BAB III KEBUTUHAN GENSET

BAB III KEBUTUHAN GENSET 3.1 SUMBER DAYA LISTRIK Untuk mensuplai seluruh kebutuhan daya listrik pada bangunan ini maka direncanakan sumber daya listrik dari : A. Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN) B. Diesel Generator set, PLN merupakan sumber daya listrik utama dengan berlangganan tegangan menengah 20 kv, 3 phasa, 50 Hertz dan dihubungkan dengan Gardu PLN untuk Gedung Perkantoran, yaitu : Gardu PLN untuk Gedung Pusat Perkantoran terletak di lantai 1 (satu), suplai daya listrik dari PLN didistribusikan ke Panel Distribusi Tegangan Menengah Kantor (PDTM-K) dan dihubungkan ke 2 buah Panel Distribusi Tegangan Menengah 1 & 2 Kantor (PDTM-1.K & PDTM-2.K), yang kemudian di distribusikan ke PDTM-3.K & PDTM-4.K. Dari PDTM-3.K akan dihubungkan ke 2 buah Transformator penurun tegangan 20 kv / 0.40 kv untuk distribusi daya ke Gedung Perkantoran. Demikian juga untuk PDTM-4.K. 34

35 Daya listrik tegangan rendah pada Gedung Perkantoran ini didistribusikan secara radial melalui Panel Distribusi Tegangan Rendah 1 & 2 Kantor (PDTR-1.K & PDTR-2.K), yang kemudian akan didistribusikan ke panel-panel pembagi. Untuk mengatasi segala kemungkinan terputusnya suplai daya listrik dari sumber daya listrik utama, maka disiapkan unit Diesel Generator Set pada Gedung Perkantoran ini sebagai sumber daya listrik cadangan. Sumber Daya listrik dari Diesel Generator set untuk Gedung Perkantoran dihubungkan ke Panel Kontrol Genset Kantor (PKG-K) dengan synchronizing tegangan rendah yang kemudian didistribusikan ke PDTR Kantor (PDTR-K). Untuk menghindari suplai daya listrik yang bersamaan antara Sumber Daya Listrik Utama (PLN) dengan Suplai Daya Listrik Cadangan (Diesel Generator Set) maka dipasang sistem interlock di sisi incoming circuit breaker dari kedua sumber di dalam Panel Sub Distribusi Tegangan Rendah. Berdasarkan perhitungan beban listrik pada Gedung Perkantoran ini, kapasitas Diesel Generator Set berdasarkan perhitungan tabel beban listrik pada Lampiran yang direncanakan didapat adalah : Diesel Generator set : Kapasitas : 1800 kva (Stend-by Type) 750 kva (Stend-by Type) Tegangan : 400 V Putaran : 1500 rpm Phasa : 3 Frekwensi : 50 Hz

36 3.1.1 Keadaan Normal Pada keadaan normal sumber daya listrik diperoleh dari PLN dengan tegangan menengah 20 kv. Selanjutnya sumber daya listrik tersebut didistribusikan ke Panel Distribusi Tegangan Rendah melalui transformator penurun tegangan 20 kv / 400 V. Sumber Daya listrik PLN tersebut mensuplai seluruh jenis beban yang ada di dalam gedung. 3.1.2 Keadaan PLN Padam ( Emergency ) Pada keadaan PLN padam, maka digunakan daya listrik cadangan dari generator yang akan start secara otomatis. Dengan adanya distribusi sumber daya cadangan dari generator, maka pemutus beban yang meneruskan energi listrik dari transformator ke beban akan membuka secara otomatis. Hal ini karena interlocking otomatis sistem antara pemutus beban dari PLN dan genset. Kemudian untuk pemutus beban yang terhubung dengan generator akan menutup dan sumber daya listrik cadangan dari generator akan mencatu daya ke seluruh jenis beban yang ada didalam / diluar gedung. Proses penggantian sumber daya listrik dari PLN ke generator set adalah maksimal kurang lebih 15 detik, dan pembagian beban generator set tidak boleh kurang dari 60 detik.

37 3.1.3 Keadaan Kebakaran Pada keadaan ini sumber daya listrik dapat diperoleh dari PLN (jika PLN tidak dipadamkan). Jika PLN dipadamkan, sumber daya listrik diperoleh dari diesel generator set. Proses pengaturan kerja generator apabila PLN dipadamkan sama seperti pada keadaan PLN padam. Pada saat kebakaran ini, beban-beban yang tidak mendukung bagi penanggulangan kebakaran (beban-beban non prioritas) harus dipadamkan sedangkan beban-beban prioritas lain yang berfungsi untuk usaha pemadaman kebakaran ataupun untuk usaha penyelamatan jiwa manusia harus tetap disuplai. Hal diatas diperoleh dari perencanaan system distribusi beban di Panel Utama Tegangan Rendah (PUTR) yang mana pengelompokan beban-beban prioritas dipisahkan dengan beban-beban lainnya. 3.2 BEBAN-BEBAN LISTRIK Beban-beban listrik pada bangunan ini direncanakan meliputi penerangan, kotak kontak, peralatan elektronik, sistem tata udara, pompa distribusi air bersih, pompa hidran & sprinkler, sistem telepon, sistem tata suara, sistem pengindera kebakaran, sistem car calling, dan juga beban-beban peralatan kontrol dan lainlain. Menurut derajat pentingnya beban, seluruh beban listrik dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kelompok beban sebagai berikut :

38 3.2.1 Beban normal Beban normal adalah seluruh beban beban listrik yang tersambung didalam / diluar gedung hanya dilayani oleh sumber daya listrik utama PLN. 3.2.2 Beban Emergensi Merupakan beban-beban listrik tersambung yang dapat dilayani sumber daya listrik PLN atau sumber daya listrik cadangan diesel genset. Untuk bangunan ini beban-beban lampu, kotak - kontak, Air Conditioner, fan, dan motor-motor masuk dalam beban emergensi. 3.2.3 Beban Prioritas Merupakan sebagian dari beban normal yang harus (mutlak) tetap dilayani, baik oleh sistem pelayanan PLN maupun sistem pembangkit tenaga listrik cadangan (diesel generator set). Beban-beban listrik ini digunakan untuk upaya penyelamatan jiwa serta upaya penanggulangan bahaya kebakaran dapat dilakukan dengan baik. Beban-beban listrik yang mutlak tetap dilayani saat terjadinya kebakaran antara lain adalah : a. Pompa hidran kebakaran / sprinkler. b. Sistem pengindera kebakaran c. Peralatan evakuasi / sistem paging. d. Lampu - lampu emergensi. e. Lift Kebakaran. f. Pressurized fan.

39 3.3 PENENTUAN KEBUTUHAN DAYA GENSET Dalam menentukan kebutuhan daya genset yang perlu diketahui tentunya beban setiap peralatan yang digunakan untuk menentukan kapasitas genset itu sendiri, dimana dalam menentukan genset itu sendiri ada factor kebutuhan (demand factor), Faktor kebutuhan didefinisikan sebagai perbandingan antara beban puncak suatu sistem terhadap beban terpasang yang dilayani pada prinsipnya lebih kecil atau sama dengan satu. Bisa saja terjadi lebih besar dari satu, yaitu saat terjadi dibeban lebih :.(3.1) 3.4 PENENTUAN RATING PENGAMAN KELUARAN GENSET Dalam menentukan rating pengaman keluaran genset menurut PUIL 2000 pasal 5.6.1.2.3 yang berisi generator yang bekerja pada 65 V atau kurang dan dijalankan oleh motor tersendiri, dapat dianggap telah diproteksi oleh gawai proteksi arus lebih yang mengamankan motor, bila gawai proteksi ini bekerja kalau generator membangkitkan tidak lebih dari 150 persen dari arus pengenal pada beban penuhnya : KVAgenset 3xV.(3.2) 3.5 PENENTUAN KEMAMPUAN HANTAR ARUS (KHA) Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.3.1 bahwa penghantar sirkit akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125% arus pengenal beban penuh.

40 Untuk arus searah :.(3.3) Untuk arus bolak-balik fasa tunggal : S V dimana : Untuk arus bolak-balik fasa tiga : S 3xV..(3.4) (3.5)... (3.6) I P V = Arus nominal beban penuh (A) = Daya aktif (W) = Tegangan (V) cos φ = Faktor daya 3.6 PENENTUAN KABEL PENYULANG GENSET Perhitungan kabel penyulang genset dapat dilihat pada PUIL 2000 pasal 5.6.1.3 yang berisi: penghantar dari terminal generator ke proteksi pertama harus mempunyai kemampuan arus tidak kurang dari 115% dari arus pengenal yang tertera pada pelat nama generator dengan rumus :..(3.7) Untuk menentukan banyaknya jumlah kabel yang dibutuhkan yaitu menggunakan rumus :

41... (3.8) 3.7 PENENTUAN ARUS HUBUNG SINGKAT PADA GENSET Sub-transient reactance, reaktansi generator digunakan untuk dua kegunaan yang berbeda. Pertama digunakan untuk menghitung aliran arus hubung singkat simetris dalam studi koordinasi. Yang kedua digunakan untuk reaktansi generator yang dalam spesifikasi bahwa batasan sub transient reaktansi 13% atau lebih kecil untuk membatasi distorsi tegangan yang di sebabkan oleh beban non linier seperti yang terjadi pada saat starting motor besar. Arus awal digunakan untuk menentukan rating pemutus tenaga yang di butuhkan. Arus instantaneous awal di kontrol oleh reaktansi sub-transien dan ini dijabarkan sebagai tegangan dibagi oleh reaktansi sub transien atau dalam satuan per unit adalah sebagai berikut: Epu...(3.9) Xpu Rumus arus gangguan sub-stransien yaitu : dimana I dasar adalah :.(3.10) Pn 3xV (3.11) Epu = Tegangan Awal (per unit ) Idasar = Arus Dasar (Amper) V = Tegangan nominal (Volt ) Pn = Daya genset nominal (VA)

42 Sedangkan rumus untuk perhitungan arus hubung singkat pada panel distribusi utama tegangan rendah, detil perhitungan lihat lampiran. Sebagai basis perhitungan diambil kapasitas trafo yang terbesar. Rumus perhitungan arus hubung singkat adalah sebagai berikut : V ka 3( RTXT 2 2 )...(3.12) Dimana : Isc V RT = Arus Hubung Singkat (Kilo Ampere). = Tegangan Phasa ke Phasa (Volt). = Resistansi (mm Ω). XT = Reaktansi (mm Ω) 3.8 MENENTUKAN JENIS PENGHANTAR 3.8.1 Kabel Feeder Tegangan Rendah (TR) Pada jenis penghantar dibedakan berdasarkan kebutuhan nya masingmasing, kabel feeder Tegangan Rendah (TR) biasa digunakan pada jaringan sistem listrik pada gedung ini digunakan pada panel-panel lantai serta peralatanperalatan yang bertegangan rendah. Tipe kabel yang dipakai adalah kabel daya baik yang berinti tunggal maupun yang berinti banyak, ukuran kabel disesuaikan dengan beban untuk beban besar biasa digunakan kabel single core, contoh Tabel kabel single core dan multi core di bawah ini

43 Tabel 3.1 NYY Cable Single Core Tabel 3.2 NYY Cable 4 Core

44 Dalam setiap kabel selalu ada tipe-tipe nama yang tercantum dalam kabel itu sendiri baik kabel tegangan rendah maupun tegangan menengah dan semua itu sudah diatur dalam standard dan biasanya setiap produksi kabel harus memenuhi standard SII, SLI, SPLN, Stel-K, IEC, VDE, DIN, JIS, ICEA/NEMA dan BS. Gambar 3.1 dibawah ini menunjukan standard pengkodean pada kabel. Gambar 3.1 Standar kode pada kabel

45 Untuk macam jenis kabel tegangan rendah tiap produksi kabel mempunyai spesifikasi kabel yang dikeluarkan dari isolasi sampai bagian inti pada kabel dan dibawah ini menunjukan spesifikasi kabel tegangan rendah yang biasa digunakan terutama pada gedung ini.seperti terlihat pada Gambar 3.2 dibawah ini Gambar 3.2 Spesifikasi kabel TR