Glagah Seto Sulandityo Katon

LaporanPower SystemMateri

1. UPS (Uninterruptible Power Supply)2. Battery3. Rectifier4. EAS (External Alert System)5. MCB (Miniatur Circuit Breaker)6. Contoh Kasus Power System pada BTS

UPS (Uninterruptible Power Supply)Merupakan perangkat listrik yang mendukung supply listrik cadangan kepada sebuah perangkat elektronik jika supply listrik utamanya gagal. Berikut adalah rangkaian dari sebuah UPS

Figure 1 Rangkaian Uninterruptible Power Supply

Glagah Seto Sulandityo Katon

Sebuah battery membutuhkan sumber daya DC sedangkan listrik yang datang dari PLN merupakan listrik AC dengan demikian sebuah UPS membutuhkan inverter dalam rangkaiannya utnuk mengubah arus AC menjadi DC agar dapat disimpan di dalam battery. Sumber daya yang disimpan di dalam batere tersebut kemudian diubah kembali dari DC ke AC sesuai kebutuhan perangkat elektronik yang terhubung ke UPS.

Perangkat telekomunikasi yang ada di Telkomsel kebanyakan merupakan perangkat yang membutuhkan sumber catu daya DC sehingga rangkaian UPS yang seperti diatas jarang digunakan. Penggunaan inverter tidak digunakan pada perangkat telekomunikasi yang sumber catu dayanya DC.

Kebutuhan akan sumber daya yang tidak boleh terinterupsi maka Telkomsel memiliki sebuah ruangan untuk menyimpan rectifier dan baterry dalam jumlah besar, terkait kebutuhan sumber daya dari perangkat-perangkat telekomunikasi yang ada. Secara fisik rectifier tersebut terpisah dengan battery tidak seperti bentuk fisik UPS yang selama ini banyak dijumpai (rectifier, battery, dan inverter dalam satu casing/wadah).

BatteryBerbicara tentang sebuah sistem power yang tidak boleh terinterupsi (uninterruptible) maka tentunya kita akan berbicara mengenai Battery. Battery yang akan dibahas ini tentunya merupakan jenis battery yang rechargeable. Di dalam ruangan penyimpanan battery, terdapat kumpulan battery yang disebut bank, bank tersebut terdiri dari beberapa blok battery, sebagai contoh;

Terdapat 1 bank battery yang terdiri dari 4 blok battery Masing-masing battery mempunyai spesifikasi tegangan 12V dengan arus

100A Masing-masing blok battery dalam bank tersebut dihubungkan secara

serial sehingga dalam satu bank memiliki kapasitas tegangan sebanyak 12V x 4 blok battery = 48V

Sedangkan pada rangkaian seri arus tetap 100A berapa pun banyaknya battery yang terpasang secara serial.

Untuk menggandakan arus sebuah rangkaian battery, battery harus dipasang secara paralel.

Saat rangkaian battery dipasang secara paralel maka tegangan pada baterai akan selalu bernilai 48V berapa pun jumlah baterai yang terpasang pada sebuah rangkaian paralel.

Untuk kebutuhan 400A dan 48V pada perangkat maka baterai disusun secara serial untuk mendapatkan tegangan sebesar 48V sedangkan 4 bank baterai dipasang secara paralel.

Glagah Seto Sulandityo Katon

Figure 2 Rangkaian Bank dan Blok Battery

Petunjuk melepas baterai demi keamanan dan keselamatan:

1. MCB dibuat trip terlebih dulu2. Rangkaian blok baterai dilepas terlebih dahulu (sambungan kabel antar

blok)3. Setelah itu kutub-kutub baru boleh dilepas (sambungan kabel bank)4. Kabel yang dilepas haruslah diisolasi agar tidak terjadi short circuit

Untuk pemasangan baterai merupakan kebalikan dari tata cara diatas.

Glagah Seto Sulandityo Katon

Rectifier Dari gambar Bank baterai-baterai tersebut terhubung ke rectifier, rectifier mengubah catu daya AC ke DC agar bisa disimpan kedalam baterai. Modul-modul rectifier saling dihubungkan agar kebutuhan akan sumber catu daya DC terpenuhi. Dalam sebuah kumpulan modul-modul terdapat perangkat kontrol guna mengetahui masing-masing status dari modul-modul rectifier tersebut. Perangkat kontrol ini juga sudah menggunakan teknologi IP based sehingga dapat terkoneksikan ke dalam jaringan untuk kebutuhan monitoring secara remote dan pengiriman EAS (External Alert System) via jaringan GSM menggunakan SMS.

EASExternal Alert System, merupakan peringatan (alarm) untuk setiap perangkat power yang ada. Saat ini modul rectifier sudah berbasis IP dan modul tersebut memiliki perangkat kontrol (MCU), di MCU inilah ada beberapa port yaitu

1. Port rectifier fail/PLN down2. Modul rectifier fail3. Low battery4. Load fuse fail

Figure 3 Port pada Rectifier Controller

MCU rectifier tersebut sudah berbasis IP maka dimungkinkan bagi perangkat tersebut mengirimkan alert kedalam jaringan, MCU dari modul-modul tersebut dihubungkan ke dalam jaringan ke dalam MSC menggunakan kabel UTP. Alert kemudian dikirimkan melalui sms ke pihak yang bertanggung jawab terhadap modul-modul tersebut. Fitur alert receiver ini mampu mengirimkan beberapa peringatan, yaitu

1. Rectifier fail/PLN down, port ini berfungsi untuk mengirimkan peringatan jika modul-modul rectifier tersebut tidak mendapat suplai listrik dari PLN.

2. Modul rectifier fail, port ini berfungsi jika salah satu modul rectifier fail, sehingga controller modul rectifier wajib mengirimkan peringatan.

3. Low battery, port ini berfungsi memberikan peringatan jika salah satu battery mengalami kondisi low battery.

4. Load fuse fail, port ini berfungsi mengirimkan peringatan jika terdapat fuse yang trip. Oleh karena itu jika perangkat yang terhubung ke fuse sudah tidak ada lagi maka kabel fuse harus dilepas kalau tidak mcu akan mendeteksi kalau hal tersebut merupakan kondisi load fuse fail.

Glagah Seto Sulandityo Katon

MCBMiniatur Circuit Breaker, berfungsi untuk memproteksi perangkat elektronik dari overload arus listrik dan short circuit.

Sebuah MCB mempunyai nilai In, dan MCB hanya akan trip ketika arus yang lewat 5-20 kali dari nilai In tersebut, kalau ada arus yang hanya sedikit lewat dari In maka MCB akan trip berjam-jam kemudian (hal ini yang disebut arus overload). Seberapa cepatnya sebuah MCB ini akan trip tergantung dari tripping cureve-nya.Tripping curve merupakan kurva yang menunjukkan seberapa cepat MCB akan trip berdasarkan arus yang dilaluinya.

MCB mempunyai dua teknologi yang bisa membuat MCB tersebut trip, yaitu thermal trip dan magnetic trip. Thermal trip menggunakan prinsip seperti thermocouple yaitu memuainya logam karena panas. Ketika ada arus yang masuk lebih besar dari pada In sebuah MCB, bimetal di dalam MCB akan memuai (kemudian melengkung) sehingga pada saat tertentu hubungan lsitrik di CB akan terputus/trip. Magnetic trip menggunakan solenoid yang gaya tariknya bertambah sesuai arus yang dialiri. Ketika mencapai batas arus tertentu, gaya tarik magnet ini akan menarik switch/memutuskan aliran listrik.

Berikut adalah contoh kondisi dimana MCB akan trip,

Pada sebuah MCB terdapat spesifikasi C6, ini menunjukkan bahwa In = 6 A dan memliki tripping curve tipe C yang menunjukkan bahwa magnetic trip akan berkisar 5-10 x In (jadi sekitar 30 – 60 A). Sehingga jika MCB itu dialiri arus sebesar 6 A maka MCB tersebut kemungkinan tidak akan langsung putus sesuai dengan teknologi thermal trip, lempengan logam akan panas dan perlahan memuai sehingga pada saat tertentu hubungan listrik akan putus. Namun jika arus listrik yang masuk antara 30 – 60 A maka MCB tersebut akan langsung trip, sesuai dengan cara kerja magnetic trip yang langsung memutuskan hubungan listrik saat ada lonjakan arus 5-20 kali dari nilai In.

Contoh KasusDiketahui:

Terdapat genset 5kVA Rectifier FP2000 masing-masing modul mempunyai kapasitas

40A/54Volt, total modul 8 buah Terdapat battery 4 bank/100Ah Load rectifier untuk BTS membutuhkan arus sebesar 50 Adc

Glagah Seto Sulandityo Katon

Ditanyakan:

Saat terjadi pemadaman PLN dan battery sudah dalam kondisi low batt, apa yang harus dilakukan?

Jawab:

Genset mempunyai arus sebesar 92,5 Adc Maka, jumlah modul yang harus dihidupkan adalah

o n modul = 92.5 A/ 40 A = 2,3 o atau dapat dibulatkan menjadi 2 buah modul rectifier yang harus

dihidupkano jadi arus maksimum rectifier sebesar 80 A

Total load dan charging battery = 50 A + (10%+400Ah) = 90 A Genset akan menyuplai arus sebesar 90 A padahal arus yang mampu

dihasilkan genset tersebut adalah sebesar 92,5 A hal ini dirasa sangat riskan, maka harus ada opsi untuk mengurangi total load tersebut, diantaranya adalah

o Mengurangi jumlah battery yang harus diisio Atau dengan mengurangi persentase charging pada battery hingga

5 %