rancangan pembuatan panel ats amf genset

panel ATS – AMF di buat dengan dua operasi transfer atau pemindahan beban, yaitu pemindahan secara manual dan pemindahan secara otomatis. Pada pemindahan beban secara manual berfungsi untuk memilih salah satu sumber PLN atau sumber Genset, dengan memposisikan saklar selector switch pada posisi manual. Pada rangkaian manual ini sumber PLN dan sumber Genset tidak bisa dipilih bersamaan karna memilki sistem interlock. Sedangkan pemindahan beban secara otomatis berfungsi untuk menghidupkan (on) Genset secara otomatis ketika sumber dari PLN padam, dan Genset mengambil alih untuk menggantikan sumber milik PLN. Dan sebaliknya ketika sumber dari PLN hidup kembali, maka Genset akan mati (off ) secara otomatis. Pada rangkaian automatis ini memposisikan saklar selector switch pada posisi automatis.

Desain Alat

Langkah awal dalam pembuatan desain panel ATS – AMF ini dibuat menggunakan box panel yang berukuran panjang 40cm x lebar 20cm x tinggi 60cm, box panel ini terbuat dari bahan plat besi yang telah dibuat berbentuk persegi. Fungsi dari box panel sebagai tempat dudukan untuk menaruh komponen

– komponen yang akan digunakan, agar komponen tersebut dapat tersusun dengan rapih dan tidak terlihat berantakan.

Proses selanjutnya yaitu membuat gambar skema rancangan untuk penempatan komponen - komponen pada bagian luar pintu panel.

Gambar 3.1. Rancangan gambar bagian luar pintu panel

Keterangan gambar:

1. Pillot lamp

2. Alat ukur ampermete

3. Selector volmeter

4. Alat ukur voltmeter

5. Selector auto – manual

6. Pillot lamp

7. Pillot lamp

8. Pillot lamp

9. Pillot lamp

10. Push button

11. Push button

12. Push button

13. Push button

14. Push buttton emergency

15. Selector auto – manual

16. Push buuton

17. Push button

Proses selanjutnya yaitu membuat gambar skema rancangan untuk penempatan komponen–komponen pada bagian dalam panel.

Gambar 3.2. Rancangan gambar bagian dalam panel

Keterangan gambar:

1. MCB (FP)

2. TDR (TRP)

3. Relay (RO1)

4. Relay (R2P)

5. MCB (FG)

6. TDR (TRG)

7. Relay (R2G)

8. TDR

9. TDR

10. Kontaktor (K1)

11. MCB

12. Kontaktor (K2)

13. MCB

14. Fuse NH (F1,F2,F3)

15. Terminal PLN

16. Terminal Beban

17. Terminal Genset

18. Teminal Accu 12 V DC

19. Curent Tranformator (CT)

Alat

Pada perancangan panel ATS – AMF terlebih dahulu dibuat gambar rancangan rangkaian alat. Pada rangkain ATS – AMF kondisi yang harus diperhatikan dalam transfer dari catu daya utama (PLN) ke catu daya cadangan (Genset) oleh ATS – AMF adalah pastikan beban tersambung hanya dengan satu sumber. Sumber utama saja, atau sumber cadangan saja. Untuk memenuhi kondisi ini maka diperlukan sistem interlock pada panel ATS – AMF.

Gambar 3.3. Rangkaian ATS (Automatic Transfer Switch)

Gambar 3.4. Rangkaian AMF (Automatic Main Falure)

Pada gambar rangkaian di atas, sumber utama masuk ke ATS melalui terminal milik PLN dan sumber cadangan masuk ke terminal milik Genset. Sedangkan suplay ke beban pemakai disambung melalui terminal outgoing atau terminal beban pemakai. Untuk menyambung beban dengan sumber digunakan komponen MCB tiga fasa 32 A dan Kontaktor magnet 32 A. Ketika beban tersambung oleh PLN, maka kontaktor magnit yang bekerja adalah kontaktor milik PLN (K1) dan kontaktor milik Genset (K2) tidak akan bekerja. Sedangkan ketika beban tersambung oleh sumber cadangan (Genset), maka kontaktor yang bekerja adalah kontaktor milik Genset (K2) dan kontaktor milik PLN (K1) tidak akan bekerja.

Sistem kerja pada rangkaian otomatis di atas adalah ketika sumber milik PLN mati (off), maka kontaktor milik PLN (K1) akan berhenti bekerja dan kontaktor milik Genset (K2) akan bekerja secara otomatis. Apabila PLN kembali hidup (on) maka kontaktor milik PLN (K1) kembali bekerja dan kontaktor milik Genset (K2) akan berhenti bekerja secara otomatis.

Perakitan Alat

Dalam perakitan panel listrik ATS – AMF hal pertama yang harus diperhatikan adalah kapasitas mesin (genset) yang akan digunakan pada sistem, sehingga selanjutnya pemilihan komponen-komponen pada ATS – AMF.

Berikut adalah langkah – langkah perakitan pembuatan panel ATS – AMF :

1. Perancangan dan perakitan box panel ATS – AMF

Box panel yang digunakan berdimensi panjang 40cm x lebar 20cm x tinggi 60cm. Box panel ini berfungsi untuk penaruhan komponen dalam dan komponen luar panel sebagai cover serta sebagai tempat untuk peralatan interaksi dan pemantauan. Pada bagian luar panel atau pintu panel dibuat lubang untuk penaruhan komponen menggunakan bor tangan.

2. Pemasangan duct ( jalur kabel)

Pemasangan duck dilakukan dengan memperhatikan tata letak dari komponen- komponen yang akan dipasang baik di bagian dalam box panel maupun bagian luar pintu panel. Pembuatan jalur duct (jalur kabel) ini juga memperhatikan

rangkaiaan sehingga memudahkan tahap dalam perakitan. Pemasangan duct (jalur kabel) ini dimaksud agar pemasangan wiiring kabel pada box panel tersusun dengan rapi dan tidak terlihat berantakan.

3. Pemasangan komponen

Pemasangan komponen pada panel ATS - AMF di lakukan sesuai dengan tata letak komponen yang telah dibuat dalam gambar desain panel bagian dalam dan bagian luar panel, untuk mempermudah dalam melakukan tahap selanjutnya yaitu tahap pewirringan.

4. Pengkabelan ( Wiring )

Wiring dilakukan dengan memperhatikan gambar rancangan rangkaian panel. Wiring pada panel ATS – AMF menggunakan kabel dengan type NYAF. Dalam pemasangan wirring pada panel ATS – AMF kabel yang digunakan harus sesuai dan pas, tidak terlalu panjang dan tidak terlalu pendek. Agar memudahkan mencari kesalahan dalam wiring (pengkabelan).

Alat dan Bahan

Dalam proses pembuatan panel ATS – AMF ini memerlukan beberapa alat bantu, serta beberapa bahan–bahan komponen yang diperlukan agar pembuatan panel ATS – AMF dapat berjalan sesuai yang diinginkan.

Alat :

1. Tang kombinasi 1 buah

2. Tang potong 1 buah

3. Tang sekun 1 buah

4. Tespen 1 buah

5. Obeng plus (+) 1 buah

6. Obeng minus (-) 1 buah

7. Mesin bor tangan 1 buah

8. Gergaji besi 1 buah

Bahan :

1.    Box Panel                                        1 buah

2.    Kontaktor magnet                           2 buah

3.    Timer Delay Relay                          4 buah

4.    Relay                                               3 buah

5.    Mcb 3 phasa                                    1 buah

6.    Mcb 1 phasa                                    3 buah

7.    Fuse                                                 3 buah

8.    Pillot lamp                                       7 buah

9.    Push button                                     6 buah

10.     Alat ukur                                       4 buah

11.     Curent transformator (CT)            3 buah

12.     Selector auto – manual                  2 buah

13.     Selector voltmeter                         1 buah

14.     Push button emergency                 1 buah

15.     Kabel type NYAF                        Secukupnya

16.     Sepatu kabel (sekun)                     Secukupnya

17.     Kabel duct                                    Secukupnya

18.     Kabel ties                                      Secukupnya

Pembuatan Panel ATS – AMF

Sesuai dengan perencanaan penelitian yang dijabarkan pada Bab III, penelitian pun dilakukan sesuai dengan yang diperkirakan pada butir Perencanaan Penelitian. Dalam proses penelitian, hal pertama yang harus dilakukan dalam pembuatan panel ATS – AMF adalah rancangan pembuatan gambar bagian luar dan bagian dalam panel serta pembuatan gambar rangkain wiring diagram panel. Proses ini dilakukan untuk mempermudah dalam penempatan komponen - kompoenen dan perakitan panel. Dalam merancang panel ATS – AMF harus mengetahuai fungsi dari masing - masing komponen.

Dalam pembuatan panel ATS – AMF ini menggunakan box panel yang berukuran panjang 40cm x lebar 20cm x tinggi 60cm. Proses awal dalam pembuatan panel ATS – AMF adalah dengan membuat lubang pada bagian luar panel menggunakan bor tangan. Pelubangan ini dimaksud untuk penempatan komponen pada bagian luar panel. Proses selanjutnya yaitu pemasangan komponen – komponen pada bagian luar (pintu panel). Pemasangan komponen pada bagian luar panel, harus sesuai dengan rancanagan gambar yang telah dibuat.

Gambar 4.1. Bagian luar panel

Keterangan dan fungsi :

Pillot lamp berfungsi sebagai lampu indikator fasa R, fasa S, fasa T.
Ampermeter berfungsi sebagai alat ukur fasa R, fasa S, fasa T.
selector volmeter berfungsi sebagai saklar untuk mengukur tegangan fasa dengan fasa dan fasa dengan netral.
voltmeter berfungsi sebagai alat ukur fasa dengan fasa dan fasa dengan netral.
selector auto – manual berfungsi sebagai saklar untuk mengontrol sistem control pada Genset (auto – manual).
Pillot lamp berfungsi sebagai lampu indikator on PLN.
Pillot lamp berfungsi sebagai lampu indikator off PLN.
Pillot lamp berfungsi sebagai lampu indikator on Genset.
Pillot lamp berfungsi sebagai lampu indikator off Genset.
Push button berfungsi sebagai saklar on PLN operasi sistem manual.
Push button berfungsi sebagai saklar off PLN operasi sistem manual.
. Push button berfungsi sebagai saklar on Genset operasi sistem manual.
Push button berfungsi sebagai saklar off Genset operasi sistem manual.
Push button emergency berfungsi sebagai pengaman apabila alat mengalami kesalahan.
Selector auto – manual berfungsi sebagai saklar automatis atau manual rangkaian ATS – AMF pada panel.
Push button berfungsi sebagai start Genset sistem manual.
Push button berfungsi sebagai stop Genset sistem manual.

Proses selanjutnya yaitu pemasangan komponen – komponen pada bagian dalam panel, tata letak pemasangan komponen ini harus sesuai dengan gambar rancangan bagian dalam panel.

Gambar 4.2. Bagian dalam panel

Keterangan dan fungsi :

. MCB 1 fasa (FP) berfungsi sebagai sistem kontrol pada rangkaian ATS milik PLN.
. Timer Delay Relay (TRP) timer otomatis PLN berfungsi ketika selector auto – manual ATS –AMF diposisikan auto, makan TRP akan bekerja sedangkan pada saat posisi manual maka akan terputus.
Relay (RO1) berfungsi sebagai control Genset (AMF) DC 12 V.
Relay (R2P) berfungsi untuk mengoprasikan sistem kontaktor milik PLN.
MCB 1 fasa (FG) berfungsi sebagai sistem kontrol pada rangkaian ATS milik Genset.
Timer Delay Relay (TRG) timer otomatis Genset berfungsi ketika selector auto – manual ATS –AMF diposisikan auto, makan TRG akan bekerja sedangkan pada saat posisi manual maka akan terputus.
Relay (R2G) berfungsi untuk mengoprasikan sistem kontaktor milik Genset.
Timer Delay Relay (TDR1) berfungsi sebagai start Genset pada rangkaian auto.
Timer Delay Relay (TDR2) berfungsi sebagai stop Genset pada rangkaian auto.
Kontaktor (K1) berfungsi sebagai suplay daya milik PLN.
MCB 4 phoel berfungsi sebagai suplay daya milik beban.
Kontaktor (K2) berfungsi sebagai suplay daya milik Genset.
MCB 1 fasa berfungsi sebagai kontrol untuk Genset.
Fuse NH (F1,F2,F3) berfungsi sebagai kontrol fasa R, fasa S, fasa T.
Terminal PLN berfungsi sebagai input daya milik PLN.
Terminal Beban berfungsi sebagai input daya Beban.
Terminal Genset berfungsi sebagai input daya milik Genset.
Terminal control Genset berfungsi sebagai input accu Genset.
Curent Transformator (CT).

Proses selanjutnya setelah pemasangan komponen – komponen yaitu proses pewiringan. Dalam proses pewiringan ini harus sesuai dengan gambar rangkaian ATS – AMF yang telah dibuat. Pewiringan menggunakan kabel type NYAF. Dalam proses pemasangan wiring kabel yang digunakan harus sesuai, tidak terlalu panjang dan tidak terlalu pendek agar pewiringan pada panel terlihat lebih rapih.

Pengujian Alat

Untuk mengetahui kinerja dari alat yang telah dibuat, maka dilakukan pengujian pada alat. Seperti yang telah dibahas di-bab sebelumnya pada bagian kriteria pengujian alat, maka pengujian alat-pun dilakukan berdasarkan yang telah dibahas.

Pengujian sistem manual dan sistem otomatis

Dalam pengujian yang dilakukan adalah untuk megetahui bagaimana respon alat panel ATS – AMF ini setelah dirakit. Panel ATS – AMF dinyatakan dapat beroprasi dengan baik bila kerja ATS – AMF sesuai dengan fungsi yang dikehendaki atau direncanakan saat perancangan. Pengujian panel ATS – AMF

dilakukan pada dua sistem operasi yaitu sistem operasi manual dan sistem oprasi otomatis.

A. Pengujian Sistem Manual

Pada pengujian sistem manual dilakukan dengan cara menekan tombol-tombol (push button) yang telah dibuat pada bagian luar pintu panel. Dengan cara memposisikan selector switch operation pada posisi manual. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem operasi manual pada panel ATS – AMF dapat berfungsi secara optimal.

Prosedur pengujian dalam kondisi operasi manual:

Memposisikan selector switch operation pada posisi manual.
Menekan tombol push buton on milik PLN, maka lampu indicator on milik PLN akan menyala menandakan sumber PLN sudah mensuplai ke beban.
Menekan tombol push button off milik PLN, maka lampu indikator on PLN akan mati dan lampu indikator off akan menyala menandakan sumber PLN telah terputus
Menekan tombol push button star Genset sampai menyala, maka lampu indikator off Genset menyala menandakan power Genset stanbay pada terminal input genset.
Menekan tombol push on Genset, maka lampu indikator on Genset akan menyala dan lampu indikator off akan mati, menandakan sumber Genset sudah mensuplai kebeban.
Menekan tombol push button off Genset, maka lampu indikator on genset akan mati dan lampu off Genset akan menyala, menadakan sumber Genset telah terputus.
Menekan tombol push button stop Genset, makan genset akan mati.

A. Pengujian Sistem Otomatis

Pada pengujian operasi otomatis yaitu melakukan uji proses pemindahan beban dari catu daya utama PLN ke catu daya cadangan milik Genset, secara otomatis apabila sumber dari PLN menggalami gangguan sehinggan ATS – AMF melakukan proses starting engine sampai Genset ready to loading. Opersi ini dilakukan dengan memposisikan selector switch operation pada posisi otomatis. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem operasi otomatis pada panel ATS – AMF dapat berfungsi secara optimal.

Prosedur pengujian dalam kondisi operasi otomatis:

Memposisikan selector switch auto - manual panel dan auto - manual Genset pada posisi automatis.
. Lampu indikator off PLN akan menyala sesaat secara otomatis, dan lampu indikator on PLN akan menyala, menandakan sumber PLN telah mensuplai ke beban sedangkan lampu indikator off PLN akan mati.

Ketika sumber PLN terputus (menggalami gangguan) maka Genset secara automatis akan hidup dan lampu indikator off Genset akan menyala sesaat secara automatis, dan lampu indikator on Genset akan menyala menandakan bahwa Genset telah mengambil alih suplai kebeban.
ketika PLN kembali datang, maka lampu indikator off PLN akan menyala secara otomatis sesaat, dan lampu indikator PLN akan menyala kembali menandakan bahwa sumber telah di ambil alih kembali oleh PLN.

Pembahasan

Pembuatan panel listrik ATS – AMF merupakan eksperimen yang dijadikan tolak ukur perpindahan catu daya milik PLN ke catu daya milik Genset dan sebaliknya perpindahan catu daya milik Genset ke catu daya milik PLN. Panel ATS – AMF juga berfungsi untuk menghidupkan mesin genset secara otomatis, ketika PLN gagal dalam menyuplai tenaga listrik.

Pada alat yang telah dibuat, panel ATS – AMF bekerja berdasarkan dua sistem operasi. Sistem operasi pertama yaitu sistem operasi manual, dimana sistem operasi ini bekerja dengan cara menakan tombol – tombol push button pada bagian luara panel. Sistem operasi manual ini bekerja apa bila selector switch auto

– manual ATS dan kontrol Genset pada pintu panel diposisikan pada posisi manual. Masukan daya PLN maka lampu indikator PLN akan menyala (merah) menandakan arus PLN stanbay. Masukan daya milik Genset dengan menstater tombol push button star genset yang ada pada pintu panel, maka lampu indikator Genset akan menya (merah) menandakan arus Genset stanbay.

Pilih push button on PLN atau on Genset, bila menekan tombol push button on PLN maka suplay ke beban akan di ambil alih oleh PLN. Bila menekan tombol push button on Genset, maka suplay ke beban akan di ambil alih oleh Genset. Suplay PLN dan Genset tidak bisa dipilih bersamaan karan pada rangkaian memilik sistem interlock, agar daya listrik PLN dan daya listrik Genset tidak bertabrakan.

Sistem operasi yang ke dua yaitu sistem operasi otomatis dimana sistem ini bekerja tanpa adanya campur tangan operator. Sistem operasi otomatis ini bekerja

apa bila selector switch auto – manual ATS dan kontrol Genset pada pintu panel diposisikan pada posisi auto. PLN akan bekerja secara otomatis untuk mensuplay daya ke beban ditandai dengan menyalanya lampu (hijau) indikator on PLN.

Pada saat PLN gagal dalam mensuplai tegangan listrik (padam) makan AMF akan memberi signal/perintah untuk menghidupkan Genset, TDR 1 akan bekerja untuk menyalakan mesin Genset. Genset pun akan mengambil alih dan mem back up suplay milik PLN, ditandai dengan menyalanya lampu (hijau) indikator on Genset menandakan daya di ambil alih oleh Genset.

Ketika sumber listrik PLN datang kembali (on) secara otamatis PLN akan memutus sumber listrik milik Genset, TDR 2 akan bekerja untuk mematikan mesin genset. Dan secara otomatis PLN akan mengambil alih kembali untuk mensuplay ke beban. Lampu indikator on PLN akan kembali menyala menandakan PLN telah kembali menggambil alih untuk menyuplai ke beban dan genset akan mati secara otomatis. Dari data perpindahan sistem otomatis di atas, perpindahan sumber PLN ke sumber Genset rata-rata memerlukan waktu 7,44 detik sedangkan perpindahan sumber Genset ke sumber PLN rata-rata memerlukan waktu 6,11 detik.

Dari pembahasan yang telah dijabarkan, alat yang telah dibuat memiliki kelebihan juga kekurangan dalam kinerjanya, yaitu :

1. Kelebihan Alat :

a. Panel ATS – AMF ini dapat berfungsi memindahkan secara otomatis distribusi dari PLN ke Genset, sehingga Genset tersebut menggantikan peran PLN untuk mensuplai sumber daya listrik. Dan apa bila PLN kembali normal makan secara otomatis memindahkan distribusi daya listrik dari Genset ke PLN.

b. Panel ATS - AMF juga berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan mesin Genset secara otomatis tanpa campur tangan dari operator.

c. Panel ATS – AMF ini menjalankan dua sistem operasi, yaitu sistem manual dan sistem otomatis.

d. Pada panel ATS – AFM ini kita dapat memilih salah satu dari kedua sumber tegangan listrik antar PLN atau Genset, pemilihan ini terdapat pada sistem operasi manual.

2. Kekurangan Alat :

1. Penggunaan panel ATS – AMF ini, memerlukan biaya yang tidak sedikit dalam proses pembuatannya.

2. Pembuatan panel ATS – AMF ini masih menggunakan relay–relay mekanik dan beberapa timer sehingga kurang baik dari segi kehandalanya.

3. Pada panel ATS – AMF ini belum tersedia baterai charger atau pengecasan aki, jadi aki pada genset akan cepat mudah mengalami kerusakan.

4. Panel ATS – AMF ini terdapat banyak wiring (pengkabelan) sehingga sangat menyulitkan dalam perbaikan jika terjadi kerusakan pada salah satu komponen.

Alfian Teknik