BAB III

MAIN DISTRIBUTION PANEL ( MDP )

3.1. Pendahuluan

3.1.1. Umum

Catu daya merupakan bagian yang vital pada sisem persinyalan karena

catu daya harus mencukupi seluruh kebutuhan listrik yang diperlukan. Oleh

karena itu, catu daya di tuntut memiliki keandalan yang baik.

Peralatan persinyalan membutuhkan kontinuitas sumber daya yang baik.

Catu daya harus mampu menyediakan kebutuhan daya secara terus menerus ke

peralatan persinyalan tanpa terputus. Catu daya sistem persinyalan dicatu dari

PLN dan genset. Untuk menjaga kontinuitas pergantian sumber catu dari PLN ke

genset ataupun sebaliknya, catu daya di-back up oleh Uninterruptible Power

Supply ( UPS ). Adapun pergantian sumber catu daya dari PLN dan genset diatur

dengan Programmable Logic Controller (PLC). Jika PLN sebagai sumber catu

daya utama mengalami gangguan, maka PLC akan memerintahkan genset untuk

start dan mencatu kebutuhan listrik peralatan persinyalan. Selama terjadi

pergantian sumber catu daya dari PLN ke genset ini, kebutuhan catu daya di catu

dari batere yang tersedia. Kemampuan batere untuk mencatu sesuai dengan daya

nominal dapat berlangsung selama 2 jam.

Pengaturan dan pendistribusian sumber listrik (PLN dan genset ) ke

berbagai kebutuhan peralatan dilakuakan dengan menggunakan Mains

Distribution Panel (MDP). MDP mengatur input dan output ke berbagai macam

tegangan sesuai dengan kebutuhan peralatan persinyalan. Disamping itu, MDP

juga memproteksi system catu daya dari gangguan seperti overload, short, dan

petir (sambaran tidak langsung).

BAB III Hal - 11

3.1.2. Komponen Catu Daya

3.1.2.1. Incoming Panel

Incoming panel (IP) berfungsi untuk menerima input dari meter PLN dan

kemudian mendistribusikannya ke sistem kelistrikan signaling (isolation

transformer), dan utility ruang ER dan ruang PPKA (penerangan dan stop

kontak). Input PLN memiliki daya sebesar 5500 VA yang dibagi menjadi 5000

VA untuk signaling system dan 500 VA untuk utility.

Spesifikasi :

Input 1 : 5500 VA, 1 fasa, 220 VAC, 50 Hz

Output 1 : 5000 VA, 1 fasa, 220 VAC, signaling system, 50 Hz

Output 2 : 500 VA, 1 fasa, 220 VAC, utility ER, dan PPKA, 50 Hz

3.1.2.2. isolation Transformer, Automatic Voltage Regulator, dan UPS Rack

Isolation transformer (IT), Automatic Voltage Regulator (AVR), battery

Charger, dan Uninterrubtible Power Supply (UPS) msaing-masing berdiri sendiri

dan di pasang di dalam ruang power.

3.1.2.2.1. Isolation Transformer

IT 5 kVA berfungsi untuk mengisolasi jaringan PLN dari sistem

kelistrikan secara galvanis (menghalangi harmonisa yang timbul dari listrik PLN),

sehingga gangguan yang timbul pada jaringan PLN tidak secara langsung

(elektrik) mengenai peralatan signaling. Input primer IT dilengkapi circuit breaker

(CB) sebagai proteksi. Menghidupkan dan mematikan IT dengan cara mengatur

saklar ON/OFF CB.

Spesifikasi :

Input : 220 VAC

Output : 220 VAC

BAB III Hal - 12

Daya : 5 kVA

Frekuensi : 50 Hz

3.1.2.2.2. Automatic Voltage Regulator (AVR)

AVR 5 kVA berfungsi untuk menstabilkan tegangan PLN, input AVR 220

20% berasal dari IT dan output AVR 220 VAC digunakan sebagai input MDP.

Output ke MDP untuk by pass jika UPS mengalami kerusakan.

Spesifikasi :

Input : 160 – 240 VAC

Output : 220 1% VAC

Daya : 5 kVA

Frekuensi : 50 Hz

3.1.2.2.3. Uninterruptible Power Supply (UPS)

Uninterruptible Power Supply (UPS) digunakan untuk menjaga

kontinuitas catu daya ke sistem signaling jika PLN mati dan genset belum

menyala menggatikan PLN. Demikian juga pada saat PLN menyala, UPS mencatu

daya pergantian genset ke PLN.

Spesifikasi :

Input : 220-276 VAC

Output : 220-230-240 VAC

Daya : 6 kVA

Frekuensi : 50 Hz

Backup time : 2 jam

BAB III Hal - 13

3.1.2.2.4. Battery dan Battery Charger

Battery charger berfungsi untuk mengisi battery. Input battery charger

sebesar 220 VAC-8 A dan outputnya sebesar 220 VDC.

Adapun battery yang digunakan disusun membentuk rangkaian seri.

Masing-masing rangkaian seri terdiri dari 16 sel battery 12 V – 65 AH. Output

battery dilengkapi dengan proteksi CB 8 A. letek CB ini berada pada sisi belakang

kiri atas (dilihat dari pintu battery charger).

Spesifikasi :

- battery charger

Input : 165-275 VAC single phase

Output : 220 VDC

Daya : 2.2 kVA

Arus : 10 A

Frekuensi : 50 Hz

- Battery

Teganagan : 12 VDC

Capacity : 65 AH

Jumlah : 16 cell seri

3.1.3. Main Distribution Panel

MDP berfungsi untuk mengatur dan memproteksi seluruh peralatan

signaling. MDP menerima input dai IT, AVR, UPS, dan genset dan output MDP

ke interlocking rack, location Case, Emergency Lamp, dan Fan. MDP dilengkapi

dengan circuit breaker sebagaimana seperti pada lampiran

BAB III Hal - 14

Operation Switch

1. CS1-Mode

Reset : berfungsi untuk mereset pada waktu genset gagal start. Jika genset

gagal start tiga kali maka katup bahan bakar genset akan menutup kembali.

Automatic : berfungsi mengaktifkan PLC untuk mengatur MDP

Manual : berfungsi menonaktifkan PLC sehingga pemilahan sumber catu

daya PLN-Genset harus diatur manual.

2. CS2-source

PLN : memilih sumber catu daya dari PLN (CS1-manual)

Off : tidak ada sumber catu daya yang dipilih

Genset : memilih sumber catu daya dari genset (CS1-manual)

3. CS3-Fan control

Automatic : fan langsung berfungsi pada saat genset bekerja

Manual : fan dihidupkan secara manual

Lampu Indikator

1. L1-PLN

2. L2-Genset

3. L3-Power Supply Control MDP

4. L4-Power Supply IR-Ext

5. L5-Trafo point Machine

6. L6-Trafo Signal Lamp

7. L7-Trafo Genset Battery Charger

BAB III Hal - 15

Indikator

1. Voltmeter

2. Amperemeter

3. Hourmeter

3.1.4. Genset

Genset digunakan untuk mencatu sistem signaling jika PLN mengalami gangguan

(mati). Daya genset sebesar 6 kVA 1 fasa 220 VAC (nominal). Tegangan genset

sebesar 240 VAC pada beban kosong/ringan dan sekitar 220 VAC pada beban

nominal. Genset dapat bekerja secara otomatis ataupun manual (tergantung posisi

CS1 MDP).

Spesifikasi :

Output : 220 VAC

Daya : 6 kVA

Rpm : 1500 rpm

Starter : Electric

3.2. Cara Kerja

3.2.1. Sumber Tegangan PLN

Secara normal catu daya dicatu oleh PLN. Sumber tegangan PLN dialirkan

ke MDP melalui CB1 dan trafo isolasi (T1). Jika sumber tegangan PLN tersedia,

yang diindikasikan dengan lampu indikator PLN yang menyala, PLC akan meng-

energize kontaktor K1. Setelah K1 energize, stabilizer akan mengatur tegangan

sedemikian rupa sehingga output stabilizer merupakan teganagan yang nilainya

BAB III Hal - 16

tetap yaitu 220 VAC. Pada saat start up, MDP baru diaktifkan atau PLC baru di-

reset. Genset akan start, pada saat CS1 pada posisi otomatis, energize kontaktor

K1 akan ditunda selama tiga menit.

3.2.2. Sumber Tegangan Genset

Jika tegangan normal PLN terputus, secara otomatis (jika CS1 pada posisi

otomatis), genset akan start. Setelah lima menit (lima menit diperlukan untuk

pelumasan mesin genset supaya merata), PLC akan meng-energize K2.

Ketersediaan tegangan genset dapat dilihat pada lampu indikator genset. Setelah

K2 energize, stabilizer akan mengatur tegangan sehingga nilainya tetap 220 VAC.

3.2.3. Stabilizer

Stabilizer akan membuat tegangan output menjadi satbil pada nilai 220

VAC. Input tegangan dapat bervariasi (tidak tetap 220 VAC), namun output

tegangan tetap 220 VAC.

3.2.4. UPS

UPS terdiri dari rectifier, inverter, dan by pass switch. Inverter mengubah

tegangan DC link menjadi AC 220 V-50Hz dengan bentuk sinus sempurna. Jika

battere habis dan terjadi kerusakan di inverter, kontrol UPS akan mengaktifkan by

pass swicth. Jadi output stabilizer akan langsung ke beban.

3.2.5. Battery charger dan Battery

Battery charger digunakan untuk mencatu batere UPS. Battere digunakan

sebagai cadangan energi selama dua jam. Battere digunakan sebagai input inverter

UPS. Dihubungkan paralel dengan DC link UPS.

3.2.6. Output MDP

Output MDP terbagi menjadi beberapa tegangan seperti sebagai berikut :

BAB III Hal - 17

1. 220 VAC digunakan untuk mencatu sistem PLC di interlocking Rack

(mengontrol semua sistem persinyalan) maupun perkakas blok, induktor

block.

Gambar : PLC model Siemens S7-200

2. 110 VAC digunakan untuk mencatu track sirkuit, signal lamp, point

machine (penarik jika rel mau dibelokan). Masing-masing beban

dipisahkan oleh circuit breaker.

3. 24 VDC digunakan untuk mencatu rangkaian control LCP

3.3. Pengoperasian

Pra-kondisi

1. CS1 – manual

2. CS2 – Netral (di tengah)

3. CS3 – Automatic

4. Seluruh MCB MDP, battery dan IT OFF

BAB III Hal - 18

3.3.1. Operasi Normal (Automatic)

3.3.1.1. Mengaktifkan sistem catu daya

Pada operasi ini, battery dianggap cukup untuk mengoperasikan UPS. Tegangan

battery untuk beroperasi ini minimal 220 VDC untuk setiap battery bank.

Urutannya seperti langkah-langkah dibawah ini :

1. switch ON CB battery charger (terletak disebelah belakang kiri atas battery

charger, jika dilihat dari pandangan sisi depan).

2. Nyalakan UPS, tekan tombol UPS kemudian tekan display yang tertulis ON

(1) selama lebih kurang 3 detik sampai lampu display menyala. Tunggu

hingga UPS keluar output display “OK” menyala. Display akan menunjukan

simbol battery. Parameter input, output, dan temperatur dapat dilihat pada

display dengan menekan display “sel/set”.

3. Switch ON CB 10 MDP

4. Swtch ON CB 30

5. Switch ON CB 5 MDP tunggu sampai PLC ON

6. Switch ON CB 14 sampai D1 menyala hijau

7. Switch ON CB 28 dan CB 29

8. Switch ON CB1 dan CB2 MDP

9. Switch ON CB 20, CB 21, dan CB 22

10. Switch ON CB IT

11. Swtch ON CB AVR

12. Switch ON CB genset ( pada genset ).

13. Pindahkan switch S1 ke automatic

BAB III Hal - 19

14. Genset akan start dan exhaust fan akan bekerja

15. K1 sebagai kontaktor incoming PLN akan masuk setelah 1 menit kemudian

AVR akan ON. UPS mengindikasikan simbol “sinus” tanda line sudah masuk

ke UPS.

16. Setelah 10 menit genset akan mati sendiri

17. Switch ON MCB lain satu persatu sesuai dengan kebutuhan (beban)

18. Jika PLN mati, genset akan start secara otomatis. Setelah 5 menit, K2 akan

energize. Genset akan mencatu sistem. Selama genset K2 belum energize,

catu daya ke sistem disuplay UPS dengan menggunkan battery.

19. Jika PLN menyala kembali, K2 akan di-energize. Catu daya di catu UPS

dengan menggunakan battery. Satu menit kemudian K1 akan energize, dan

genset akan stop setelah 10 menit.

20. Setiap 48 jam sejak start terakhir, genset akan start secara otomatis untuk

warming up, mengisi battery starter genset selama 10 menit.

3.3.1.2. Mematikan Sistem Catu Daya

Sistem catu daya dimatikan karena suatu hal. Berikut adalah langkah-langkah

mematikan catu daya MDP :

1. CS1 ke posisi manual

2. Switch OFF CB IT

3. Switch OFF CB AVR

4. Switch OFF UPS dengan menekan push button Bulat

5. Switch OFF battery

6. Swicth OFF yang lain sesuai kebutuhan

BAB III Hal - 20

3.3.2. Operasi Manual

Operasi manual, disini adalah mengoperasikan catu daya secara manual. Hal ini

bisa terjadi karena kerusakan pada PLC MDP.

3.3.2.1. Mengaktifkan sistem Catu Daya

1. Switch ON CB battery

2. Nyalakan UPS dengan menekan tombol UPS. Tekan display yang tertulis ON

(1) selama lebih kurang 3 detik. Tunggu hingga UPS keluar output display

“OK” menyala. Display akan menunjukan simbol battery. Parameter input,

output, dan temperatur dapat dilihat pada display dengan menekan display

“sel/set”.

3. Switch ON CB 10 MDP

4. Switch ON CB 30

5. Switch ON CB 14 sampai D1 menyala hijau

6. Switch ON CB 28 dan CB 29

7. Switch ON CB 1 dan CB 2 MDP

8. Switch ON CB 20 dan CB 22

9. Switch ON CB IT

10. Switch IN CB AVR

11. Switch ON CB Genset (pada Genset)

12. Pindahkan switch CS2 pada PLN

13. UPS mengindikasikan simbol sinus sebagai tanda kalau line sudah masuk ke

UPS.

BAB III Hal - 21

14. Switch ON CB lain satu persatu sesuai dengan kebutuhan

15. Jika PLN mati, genset harus start secara manual. Setelah 5 menit, pindahkan

CS2 ke genset, maka K2 akan energize. Genset akan mencatu sistem. Selama

genset K2 belum energize, catu daya ke sistem akan di suplai oleh UPS

dengan menggunakan battery.

3.3.2.2. Mematikan Sistem Catu Daya

Sistem catu daya dimatikan karena suatu hal. Berikut adalah langkah-langkah

mematikan catu daya MDP :

1. CS2 ke posisi manual

2. Switch OFF CB IT

3. Switch OFF CB AVR

4. Switch OFF UPS dengan menekan push button Bulat

5. Switch OFF battery

6. Swicth OFF yang lain sesuai kebutuhan

3.3.3. Operasi Darurat

Operasi darurat disini berarti sistem catu daya dalam keadaan darurat, yaitu terjadi

kerusakan pada UPS sehingga kontinuitas catu daya ke sistem signaling

terganggu.

Jika sistem sudah bekerja sebelumnya, CB tidak ada yang di-off-kan. Untuk

mengaktifkan catu daya CS3 pada posisi by pass.

Berikut adalah langkah-langkah operasi darurat :

1. Switch ON CB battery

BAB III Hal - 22

2. Nyalakan UPS dengan menekan tombol UPS. Tekan display yang tertulis ON

(1) selama lebih kurang 3 detik. Tunggu hingga UPS keluar output display

“OK” menyala. Display akan menunjukan simbol battery. Parameter input,

output, dan temperatur dapat dilihat pada display dengan menekan display

“sel/set”.

3. Switch ONN CB 10 MDP

4. Switch ON CB 14 samapai D1 menyala hijau

5. Switch ON CB 28 dan CB 29

6. Switch ON CB 1 dan CB 2 MDP

7. Switch ON CB 20 dan CB 22

8. Switch ON CB IT

9. Switch ON CB AVR

10. Switch ON CB genset

11. Pindahkan switch CS2 ke PLN

12. K1 sebagai kontaktor incomng PLN, UPS akan mengindikasikan simbol sinus

tanda bahwa line sudah masuk ke UPS.

13. Switch ON MCB lain sesuai kebutuhan

14. Jika PLN mati, genset harus start secara manual. Setelah 5 menit, pindahkan

CS2 ke genset, maka K2 akan energize. Genset akan mencatu sistem. Selama

genset K2 belum energize, catu daya ke sistem akan di suplai oleh UPS

dengan menggunakan battery

BAB III Hal - 23

Catatan :

Operasi darurat memerlukan penanganan yang ekstra. Perpindahan dari PLN ke

genset akan menyebapkan terputusnya catu daya ke sistem signaling. Lebih aman

jika menggunakan genset dengan persediaan solar yang cukup.

BAB III Hal - 24

3.4. Lampiran 1

3.4.1. CIRCUIT BREAKER MDP

NO CB SPESIFIKASI TEGANGAN PROTEKSI

         1 CB1 2P 20 A 220 VAC Incoming PLN2 CB2 2P 25 A 220 VAC Incoming Genset3 CB3 2P 6A 220 VAC Trafo T2 (point machine)4 CB4 2P 3A 220 VAC Trafo T3 (Signal Lamp)5 CB5 2P 2A 220 VAC PLC CPU (MDP)6 CB6 2P 6A 220 VAC PLC CPU (IR) A7 CB7 2P 3A 220 VAC PLC CPU (LCP)8 CB8 2P 3A 220 VAC CPU (Tech. Term.)9 CB9 2P 2A 220 VAC LC510 CB10 2P 20A 220 VAC UPS11 CB11 2P 2A 220 VAC Emergency Lamp12 CB12 2P 2A 220 VAC LC 1013 CB13 2P 2A 220 VAC LC 2014 CB14 2P 2A 220 VAC PS 24 VDC, D115 CB15 2P 3A 220 VAC PS 24 VDC, D216 CB16 2P 3A 220 VAC PLC CPU (IR)B17 CB17 2P 2A 220 VAC LC918 CB18 2P 2A 220 VAC Exhaust Fan19 CB19 2P 20A 220 VAC Voltage Stabilizer20 CB20 2P 10A 220 VAC Battery Charger21 CB21 2P 3A 220 VAC Spare22 CB22 2P 6A 110 VAC Signal Lamp East23 CB23 2P 2A 110 VAC Signal Lamp West24 CB24 2P 10A 110 VAC Point Machine East25 CB25 2P 6A 110 VAC Point Machine West26 CB26 2P 3A 24 VDC MDP PLC output27 CB27 2P 3A 24 VDC MDP Control Circuit28 CB28 2P 2A 220 VAC Trafo T3 (Genset Charger)

BAB III Hal - 25

3.5. Lampiran 2

3.5.1. INPUT - OUTPUT PLC S7-200

INPUT OUTPUTI1 Incoming PLN Q1 R1 (PLN) energizeI2 Incoming Genset Q2 R2 (Genset) energizeI3 K1 (PLN) energize Q3 R3 (Engine fuel open)I4 K2 (Genset) energize Q4 R4 (Engine start/ignition)I5 CS1 (Automatic) Q5 R5 (Logic ke LCP/Line A)I6 CS2 (Reset) Q6 R6 (Logic ke LCP/Line B)

3.5.2. INDIKASI LOCAL CONTROL PANEL (LCP)

NO INDIKASI ARTI1 Power - Normal Sumber Tegangan dari PLN2 Power - Gangguan PLN off sumber tegangan dari PLN3 Power - Gangguan Genset gagal start4 Power - Normal Sumber tegangan dari genset

Catatan :

Start genset otomatis maksimal tiga kali dengan interval tiga detik. Jika tiga

kali start gagal, lampu indikasi “power gangguan” di LCP akan tetap

menyala.

Langkah-langkah yang harus diambil adalah memeriksa battery dan tangki

solar. Jika solar habis harus segera diisi. Jika tegangan battery dibawah 11.5

VDC, maka battery harus diganti.

BAB III Hal - 26

3.6. Lampiran 3

3.6.1. PEMERIKSAAN DAN PEMELIHARAAN

NO ITEM DESKRIPSI INTERVAL TINDAKAN

1 Battrey UPS Tegangan (>11.5 VDC) 3 Bulan Ganti

2 Battery Genset

Kondisi (warna indikator harus hijau) dan indikator battery pada panel depan genset masih menunjukan tegangan > 11.5 VDC saat kunci kontak ON

3 Bulan Ganti

3Air pendingin (Radiator)

Level 1 Bulan Tambah

4Minyak Pelumas

Start up (awal)50 Jam Ganti

5Minyak Pelumas

Umur Pakai200 Jam Ganti

6Minyak Pelumas Level 1 Bulan Tambah

7 Filter Oli Periksa 400 Jam Periksa/Ganti8 Solar Level 1 Bulan Tambah9 Tanki Solar Pembersihan/pembilasan 200 Jam Bersihkan10 Filter solar Penggantian 400 Jam Ganti11 Injction Timing Injection 400 Jam Periksa 12 Injection Pump Penggantian 1000 Jam Ganti

13Pemersih Udara Pembersihan 200 Jam Bersihkan

14Pembersih Udara Penggantian 400 Jam Ganti

15Brush & Slip Ring

Pemeriksaan 400 Jam

Bersihkan dan jika sudah aus ganti dengan yang baru

BAB III Hal - 27