## POWER SWITCHING PADA AUTOMATIC TRANSFER SWITCH DALAM MENJAGA KEANDALAN POWER SUPPLY YANG DICATU DARI PLN DAN GENSET
Wandi Perdana 1 , Tohari 2 , Sabari 3
D3Teknik Elektro Politeknik Harapan Bersama Jln. Mataram No.09 Tegal Telp/Fax (0283)352000

## ABSTRAK
Genset akan beroperasi jika suplai dari PLN padam dan genset merupakan  suatu mesin/alat  yang  dapat  mengubah energi  mekanik  menjadi energi listrik dengan diseting/dioperasikan secara otomatis melalui  alat Automatic Transfer Switch .
Setelah  melakukan  perencanaan  dan  menganalisa  serta  praktek  membuat  alat  peraga  berupa  alat  ATS  maka diperoleh hasilnya antara lain ATS adalah alat
sistem otomatis yang  berfungsi  sebagai  pemindah  saluran  daya  listrik  untuk  menjaga  keandalan  sistem  kelistrikkannya  dimana saluran  utama  dari  PLN  dan  saluran  cadangan  dari  genset,  rangkaian  ATS  tersusun  dari  rangkaian  AMF  dan rangkaian power switching, r angkaian AMF berfungsi untuk mengaktifkan dan nonaktifkan mesin genset, rangkaian Power switching disusun dari dua buah magnet kontaktor yang berfungsi untuk memindahkan saluran suplai pada ATS,  kapasitas ATS ditentukan dari power switchnya yang berupa magnet kontaktor.
Kata kunci : power switching, automatic transfer switch, genset.

## A. Pendahuluan
Penyediaan  energi    listrik    dari    PT.  PLN (Persero)  yang  merupakan  badan  usaha  milik negara  yang  sekarang  berupa  badan  pesero terbatas dan bertugas untuk menggelola dibidang ketenagalistrikan  di  Indonesia,  dimana  dalam pelayanan  energi  listriknya  ke  konsumen terkadang  tidak    selalu continue dalam penyalurannya  karena  pada  suatu  saat  pasti  akan terjadi  pemadaman  akibat  adanya  gangguan  pada jaringan listrik atau ada pemeliharaan pada sistem penyaluran energi listriknya.
Suplai    energi    listrik    sangat    diperlukan dengan  kontinuitas  yang  tinggi  terutama  untuk konsumen  atau  pemakai  tertentu,  misalnya rumah  sakit,  perkantoran,  bisnis  dan  industri- industri    dalam    menjalankan  roda  usahanya masing-masing.
Berdasarkan  hal  di  atas  supaya  konsumen listrik  tetap  mendapatkan  suplai  energi  listrik maka  biasanya  dibuatkan  suplai    cadangan yang  berupa  generator  set  (genset).  Suplai cadangan  energi  listrik  ini  merupakan  sebagai back-up suplai  utama  yang  berasal  dari  jaringan PT. PLN.
Rangkaian  listrik  pada  umumnya  bekerja dalam  bentuk  rangkaian  tertutup,  mengingat permasalahan di atas dimana pemakai atau beban yang  akan  mendapatkan  suplai  energi  listrik  dari saluran utama PT. PLN dan dari saluran cadangan genset yang bekerjanya secara bergantian yaitu bila sumber  dari  PLN  padam  maka  beban  akan disambungkan ke sumber cadangan genset dengan memutuskan sambungan dari sumber utama PLN.
Proses untuk  memindahkan saluran suplai ke beban  dari  sumber  utama  atau  dari  sumber cadangan  genset  ini  adalah  menggunakan  alat listrik  yang  dinamakan automatic  transfer  switch (ATS) dan dibagian peralatan listrik ini yang akan dibahas pada tulisan ini.

## B. Landasan Teori
a. Sumber Tenaga Listrik Konvensional
Sumber tenaga listrik konvensional merupakan  pusat  pembangkit  listrik  arus  bolak balik  (AC)  yang  pada  umumnya  diperoleh  dari pusat-pusat  pembangkit  listrik  yang  dikelola oleh  PT.  PLN  (Persero)  dan  pada  sisi  pemakai energi  listrik  (konsumen)  maka  sumber  tenaga listrik ini pada umumnya dipakai sebagai saluran
( circuit ) utama untuk mensuplai energi listriknya, sedangkan saluran cadangan diperoleh  dari  instalasi  genset  atau  dari  baterai dengan inverter.
a. Jenis-jenis  Pembangkit  Listrik Konvensional
b. Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU)
c. Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)
d. Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
e. Pusat  Listrik  Tenaga  Gas  dan  Uap (PLTGU)
f. Pusat  Listrik  Tenaga  Panas  Bumi (PLTP)
g. Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
h. Sumber  Tenaga  Listrik  Arus Searah
Sumber  listrik  arus  searah  ( direct  current ) merupakan energi listrik yang banyak digunakan untuk  peralatan-peralatan  kontrol,  peralatan proteksi  dan  peralatan  listrik  lainnya  yang menggunakan  sumber  arus  searah  (DC),  baik untuk  unit  pembangkit  dalam  keadaan  normal maupun dalam keadaan darurat ( emergency ).
Pada  beberapa  unit  pembangkit  kecil, khususnya  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gas (PLTG)  maupun  Pembangkit  Listrik  Tenaga Diesel (PLTD) dengan kapasitas daya terpasang kecil,  sumber DC  Power digunakan  sebagai start-up  unit .  Dalam  instalasi  sumber  tegangan arus searah ( direct current ) meliputi panel-panel kontrol, instalasi atau pengawatan listrik, meter- meter,  indikator  dan  perlengkapan  lainnya seperti charger , baterai dan inverter .
Sumber Instalasi DC Power dipasok baik dari sumber  listrik  satu  fasa  maupun  dari  sumber listrik  tiga  fasa    melalui rectifier atau charger yang  dihubungkan  ke  baterai  dengan  kapasitas tertentu sesuai kebutuhan dan tingkat kepentingannya.  Kapasitas  baterai  biasanya disesuaikan  dengan  kebutuhan  yang  ada  pada unit pembangkit itu sendiri baik sebagai back up power ataupun untuk start up unit .

## b. Generator Set
Generator  set  (genset)  merupakan  suatu  alat yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik karena pada mesin genset terdapat  mesin  diesel  sebagai  penggerak  dan
mesin  generator  sebagai  pembangkit  energi listrik AC.
c. Automatic Transfer Switch
Automatic transfer switch atau ATS merupakan  alat  yang  berfungsi  menurunkan down  time dan  untuk  meningkatkan  keandalan sistem  catu  daya  listrik.  Konstruksi  ATS dibangun  dari  dua  buah  blok  fungsional    yaitu blok sistem kendali dan blok sistem switching.
Bagian  blok  sistem  kendali  yang  sering disebut  dengan  nama automatic  main  failure atau  AMF  dan  bagian system  switching dinamakan  juga  sebagai power  switching atau saklar  daya  yang  masing-masing  bagian beroperasi secara otomatis serta
bersinambungan.
Automatic  main  failure berfungsi  untuk mengendalikan Circuit  Breaker (CB)  atau kontaktor  dari  catu  daya  utama  (PLN)  ke  catu daya  cadangan  (Genset)  dan  sebaliknya. Automatic  Main  Failure merupakan  alat pendukung dari kinerja ATS dan bekerja secara bersama-sama.

## d. Kontak NO-NC
Pada  dasarnya  kontak  NO-NC  merupakan alat  listrik  untuk  pemutus  atau  penghubung seperti saklar yang banyak dipergunakan dalam rangkaian pengendali. Saklar ini bekerja dengan prinsip memutus untuk tipe kontak NC (Normaly Close) dan  penghubung  untuk  tipe  kontak  NO (Normaly  Open) ,  kontak  ini  memiliki  2  buah terminal  baut  sebagai  kontak  penyambung. Sedangkan  yang  memiliki  kontak  NC  dan  NO kontaknya memiliki 4 buah terminal baut.
Kontak NO-NC akan bekerja bila ada tekanan pada tombol  ini yang kemudian akan memutus atau  menghubungkan  sesuai  dengan  fungsi  dan jenisnya. Bila tekanan dilepas maka kontak akan kembali ke posisi semula karena ada tekanan dari pegas.  Alat  ini  pada  umumnya  memiliki konstruksi yang terdiri dari kontak bergerak dan kontak tetap. Untuk lebih jelasnya  akan dibahas lebih dalam pada 2.6.1 dan 2.6.2.
C. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam  penelitian ini adalah metode survey, wawancara, praktek dan studi pustaka.

## D. Hasil dan Analisa
Power Switching merupakan peralatan listrik yang berfungsi untuk memutus atau menghubungkan  aliran  arus  listrik  ke  peralatan listrik  yang  lain  seperti  saklar  pada  umumnya, dan bedanya kalau saklar digunakan hanya untuk menyalurkan arus listrik yang relatif kecil, tetapi kalau power  switching diperuntukkan  untuk pemakaian arus listrik yang besar atau daya yang besar dan pada ATS umumnya alat pemutus ini, kinerjanya  dikendalikan  melalui  gaya  medan listrik.
Gaya  medan  listrik  ini  diperoleh  dari  koil yang  ada  di  bawah  kontak-kontaknya  dengan memberikan catu dayanya dan karena pada inti koil  terpasang  logam  baja  maka  medan  listrik tersebut  akan  menginduksi  ke  logam  baja sehingga  logam  baja  ini  menjadi  magnet kemudian  antara  medan  listrik  dikoil  akan menarik  logam  baja  yang  bermagnet  tadi. Dengan  tertariknya  logam  baja  bermagnet  ini kemudian  logam  baja  akan  menekan  kontak- kontak  yang  ada,  dari  kondisi  terbuka  menjadi kondisi tertutup (dari OFF menjadi ON).
Oleh karena itu maka alat pemutus ini banyak digunakan  pada  lingkungan  industri-industri terutama untuk alat penggontrol/pengatur (sistem kendali) mesin-mesin industri dan salah satu  contoh  alat  otomatis  sistem  kendali  yang menggunakan power  switch  system adalah automatic  transfer  switch Yaitu  alat  pengatur otomatis  untuk  mengendalikan  saluran power supply dan  mengaktifkan  maupun  nonaktifkan mesin generator.
Karena power  switch berfungsi  sebagai pemutus  dan  penghubung  daya  sehingga  pada alat  ini  mempunyai  material  berupa  kontak- kontak penghubung dan mengingat kemampuan kerjanya  yang  dapat  menanggung  beban  daya besar maka titik-titik kontaknya memiliki ukuran yang besar pula supaya dapat menyalurkan arus listrik yang besar. Salah satu contoh alat pemutus dan  penghubung  jenis  ini  adalah  magnet kontaktor.
Pada  pembahasan  di  atas  diketahui  bahwa kinerja Power  Switching adalah  seperti  saklar dan  terkait  dengan  judul  tulisan  ini  yang membahas  tentang power  switching pada  ATS maka  hubungannya  adalah  karena  ATS  fungsi utamanya  merupakan  alat  pemindah  saluran daya  listrik,  sehingga  pada  ATS  tersebut mempunyai/menggunakan  alat  yang  berfungsi untuk  memutus  dan  menghubungkan  yang berupa  magnet  kontaktor.  Dengan  demikian sudah  jelas  bahwa power  switching pada  ATS menggunakan magnet kontaktor yang berjumlah dua buah.

## E. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan  bahwa  ATS  adalah  alat  sistem otomatis  yang  berfungsi  sebagai  pemindah saluran  daya  listrik  untuk  menjaga  keandalan sistem  kelistrikkannya  dimana  saluran  utama PLN dan saluran cadangan dari genset.
Rangkaian  ATS  tersusun  dari  rangkaian AMF dan rangkaian power switching . Kapasitas ATS  ditentukan  oleh power  swith nya  yang berupa  magnet  kontraktor.  Rangkaian  AMF berfungsi  untuk  mengaktifkan  dan  nonaktifkan mesin genset.
Rangkaian AMF disusun dari dua buah relay dan  dua  relay  timer  yang  berfungsi  untuk mengendalikan  genset  dan power  switch pada ATS. Jarak tenggang waktu antara perpindahan saluran suplai ditentukan dari seting waktu pada timer pada tombol yang berjarum merah. Seting waktu pada timer AMF berdasarkan pada kinerja dari  waktu  kerja  rekloser  pada  sistem  jaringan PT. PLN (Persero).

## Daftar Pustaka
[1] Daklan, Samsudin., Modul Mengoperasikan Motor  Listrik, Tegal:  Politeknik  Harapan Bersama, 2008.
[2]  LA.  Bryan,  EA.  Bryan., Progammable Controllers  Theory  and  Implementation Second  Edition, United  States  of  America: Industrial Company, 1997.
[3]  Muslim,Supari., Teknik Pembangkit Tenaga Listrik  1, Jakarta:  Departemen  Pendidikan Nasional, 2008.
[4]  ML, Gupta., Workshop Practice in
Electrical  Engineering,  6 th Edition, New Delhi: Metropolitan Book, 1984.
[5]  Nasar,  SA., Electomechanics  and  Electric Machines, Canada:  Jhon  Wiley  and  Sons,
1983.
[6]  PT PLN JASDIKLAT., Generator, Canada,
1997.
[7]  PT  PLN  JASDIKLAT., Pengoperasian Mesin Diesel, Canada, 1997.