## JEPCA
PERANCANGAN ATS (AUTOMATIC TRANSFER SWITCH) SATU PHASA  MENGGUNAKAN KONTROL BERBASIS RELAY DAN TIME DELAY RELAY (TDR)
Riki Rizaldi 1 , S.Umar Djufri 2
1 Jurusan Teknik Listrik, Fakultas Teknik, Universitas Batanghari
2 Dosen Teknik Listrik, Fakultas Teknik, Universitas Batanghari e-mail: : rizaldiriki96@gmail.com, umarjufri@yahoo.com

## ABSTRAK
Pemadaman listrik dapat mengakibatkan terganggunya kontiunitas pelayanan terutama pada aktivitas pelayan  pada  sektor  perdagangan,  perhotelan,  rumahsakit,  maupun  industri.  Dewasa  ini  penyaluran energi listrik PLN sering terjadi kegagalan dalam pendistribusian dikarenakan faktor internal maupun faktor eksternal, untuk memenuhi kebutuhan kontiniunitas akan energi listrik maka diperlukan sumber energi listrik lain sehingga jika terjadi pemadaman listrik dari PLN kebutuhan konsumen akan energi listrik  tidak  terganggu.  Sumber-sumber  energi  listrik  ini  bersifat  sementara    untuk  melayani  beban listrik dalam pemanfaatan energi listrik PLN menjadi sumber energi utama. ATS (Automatic Transfer switch),  adalah  alat  yang  berfungsi  untuk memindahkan koneksi  antara  sumber  tegangan  listrik  satu dengan  sumber  tegangan  listrik  lainnya  secara  automatis.  Atau  bisa  juga  disebut  Automatic  COS (Change Over Switch), pada penelitian ini akan dirancang sebuah ATS satu phasa dengan mereduksi jumlah  Kontaktor  untuk  mendapatkan  hasil  yang  lebih  ekonomis  dan  mudah  dalam  perawatannya. ATS  dalam  penelitian  ini menggunakan  rangkaian  kontrol  berbasis relay dan Time  Delay  Relay (TDR). Dari hasil pengujian, alat ini dapat bekerja dengan baik pada proses switching secara manual maupun  secara  otomatis.  Pada  saat  PLN  terjadi  pemadaman,  terdapat  penundaan  waktuselama  ±  6 detik sebelum genset melakukan starting. Hal ini bertujuan untuk menjaga komponen-komponen agar tidak rusak jika kadang kala PLN terjadi pemadaman sesaat.
Kata Kunci : ATS, Kontaktor, Genset, Timer

## 1. PENDAHULUAN
Peningkatan kebutuhan terhadap energi  listrik  pada  kehidupan  masyarakat Indonesia  hampir  tidak  ada  yang  tidak membutuhkan energi listrik bahkan peningkatan  kebutuhan  tenaga  listriknya tidak  sebanding  dengan  peningkatan  daya listrik.
Pemadaman listrik  dapat mengakibatkan terganggunya kontiunitas pelayanan terutama pada aktivitas pelayan pada sektor perdagangan, perhotelan, rumahsakit, maupun industri.
Untuk  mengatasi  hal  tersebut  maka dirancang  sebuah  panel  ATS  satu  phasa dengan  komponen  kontaktor,  relay  dan timer  sehingga  biaya  produksi  dapat dipangkas. ATS (Automatic Transfer switch),  adalah  alat  yang  berfungsi  untuk
memindahkan koneksi antara sumber tegangan  listrik  satu  dengan  sumber tegangan  listrik  lainnya  secara  automatis. Atau  bisa  juga  disebut  Automatic  COS (Change Over Switch)

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Automatic Transfer Switch
Suatu alat pemindah ( Transfer) sumber  daya  dari  beban  kesumber  utama PLN  ke  Genset.  Jika  terjadi  gangguan  dari sumber  utama  yaitu  PLN  maka  kontrol starting akan bekerja.
Berdasarkan  rangkaian  kontrolnya ATS dapat dibagi dua yaitu :
1. ATS  yang  menggunakan  rangkaian kontrol PLC.
Perancangan ATS (Automatic Transfer Switch) Satu Phasa Menggunakan Kontrol Berbasis Relay dan Time Delay Relay (TDR)
2. ATS  yang  menggunakan  rangkaian kontrol  berbasis relay dan Time  Delay Relay (TDR).

## 2.2 PrinsipKerja ATS

## Gambar .1 Blok Diagram ATS[2]
Bilamana  sumber  PLN  mengalami gangguan  /  pemadaman,  dengan  sistem yang  telah  dirancang  maka  genset  pada sumber cadangan akan bekerja dan menggantikan  sumber  utama  (PLN).  Panel ATS ini dilengkapi dengan sistem keamanan  dengan relay dan  fuse.  Sistem pengoperasian  ini  sangatlah  mudah,  karena telah diatur sedemikian rupa.

## 2.3. Komponen Yang Digunakan

## 1. Relay MK2P 220VAC/VDC
Relay terdiri dari koil dan kontak, bila koil  mendapat  energi  listrik  akan  timbul gayae  lektromagnetik  yang  akan  menarik armature  yang  berpegas,  kontak  akan menutup sehingga dapat mengaliri arus.[4]

## Gambar 2. Relay dan kontak relay
2. Time Delay Relay (TDR) 220V
Kumparan  pada timer akan  bekerja selama  mendapat  sumber  arus.  Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci  dan  membuat  NO  menjadi  NC dan kontak NC menjadi NO.
Gambar 3. Time Delay Relay 220V

## 3. Magnetik Kontaktor
Sebuah  komponen  yang  berfungsi sebagai penghubung dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal.

## Gambar 4. Kontakkontaktor

## 4. MCB
Alat pengaman  yang berguna sebagai saklar  dan  pembatas  arus  listrik  untuk mencegah  terjadinya  konsleting/hubung singkat akibat melonjaknya tegangan listrik.
Gambar 5. Miniatur Circuit Breaker

## 5. Main Auto Selector Switch
Jika  sistem  bekerja  secara  manual, maka  operator  yang  menentukan  sumber daya  listrik  utama  dari  mana  yang  akan digunakan,  sumber  dari  PLN  atau  dari genset.  Namun  jika  sistem  otomatis  yang dipilih  maka  panel  bekerja  secara  otomatis yang dikontrol oleh relay.
PLN ATS Genset Beban
Perancangan ATS (Automatic Transfer Switch) Satu Phasa Menggunakan Kontrol Berbasis Relay dan Time Delay Relay (TDR)
Gambar 6. Main Auto Selector Switch

## 6. Terminal Block
Suatu  alat  kelengkapan  dalam  sistem pengawatan yang fungsinya sebagai penghubung antar kabel. Kabel yang masuk dan  keluar  dari  box  panel  harus  melalui terminal ini.
Gambar 7. Terminal Block
7. Panel
Box  panel  ini  terdiri  dari  box  utama untuk komponen–komponen yang  dipasang di  dalam  dan  pintu  sebagai cover serta tempat interaksi dan pemantauan indikator.

## 8. Lampu Indikator
Lampu  yang  memberikan  tanda  atau isyarat  apakah  suatu  rangkaian  dalam keadaan beroperasi atau tidak.

## Gambar 9. Lampu Indikator

## 2.4. Generator  Set (Genset)
Suatu  generator  listrik  yang  terdiri dari  panel,  berenergi  solar  dan  terdapat kincir  angin  yang  ditempatkan  pada  suatu tempat.  Genset  dapat  digunakan  sebagai sistem  cadangan  listrik  atau  " off-grid " (sumber daya yang tergantung atas kebutuhan pemakai).[2] Selain  itu,  pemilihan  generator  juga harus  memperhatikan  keefektifan  daya generator yang dipilih karena akan berhubungan dengan masalah investasi atau harga yang dikeluarkan.[2]

## 2.5. Pengawatan Pada Panel ATS
Kabel  untuk  pengawatan  suatu  panel harus  dipilih  dengan  sedemikian  rupa hingga  penghantar  tersebut  mampu  dialiri arus minimum 125% kali arus beban penuh. Dalam  menentukan  atau  memilih  kabel penghantar  listrik  harus  diperhatikan  dari segi  kelistrikan  sesuai  dengan  peraturan yang berlaku (PUIL). [5]
Gambar 10. Ketentuan kemmpuan kabel [5]
Perancangan ATS (Automatic Transfer Switch) Satu Phasa Menggunakan Kontrol Berbasis Relay dan Time Delay Relay (TDR)

## 3. METODE PENELITIAN
Gambar 11. Flowchart Penelitian
1. Mengidentifikasi Sistem Dan Komponen. Mengidentifikasi  sistem  dan  komponen yang akan digunakan dari mulai menghitung daya PLN dan daya Genset, karena  itu  menentukan  komponen  yang akan digunakan.
2. Pembuatan  Diagram  Rangkaian Diagram  rangkaian  sangatlah  penting sebelum memulai pekerjaan, dari diagram rangkaian kita dapat mengetahui alur pada rangakaian tersebut  agar  tidak  terjadi  kesalahan dalam pengerjaan.
3. Perancangan Dan Pembuatan Alat
Untuk  memilih  dan  menentukan  jenis
peralatan atau komponen yang digunakan  untuk  membuat  rangkaian kontrol Automatic  Transfer  Switch yang sederhana  dengan  biaya  yang  murah namun  memiliki  kemampuan  yang  baik
dan  sesuai  dengan  kapasitas  beban  yang dibutuhkan.
4. Pengujian ATS Jika telah dilakukan pengujian maka bias
diambil data hasil pengujian.
5. Alat berfungsi (jalan)
Apabila semua rangkaian telah benar dan bekerja  dengan  semestinya  maka  alat tersebut  telah  berfungsi,  tapi  apabila terjadi  kesalahan  pada  rangkaian  alat tidak akan bekerja maka, harus dilakukan  pengecekkan  kembali  pada rangkaian tersebut.
6. Data Hasil Pengujian Dapat diambil ketika alat bekerja dengan benar dan tidak terjadi lagi kesalahan.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian ATS dilakukan berdasarkan  dari  wiring  rangkaian  yang direncanakan,  kemudian  seluruh  alat  yang disiapkan  disusun  kedalam  box  panel sehingga mudah dalam melakukan
pengamatan  sekaligus  perawatan.  adapun wiring  diagram  dari  penelitian  yang dilakukan  seperti  ditunjukan  pada  gambar 12  dibawah.
Gambar 12. Wiring Diagram
Pada  saat star genset  kontak  relay genset mulai  menstar genset secara Automatic serta  kontak  T2  genset  untuk
Mulai Identifikasi sistem  komponen Pembuatan diagram rangkaian Pengujian ATS Alat berfungsi (jalan) Data hasil pengujian selesai Perancangan dan pembuatan alat TIDAK YA
Perancangan ATS (Automatic Transfer Switch) Satu Phasa Menggunakan Kontrol Berbasis Relay dan Time Delay Relay (TDR)
mengembali  kanposisi  awal  kontak  relay genset.  Setelah  selesai  star  (Genset On) tegangan belum langsung terhubung kebeban  pada  saat run genset  karena  T1 genset akan bekerja menghantarkan tegangan  kebeban  setelah  genset  hidup, maka  di  atur  waktu  7  detik  untuk mengoperasikan  K1  serta  pemindahan sumber beban kesumber cadangan (Genset).

## 4.1. Tata Letak Komponen

## Gambar 13. Tata Letak Komponen
1. Ducting kabel
2. Time Delay Relay
3. Kontaktor
4. Fuse/Sekring
5. MCB
6. Rel
7. Terminal 6 pool 25 A
8. Terminal kabel wiring
Adapun  langkah  pengerjaan  yang dilakukan  pada  tata  letak  komponen didalam kotak panel adalah sebagai berikut: 1. Merancang  Gambar Merancang gambar rangkaian agar dapat diketahui alat dan bahan yang digunakan.
2. Pemasangan Duck
Pemasangan  duct  ini  berguna  untuk memudahkan  dalam  tahap  perakitan kabel-kabel rangkaian.
3. Pemasangan Wiring Kabel
Pada tahap wiring ini harus diperhatikan bagaimana  memilih  jalur  kabel  agar kabel bisa hemat dan terlihat rapi.
4. Pemasangan Komponen. Pemasangan komponen dilakukan sesuai dengan  gambar  rancangan  dan  alur wiring yang telah dibuat.

## 4.2. Pengujian
Pada  penelitian  ini  Pengujian  ATS dilakukan  dengan  menggunakan  beban lampu  (20  watt)  dalam  waktu  timer  >  20 detik dan dalam waktu timer  < 20 detik.
1. Pengujian dalam waktu timer  > 20 detik Pada pengujian ini beban ATS menggunakan  lampu  dimana  waktu timer  di  setting    >    20  detik,  hasil  dari pengujian  diperlihatkan  pada  tabel  1 dibawah.
Tabel 1. Data Pengujian Setting > 20 Detik
2. Pengujian dalam waktu timer  < 20 detik Pada pengujian ini beban ATS menggunakan  lampu  dimana  waktu timer  di  setting    <    20  detik,  hasil pengujian  diperlihatkan  pada  tabel  2. dibawah
Perancangan ATS (Automatic Transfer Switch) Satu Phasa Menggunakan Kontrol Berbasis Relay dan Time Delay Relay (TDR)
Tabel 2. Data Pengujian Setting < 20 Detik

## 5. SIMPULAN
a. Masukan  data  untuk  ATS  berupa  nilai tegangan  sumber  listrik  PLN  yang dideteksi oleh sensor tegangan.
b. Penggunaan  ATS  dikhususkan  pada genset yang memiliki elektrik starter .
c. Alat  dapat  bekerja  dengan  baik  pada proses switching secara manual maupun secaraotomatis.
d. Pada  saat  PLN  terjadi  pemadaman, terdapat  penundaan  waktu  selama  ±  6 detik sebelum genset melakukan starting. Hal ini bertujuan untuk menjaga komponen-komponen  agar  tidak  rusak jika kadang kala PLN terjadi
pemadaman sesaat.
e. Dari data yang diambil ATS bisa bekerja dengan  baik  sesuai  dengan  perancangan sistem  kerja  yakni  ATS  melakukan proses switching dari sumber listrik PLN ke genset dalam t > 20 detik,

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D.  Hendarto,  Rozali  2015.  Rancang
Bangun Panel Automatic Transfer Switch (  Ats  )  Dan  Automatic  Main Failure ( Amf ) Kapasitas 66 Kva.Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik
Universitas  Ibn  Khaldun  Bogor.  Hlm
21–32. Bogor
[2]  A.  Alfith,  2017.  Optimalsasi  ATS (Automatic Transfer Switch) pada Genset  (Generator  Set)  2800  Watt Berbasis TDR.Institut Teknologi Padang. Hlm 226–232. Padang
[3] A. B. Bimo, H. Santoso. 2007. Rancang Bangun  Automatic  Transfer  Switch. J. EECCIS , vol. 1, no. 1, hlm. 1–6.
[4]  E.  Susanto.  2013.  Automatic  Transfer Switch  (Suatu  Tinjauan). Teknik  Elektro Universitas Negeri Semarang, vol. 5 no. 1, hlm. 18–21. Semarang
[5]  Puil  2000.  Persyaratan  Umum  Instalasi Listrik.