murah dan hemat.

Kerugian pemakaian mesin diesel sebagai prime over :

1. Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta kompresiyang

tinggi.

2. Starting awal yang berat, karena kompresinya tinggi ( ± 200 bar ).

Pembakaran Campuran Bahan Bakar dan Udara

Gas dengan

Suhu Tinggi

Gaya dengan Tekanan Tinggi

Gerak Lurus Torak

Mekanik

Engkol

Kopel Putar

3. Semakin besar daya mesin diesel tersebut dimensinya semakin besar juga, hal

tersebut akan menyulitkan jika daya mesin besar.

Prinsip Kerja Mesin Diesel

Mesin/motor diesel (diesel engine) merupakan salah satu bentuk motor pembakaran

dalam (internal combustion engine) di samping motor bensin dan turbin gas. Motor diesel

disebut dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan

bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Dilain pihak

motor bensin disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan bahan

bakar diakibatkan oleh percikan bunga api listrik dari busi.

2.6.3 Battre

Baterai atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana di dalamnya berlangsung

proses elektrokimia yang reversible (dapat berkebalikan) dengan efesiensinya yang tinggi.

Yang dimaksud dengan proses elektrokimia yang reversible adalah di dalam baterai

berlangsung proses pengubahan kimia menjadi listrik dan sebaliknya, untuk pengisian

kembali dengan cara melewatkan arus listrik dalam arah (polaritas) yang berlawanan di

dalam sel.

Prinsip Kerja Baterai

a. Proses discharge bila sel dihubungkan dengan beban, maka elektron mengalir dari

anaoda beban ke katoda, kemudian ion – ion negatif mengalir ke anoda dan ion – ion

positif mengalir ke katoda.

b. Proses pengisian adalah bila sel dihubungkan dengan power supply maka elektroda

positif menjadi anoda dan elektroda negatif menjadi katoda dan proses kimia yang

terjadi adalah sebagai berikut :

Aliran elektron menjadi terbalik, mengalir dari anoda melalui power supply ke

katoda.

Ion – ion negatif mengalir dari katoda ke anoda

Ion – ion positif mengalir dari anoda ke katoda

Jadi reaksi kimia pada saat pengisian (charging) adalah kebalikan dari proses

pengosongan (discharging).

Gambar Pengisian dan pengosongan baterai

Cara – cara Pengisian Baterai :

a. Pengisian Awal (initial charge)

Pengisian ini dimaksudakna untuk pembentukan sel baterai, cara ini hanya dilakukan

pada baterai yang single atau baterai stasioner dan hanya dilakukan seklai saja.

b. Pengisian kembali (recharging)

Recharging dilakukan secara otomatis setelah baterai mengalami pengosongan.

Lamanya pengisian kembali disensor oleh rectifier sehingga apabila baterai sudah

penuh maka dilanjutkan kembali pengisian trickle.

c. Pengisian equalizing / penyesuaian

Pengisian penyesuaian dimaksudkan untuk mendapatkan kapasitas penuh pada setiap

sel, atau dengan kata lain memulihkan kapasitas baterai. Pengisian ini juga dilakukan

pada saat baterai setelah adanya penambahan aquades.

d. Pengisian perbaikan / treatment

Pengisian perbaikan dimaksudkan untuk memulihkan kapasitas baterai yang berada di

bawah standar setelah baterai dilakukan perbaikan. Apabila setelah dilakukan

perbaikan hasilnya dicapa dapat dilakukan beberapa kali.

e. Pengisian khusus / boost charge

Pengisian ini dimaksudkan untuk memulihkan baterai secara cepat setelah adanya

pengosongan yang banyak, misalnya pada sistem operasi charge discharge yang

belum mendapat catuan PLN.

f. Pengisian kompensasi Floating / trickle charge

Pengisian ini dimaksudkan untuk menjaga kapasitas baterai selalu dalam kondisi

penuh akibat adanya pengosongan diri (self discharge) yang besarnya 1 % dari

kapasitas.

Kapasitas Baterai

Kapasitas suatu baterai adalah menyatakan besarnya arus listrik (Ampere) baterai yang

dapat disuplai atau dialirkan ke suatu rangkaian luar atau beban dalam jangka waktu (jam)

tertentu, untuk memeberikan tegangan tertentu. Kapasitas baterai (Ah) dinyatakan sebgai

berikut :

C= I x t

Dimana :

C = Kapasitas baterai (Ah)

I = Besar arus mengalir (Ampere)

t = Waktu pemakaian (jam)

2.6.4 UPS

Uninterruptible power supply (disingkat UPS) adalah perangkat yang biasanya

menggunakan baterai backup sebagai catuan daya alternatif, untuk Dapat memberikan suplai

daya yang tidak terganggu untuk perangkat elektronik yang terpasang. UPS merupakan

sistem penyedia daya listrik yang sangat penting dan diperlukan sekaligus dijadikan sebagai

benteng dari kegagalan daya serta kerusakan system dan hardware. UPS akan menjadi

system yang sangat penting dan sangat diperlukan pada banyak perusahaan penyedia jasa

telekomunikasi, jasa informasi, penyedia jasa internet dan banyak lagi. Dapat dibayangkan

berapa besar kerugian yang timbul akibat kegagalan daya listrik jika sistem tersebut tidak

dilindungi dengan UPS.

Fungsi Utama dari UPS

1. Dapat memberikan energi listrik sementara ketika terjadi kegagalan daya pada listrik

utama.

2. Memberikan kesempatan waktu yang cukup untuk segera menghidupkan genset sebagai

pengganti listrik utama.

3. Memberikan kesempatan waktu yang cukup untuk segera melakukan back up data dan

mengamankan sistem operasi (OS) dengan melakukan shutdown sesuai prosedur ketika

listrik utama padam.

4. Mengamankan sistem komputer dari gangguan-gangguan listrik yang dapat

mengganggu sistem komputer baik berupa kerusakan software, data maupun kerusakan

hardware.

5. UPS secara otomatis dapat melakukan stabilisasi tegangan ketika terjadi perubahan

tegangan pada input sehingga tegangan output yang digunakan oleh sistem komputer

berupa tegangan Yang stabil.

6. UPS dapat melakukan diagnosa dan management terhadap dirinya sendiri sehingga

memudahkan pengguna untuk mengantisipasi jika akan terjadi gangguan terhadap

sistem.

7. User friendly dan mudah dalam installasi.

8. Pengguna dapat melakukan kontrol UPS melalui jaringan LAN dengan menambahkan

beberapa aksesoris yang diperlukan.

9. Dapat diintegrasikan dengan jaringan internet.

10. Notifikasi jika terjadi kegagalan dengan melakukan pengaturan perangkat lunak UPS

management.

Jenis-Jenis UPS Berdasarkan Cara Kerjanya

1. Line-interactive UPS

Pada UPS jenis ini diberi tambahan alat AVR (automatic voltage regulator) yang

berfungsi mengatur tegangan dari suplai daya ke peralatan.

2. On-line UPS

Pada UPS jenis ini terdapat 1 rectifier dan 1 inverter yang terpisah. Hal ini lebih mahal

apabila dibandingkan dengan dua jenis UPS lainnya. Dalam keadaan gangguan, suplai

daya ke rectifier akan diblok sehingga akan ada arus DC dari baterai ke inverter yang

kemudian diubah menjadi AC.

3. Off-line UPS

UPS jenis ini merupakan UPS paling murah di antara jenis UPS yang lain. Karena

rectifier dan inverter berada dalam satu unit. Dalam keadaan gangguan, switch akan

berpindah sehingga suplai daya dari suplai utama terblok. Akibatnya akan mengalir

arus DC dari baterai menuju inverter.

4. Modified UPS

UPS jenis ini sementara hanya di produksi oleh para antusias engineering yg

berhubungan dengan komputer,

Komponen-Komponen UPS

1. Baterai

Jenis baterai yang digunakan UPS umumnya berjenis lead-acid atau jenis nikel-

cadmium. Baterai ini umumnya mampu menjadi sumber tegangan cadangan maksimal

selama 30 menit.

2. Rectifier (penyearah)

Penyearah berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi arus DC dari suplai listrik

utama. Hal ini bermanfaat pada saat pengisian baterai.

3. Inverter

Kebalikan dari penyearah, inverter berfungsi untuk mengubah arus DC dari baterai

menjadi arus AC. Hal ini dilakukan pada saat baterai pada UPS digunakan untuk

memberikan tegangan ke komputer.

Cara Kerja UPS

UPS bekerja berdasar kepekaan tegangan. (RT)UPS akan menemukan penyimpangan

jalur voltase (linevoltage) misalnya, kenaikan tajam, kerendahan, gelombang dan juga

penyimpangan yang disebabkan oleh pemakaian dengan alat pembangkit tenaga listrik yang

murah. Karena gagal, UPS akan berpindah ke operasi on-battery atau baterai hidup sebagai

reaksi kepada penyimpangan untuk melindungi bebannya (load). Jika kualitas listrik kurang,

UPS mungkin akan sering berubah ke operasi on-battery. Kalau beban bisa berfungsi dengan

baik dalam kondisi tersebut, kapsitas dan umur baterai dapat bertahan lama melalui

penurunan kepekaan UPS.

Kegagalan listrik sesaat akibat terputusnya aliran listrik atau akibat sambaran petir dapat

meningkatkan arus catu daya dan dapat mematikan supplay arus listrik direct current (DC)

yang menuju motherboard komputer. Kegagalan listrik sesaat tersebut dapat mempengaruhi

kinerja perangkat komputer baik pada hardware maupun software sehingga menggunakan

aktivitas pengolahan data. Gangguan hardware dapat mengakibatkan motherboard cepat

rusak, berkurangnya performance system, dan turunnya performance hardware. Sedangkan

gangguan system software dapat berupa kemungkinan operating system corrupt, data lost,dan

lain sebagainya.

2.7 Instalasi Gardu

Berdasarkan konstruksinya, gardu distribusi dapat dikelompokkan menjadi 4 (empat)

yaitu :

1. Gardu Beton (Gardu Tembok)

Adalah gardu distribusi yang bangunannya secara keseluruhan terbuat dari beton dan

dibangun bilamana kepadatan bebannya lebih dari 2 MVA per km2.

Gardu beton dibedakan menjadi 2, yaitu :

a. Gardu untuk konsumen umum atau perumahan

b. Gardu untuk konsumen tegangan menengah atau industri

2. Gardu Kios

Adalah gardu distribusi yang bangunannya terbuat dari metal. Biasanya gardu ini

dalam pembangunannya dipakai untuk sementara.

3. Gardu Portal

Adalah gardu distribusi yang seluruh instalasinya dipasang pada 2 tiang atau lebih.

4. Gardu Tiang (Gardu Cantol)

Adalah gardu distribusi yang seluruh instalasinya dicantolkan pada satu tiang jaringan

distribusi.

Pada rancangan ini akan digunakan gardu beton, hal ini dikarenakan pada gardujenis

beton untuk konsumen tegangan menengah dilengkapi dengan fasilitas:

a. Satu atau dua kubikel tipe pemisah (Incoming)

b. Satu atau dua kubikel tipe pemutus (Outgoing)

c. Satu atau dua kubikel untuk trafo tegangan menengah

d. Satu atau dua kubikel untuk pengaman dan pengukuran

e. Satu atau dua kubikel untuk sambungan konsumen tagangan menengah

f. Kubikel untuk pengaman trafo.