Bahan Skripsi [PDF]

Citation preview

BAB I



3.4.3



Mini Circuit Breaker (MCB) MCB sering disebut juga pengaman otomatis. Untuk penerapan di



gedung bertingkat pengaman lebur sudah banyak ditinggalkan, mengingat pengaman lebur/sekering tidak efisien dibandingkan penggunaan MCB. Pengaman otomatis ini dapat memutuskan sirkit secara otomatis apabila arusnya melebihi setting dari MCB tersebut. Pengaman otomatis dapat langsung dioperasikan kembali setelah mengalami pemutusan (trip) akibat adanya gangguan arus hubung singkat dan beban lebih. Pada MCB terdapat dua jenis pengaman yaitu secara thermis dan elektromagnetis, pengaman thermis berfungsi untuk mengamankan arus beban lebih sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi untuk mengamankan jika terjadi hubung singkat. Cara kerja dari MCB ini adalah memanfaatkan pemuaian dari bimetal yang panas akibat arus yang mengalir untuk memutuskan arus listrik. Kapasitas MCB menggunakan satuan Ampere (A), Kapasitas MCB mulai dari 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 50A, 63A.



(b)



(a)



Gambar 3.3 Konstruksi MCB (a) dan bagian – bagian MCB (b) Penjelasan Gambar 3.3.b adalah sebagai berikut: 1. Actuator Lever atau toggle switch, digunakan sebagai Switch On-Off dari MCB. Juga menunjukkan status dari MCB, apakah ON atau OFF. 2. Switch mekanis yang membuat kontak arus listrik bekerja. 1



3. Kontak arus listrik sebagai penyambung dan pemutus arus listrik. 4. Terminal tempat koneksi kabel listrik dengan MCB. 5. Bimetal, yang berfungsi sebagai thermal trip. 6. Baut untuk kalibrasi 7. Kumparan magnetis yang berfungsi sebagaimagnetic trip dan bekerja bila terjadi hubung singkat arus listrik. 8. Pemadam busur api jika terjadi percikan api saat terjadi pemutusan atau pengaliran kembali arus listrik. Jenis-Jenis MCB dibagi berdasarkan waktu pemutusannya, pengamanpengaman otomatis yaitu : Otomat-L, Otomat-H, dan Otomat-G. 1. Otomat-L Otomat-L dipakai untuk pengaman jenis hantaran, misalnya seperti hantaran feeder. Pada otomat jenis ini pengaman termisnya disesuaikan dengan meningkatnya suhu hantaran. Apabila terjadi beban lebih dan suhu hantarannya melebihi suatu nilai tertentu, elemen dwi logamnya akan memutuskan arusnya. Kalau terjadi hubung singkat, arusnya diputuskan oleh pengaman elekro magnetiknya. Untuk arus bolak-balik adalah sama dengan 4 In-6 In dan pemutusan arusnya berlangsug dalam waktu 0.2 detik. 2. Otomat-H Jenis Otomat ini digunakan untuk instalasi rumah. Secara termis jenis ini sama dengan Otomat-L. Tetapi pengaman elektromagnetiknya memutuskan dalam waktu 0,2 detik, jika arusnya sama dengan 2,5 In–3 In untuk arus bolak-balik. Pada instalasi rumah, arus gangguan yang rendah pun harus diputuskan dengan cepat. Jadi kalau terjadi gangguan tanah, bagian-bagian yang terbuat dari logam tidak akan lama bertegangan. 3. Otomat-G Jenis Otomat ini digunakan untuk mengamankan motor-motor listrik kecil untuk arus bolak-balik atau arus searah, alat-alat listrik dan juga rangkaian akhir besar untuk penerangan, misalnya penerangan pabrik. Pengaman elektromagnetiknya berfungsi pada 8 In-11 In untuk arus bolak-balik. Kontakkontak sakelarnya dan ruang pemadam busur apinya memiliki konstruksi khusus.



2



Karena itu jenis Otomat ini dapat memutuskan arus hubung singkat yang besar, yaitu hingga 1.500 A. 3.4.4



Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) MCCB adalah alat pengaman yang berfungsi juga sebagai pengamanan



terhadap arus hubung singkat dan arus beban lebih.MCCB memiliki rating arus yang relatif tinggi dan dapat disetting sesuai kebutuhan. Spesifikasi MCCB pada umumnya dibagi dalam 3 parameter operasi yang terdiri dari: 1. Ue (tegangan kerja), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut: Ue = 250 V dan 660 V 2. Ie (arus kerja), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut: Ie



= 40 A-2500 A



3. Icn (kapasitas arus pemutusan), sfesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut: Icn = 12 kA-200 kA



Gambar 3.4 Konstruksi MCCB 3.4.5



Air Circuit Breaker (ACB) ACB 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. Berikut adalah sistem operasi pada ACB: a. MN/UVR/UVT = Under Voltage Release 3



Sistem Operasi: Bila UVT diisi tegangan maka coil akan bekerja menarik toggle mekaniknya, sehingga ACB bisa bekerja secara Normally Close (ON)/Normally Open (OFF) tanpa ada hambatan. Bila tegangan dilepas maka toggle mekanik akankembali normal melepas togle dan menekan/mengunci sistim mekanik pada ACB sehingga ACB akan Trip (Bilaposisi sebelumnya ON) atau akan mengunci sistim mekanik ACB sehingga tidak bisa dioperasikan ON/OFF baiksecara Auto maupun Manual bila UVT terpasang. b. XF = Closing Release Sistem Operasi: Bila diisi tegangan maka akan bekerja menekan/mendorong toggle mekanik ACB sehingga ACB akan Close/ON (pemasangan pararel dengantombol mekanik ON), Setelah ACBClose/ON maka Closing Release coil harus dilepas tegangannya agar toggle kembali diposisi semula dan tidak mengunci sistim OFF/Open, ini biasa dilakukan dengan cara menginterlock salah satu kabel kontrol yang menuju ke coil melalui Auxiliary Contact yang tersedia (NC) sehingga sewaktu ACB sudah Close/ON, sistim ke Coil terputus dan XF tidak bekerja lagi. c. MX = Shunt Trip Sistem Operasi: Fungsi MX adalah untuk membuka ACB/Open, pada saat diisi tegangan, coil akan mendorong togle mekanik yang menekan sistim mekanik OFF pada ACB sehingga ACB akan OFF/Open. Pemasangan biasanya pararel dengan tombol mekanik OFF pada ACB. Karena sistem kerja hanya sesaat maka wiring cable harus dilewatkan dulu melalui Auxiliary Contact NO (terbuka/open contact pada saat CB Off/Open. Dan harus close contact pada saat ACB pada posisi ON/Close. d. OF/SD = Auxiliary Contact Sistem Operasi: Hanya berupa Switch ON/OFF, NO (kondisi normal terbuka/lepas), NC (kondisi normal berhubungan/sambung) dan C (Common/basis yang bisa dihubungkan dengan NO/NC) 4



e. SDE = Auxiliary Trip Sistem Operasi: Auxiliary akan bekerja akibat terjadinya Trip Overload / Overcurrent / Fault lainnya. Fungsi Auxiliary ini adalah untuk memberikan proteksi tambahan agar bila terjadi Fault maka motor ACB, MN, MX, XF akan secara automatis tidak dapat difungsikan kecuali di riset secara manual atau melalui Remote Riset. f. MCH = Gear Motor / Motor Mechanism Sistem Operasi : Berupa Sistim mekanik dan Motor yang berfungsi untuk menyiapkan spring mekanik dalam keadaan siap untuk dioperasikan ON (Close) atau OFF (Open). Biasanya sudah dilengkapi dengan fasilitas pemutus tegangan bila kondisi motor sudah selesai tugasnya, maka motor tidak akan bekerja lagi. Fasilitas lain yang tersedia adalah biasanya motor ACB setelah melakukan reset/Energize, maka motor akan berhenti sendiri, tetapi kadang-kadang dilengkapi dengan fasilitas tambahan NO, sehingga apabila motor selesai Energize maka akan keluar tegangan pula (Aux NO) yang bisa dimanfaatkan lagi untuk Closing/Open ACB melalui XF/MX.



Gambar 3.5 Konstruksi ACB 3.4.6



Kontaktor



5



Kontaktor adalah instrumen elektromekanik yang dapat berfungsi sebagai penyambung dan pemutus rangkaian, yang dapat dikendalikan dari jarak jauh. Dan pergerakan kontak-kontaknya terjadi karena adanya gaya elektromagnet. Kontak-kontak pada kontaktor ada dua macam yaitu kontak utama dan kontak bantu. Sedangkan menurut kerjanya, kontak-kontak dibedakan menjadi dua yaitu Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Kontak NO adalah pada saat kontaktor tidak mendapat masukan listrik kontak terbuka, sedangkan pada saat kontaktor mendapat masukan listrik maka kontak akan tertutup. Sedangkan kontak NC adalah pada saat kontaktor tidak mendapat masukan listrik, kontak tertutup sedangkan pada saat kontaktor mendapat masukan listrik, kontak terbuka.



Gambar 3.6 Simbol Kontak Kontaktor Penandaan kontak kontaktor mempunyai aturan sebagai berikut: 1. Penomoran kontak utama adalah 1, 3, 5 dan 2, 4, 6 2. Penomoran kontak bantu adalah: a. *1 - *2 untuk NC, contoh 11-12, 21-22, 31-32 dan seterusnya. b. *3 - *4 untuk NO, contoh 13-14, 23-24, 33-34 dan seterusnya.



Gambar 3.7 Konstruksi Kontaktor



6



3.4.7



Thermal Over Load Relay (TOLR) TOLR berfungsi sebagai pengaman beban lebih. Apabila terjadi



kelebihan beban, hubungan singkat, atau gangguan lainnya yang mengakibatkan naiknya arus secara otomatis, relay ini akan bekerja memutuskan arus listrik dengan beban. Sehingga keamanan beban terjaga. TOLR memiliki kontak Bantu NO dan NC. Kontak Bantu NC dipergunakan sebagai pengontrol operasi dari kontaktor penghubung suplai daya ke kumparan motor. Apabila terjadi gangguan arus beban lebih pada saat motor beroperasi, maka kontak Bantu NC akan membuka sehingga suplai daya akan terputus ke kontaktor dan akibatnya motor akan berhenti beroperasi. Prinsip kerja dari suatu TOLR adalah berdasarkan panas yang timbul karena adanya arus listrik yang mengalir melewati arus nominal motor. Energi panas tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam bimetal. Akibatnya kontak NC akan terbuka sehingga operasi motor diamankan oleh pengaman TOLR berhenti bekerja. Adapun kerja TOLR ini tergantung kepada gangguan arus beban lebih yang terjadi dan lamanya gangguan berlangsung. Pada TOLR terdapat selektor untuk memilih batasan nilai arus yang diinginkan yang biasanya disesuaikan dengan besar arus nominal beban yang akan dihubungkan.



(a)



(b)



Gambar 3.8 Simbol TOLR (a) dan Konstruksi TOLR (b)



3.5



Distribusi Listrik Di Gedung Gelanggang Remaja Jakarta Utara Suplai daya listrik dari gardu PLN sebesar 1000 kVA pada tegangan



menengah 20 kV, didistribusikan ke panel tegangan menengah (MVMSB) dengan kabel N2XSEBY 3x1Cx120 mm², dari panel TM masuk ke trafo melalui kabel 7



3x1CxN2XSY 95mm² untuk di turunkan tegangannya dari 20 kV menjadi 0.4 kV. Setelah melalui transformator, kemudian masuk ke panel induk tegangan rendah (LVMSB) melalui busduct1000 A 400 V, di LVMSB didistribusikan ke panelpanel distribusi, yaitu: 1. Panel PCP ( Plumbing Control Panel) 2. Panel MCP (Mechanical Control Panel) 3. Panel LMR (Lift Machine Room) 4.



Panel DB Lantai



5. Panel FF (Fire Fighting) 6. Panel Eksternal. Jika terjadi pemadaman dari PLN atau terjadi gangguan pada panel TM atau Trafo, maka daya listrik untuk LVMSB di suplai dari genset yang berjumlah 1 unit yang berkapasitas 750 kVA sebanyak 1 unit. 3.5.1 Medium Voltage Main Switch Board (MVMSB) Panel MVMSB di Gedung Gelanggang Remaja Jakarta Utara terletak di lantai 1. Panel yang digunakan adalah MV SM6 Schneider, panel tersebut terdiri dari 3 (tiga) cubicle, yaitu: 1. Cubicle 1 untuk incoming PLN 2. Cubicle 2 untuk outgoing ke transformator 3. Cubicle3 untuk arrester. Cubicle 1-3 menggunakan CB SF6 dengan rating 630 Ampere, dan dilengkapi dengan pushbutton ON/OFF, indicator lamp, serta SEPAM 1000 dengan 2 proteksi, yaitu: 1. 50/51



: proteksi over current / short circuit



2. 50N/51N



: proteksi earth fault



Dari



Outgoing



MVMDP



didistribusikan



menggunakan kabel N2XSY 3x1x95 mm.



2



8



ke



Trafo



step



down



Gambar 3.9 Konstruksi Panel MVMSB Gedung Gelanggang Remaja Jakarta 3.5.2



Transformator Transformator yang digunakan di gedung dispora adalah transformator



step down type dry transformer, merk B&D (Bambang Djaya). Terdiri dari 1 ( satu ) unit dengan kapasitas 1.000 kVA. Transformator ini terletak di Basement 1. Tipe belitan tranformator memakai jenis Dyn5, yaitu transformator menggunakan sistem 3 phase dengan tegangan sekunder yang akan mendahului tegangan primer sebesar 5×30 ° = 150 °, dengan konfigurasi lilitan delta pada sisi primer dan lilitan bintang yang memiliki netral pada sisi sekunder.



Gambar 3. 10. Name Plate Transformator Standard Operating Procedure Untuk menghidupkan dan mematikan trafo dilaksanakan dari outgoing panel MVMSB. Pemeliharaan berkala trafo meliputi: a. Visual Check 9



Melakukan cek komponen pendukung seperti cooling fan dan thermocontrol b. Suhu ruang Suhu ruang yang diijinkan yaitu 25°C sampai dengan 40°C c. Menjaga kebersihan ruang dan komponen trafo. Jika permukaan transformator cepat kotor, pembersihan harus lebih sering dilakukan sesuai dengan tingkat pengotoran. Saat membersihkan perhatian khusus harus diberikan pada saluran pendingin dan ruang antar coil. Pembersihan dapat dilakukan dengan vacuum cleaner dan kain pembersih.



Gambar 3.11 Konstruksi Transformator Di Gedung Gelanggang Remaja Jakarta Utara. 3.5.3



Low Voltage Main Switch Board (LVMSB) Panel LVMSB terletak di area power house di lantai 1. Sumber utama



tegangan panel LVMSB adalah dari PLN, dan apabila terjadi black out dari PLN atau terjadi gangguan maka sumber tegangan di back up dari genset. Panel LVMSB ini dilengkapi dengan alat pengaturan dan instrumen yang salah satunya berfungsi untuk sinkronisasi sumber tegangan dari PLN dan Generator. Panel LVMSB tersebut terdiri dari 3 (tiga) set dengan rating tegangan rendah (3P4W, AC 380/220V) 3 (tiga) cubicle yang masing-masing terdiri atas: 1. Cubicle 1 untuk Incoming TRAFO dan CPGS 10



2. Cubicle 2 untuk Outgoingto busduct 1000A 3. Cubicle 3 untuk Outgoingto CAPASITOR BANK Keterangan: 1. Cubicle1 terdiri dari: a. 1 unit ACB 4P 3200 A 66kA (AQ01)



yang



dilengkapi



dengan



Motorrized (M), Clossing Realease (Y1), Under Voltage Realease ( U< ), dan auxiliary contact agar dapat dioperasikan secara auto ataupun manual untuk memutus atau menghubungkan power dari Trafo PLN (TRAFO ) ke sisi Outgoing untuk di suplaikan ke beban ( Interlock dengan Genset ). b. 1 unit



ACB 4P 3200A



66kA (AQ02)



yang



dilengkapi



dengan



Motorized ( M ), Closing Realease (Y1), Under Voltage Realease ( U