Penggunaan peralatan listrik saat
ini sudah menjadi kebutuhan yang mendasar terutama pada industri dan
perkantoran yang menggunakan berbagai peralatan listrik untuk mendukung operasi
kerja. Penggunaan yang besar ini tentunya akan menghasilkan masalah pada jalur
supply tenaga listrik. Dan sebagai solusinya adalah penggunaan UPS
(Uninterruptible Power Supply) sebagai alternatif sumber tenaga sementara.
Penggunaan UPS saat ini sudah mulai memasyarakat terutama
pada perkantoran. Para pengguna kini sudah mulai menyadari bahwa keuntungan
yang sudah seharusnya dapat diraih hilang begitu saja karena pada saat
bertransaksi di internet supply tenaga listrik di komputer tersebut hilang.
Dari ilustrasi tadi dapat dirasakan bahwa UPS sangat penting namun banyak pula
orang awam yang belum menyadari pentingnya UPS tersebut.
Kegunaan UPS
Pada dasarnya UPS merupakan sumber tenaga alternatif
sementara yang menggantikan supply tenaga listrik utama dalam hal ini sumber
listrik PLN. Namun UPS yang baik mampu menangani permasalahan gangguan listrik
yang lain seperti tegangan transien, tegangan spike, atau distorsi
harmonisa/noise.
UPS sendiri merupakan sebuah sistem yang berdiri sendiri
terhadap sistem supply tenaga listrik PLN. UPS diharapkan mampu melindungi
peralatan listrik yang kritis terhadap gangguan supply tegangan listrik seperti
komputer, jaringan komouter, bahkan peralatan industri agar terhindar dari
kerusakan yang fatal.
Penggunaan UPS tidaklah menjadi suatu keharusan, namun yang
menjadi acuan penentuan penggunaan UPS adalah terganggu/tidaknya peralatan
listrik ketika terjadi gangguan supply tenaga listrik yang terjadinya tidak
dapat diprediksikan. Selain itu dasar pertimbangan yang lain adalah berapa
besar kapasitas UPS yang akan digunakan. Untuk pertimbangan yang kedua ini
sebagai pengguna peralatan listrik harus dapat mengetahui peralatan listrik
mana saja yang terganggu karena gangguan listrik dan jumlah daya yang
dibutuhkan oleh peralatan listrik tersebut.
Pertimbangan kedua merupakan pertimbangan yang sedikit
menjadi maslah bagi orang yang awam terhadap dunia elektronika. Pemilihan
kapasitas yang terlalu kecil terhadap kebutuhan daya yang harus disupply pada
saat terjadi gangguan tenaga listrik dapat berakibat pendeknya waktu pelayanan
UPS. Tetapi pemilihan kapasitas UPS yang terlalu besar tentunya tidak efektif
jika biaya juga menjadi dasar pertimbangan penggunaan UPS.
Penggunaan UPS penting/harus diaplikasi pada suatu kondisi :
q Ketika gangguan supply tenaga
listrik menyebabkan bahaya pada kehidupan dan kepemilikan seperti pada rumah
sakit pada bagian intesive care unit-nya, monitor keamanan industrial,
proses sistem kontrol, dan sistem alarm.
q Ketika gangguan listrik ini
menyebabkan kerugian waktu, kerugian biaya.
q Ketika gangguan listirk ini dapat
menyebabkan gangguan/kerusakan data pada jaringan komputer, jaringan ATM, atau
data-data militer yang sangat penting dan rahasia.
Tipe Sistem UPS
Sistem UPS mulai dibangun ketika sering terjadinya gangguan
pada jalur listrik pada saat perang dunia ke-2 dimana saat itu penggunaanya
masih pada instansi-instansi penting seperti rumah sakit, intansi pelayanan
masyarakat dan instansi komunikasi yang penting.
q Rotary Power Source. Sistem UPS
ini masih menggunakan mesin diesel yang berfungsi sebagai pembangkit tenaga
listriknya. Apabila terjadi gangguan listrik maka secara otomatis akan
menyalakan mesin diesel tersebut kira-kira 15 detik setelah terjadi gangguang listrik
pertama kali. Dengan sistem seperti ini maka penggunaan listrik hanya terganggu
dalam beberapa detik saja.
q Static Power Source. Sistem UPS
ini dikembangkan pada sekitar 1960 ketika mulai dikembangkannya rangkan dengan
menggunakan ‘solid state’. Sistem UPS ini menggunakan sumber tenaga DC
sebagai sumber tenaga pengganti sementaranya melalui rangkaian-rangkaian
inverter. Rangkaian-rangkaian inverter ini berfungsi untuk merubah tegangan DC
ini menjadi tegangan AC dengan amplitudo dan frekuensi yang sama dengan supply
tenaga listrik yang sesungguhnya.
Rotary Power Source
Sistem ini ternyata pada waktu itu masih belum mempunyai
kinerja yang baik sehingga dikembangkan lagi sehingga muncul istilah ‘no-break
flywheel’. Pada sistem ini, sebuah flywheel ini dihubungkan pada
sebuah motor listrik dan dihubungkan secara mekanikal dengan generator beban,
dalam hal ini adalah mesin diesel.
Ketika terjadi gangguan listrik maka inersia yang tersimpan
pada flywheel akan menyebabkan flywheel ini tetap berputar dan
otomatis menyalakan mesin diesel sampai supply listriknya kembali normal.
Dengan sistem seperti ini maka tidak perlu waktu tenggang selama 15 detik untuk
menunggu supply tenaga kembali normal karena supply tenaga dijaga konstan oleh
roda flywheel ini. Walaupun demikian sistem seperti ini masih ada
kekurangannya yaitu pada sistem pelumasan pada sistem bearing roda flywheel.
Untuk mengatur agar kecepatan putar flywheel kontan
pada saat terjadinya gangguan listrik maka sebuah rangkaian yang dinamakan eddy
current coupling dipasangkan antara generator dan flywheel. Dengan
adanya rangkaian ini maka ketika kecepatan angular flywheel menurun maka
nilai kopel yang ditimbulkan oleh eddy current coupling ini akan
meningkat sehingga menyebabkan keceptan putar menyebabkan keceptan putar flywheel
tetap konstan. Sehingga dengan kata lain dengan adanya eddy current coupling
ini menyebabkan tidak adanya pergeseran frekuensi pada saat transisi ketika
terjadi gangguan listrik
Gambar 1
Rangkaian
Eddy Current-Loop
Static Power Source
Sistem
UPS seperti ini mulai dikembangkan pada awal tahun 1960 dengan menggunakan
sumber tenaga tidak bergerak, dalam hal ini adalah baterai.
Gambar 2
Sistem UPS Statis Pertama
Sistem UPS pada gambar 2 merupakan sistem UPS yang dibangun
dengan menggunakan 6 sampai 24 inverter yang tiap-tiap inverter menghasilkan
gelombang kotak dengan perioda yang berbeda-beda. Kemudian gelombang kotak ini
dijumlahkan sehingga menghasilkan gelombang staircase yang sudah
menyerupai gelombang sinus. Agar didapatkan gelombang sinus yang mulus maka
gelombang staricase ini dilewatkan pada sebuah filter yang memfilter
kompnen gelombang dengan frekuensi lebih tinggi daripada frekuensi gelombang
sinus yang diinginkan.
Sistem ini ternyata membutuhkan biaya yang semakin besar
sejalan dengan penambahan jumlah inverter yang digunakan. Penambahan inverter
ini akan menyebabkan gelombang sinus yang dihasilkan akan semakin baik, semakin
halus.
Pada sistem UPS ini dibangun dengan menggunakan tiga bagian
utama yaitu :
q Rangkaian Charger dan Penyearah
q Rangkaian Inverter
q Baterai
Berdasarkan
operasi kerjanya sistem UPS dibedakan menjadi tiga golongan dimana
masing-masing sistem mempunyai teknik yang berbeda-beda, yaitu :
q Continous UPS systems. Sistem UPS ini selalu bekerja
mem-‘backup’ supply tenaga listrik sehingga pada sistem ini supply tenaga
listrik selalu dirubah ke supply DC kemudian diubah kembali menjadi supply
tenaga AC melalui sebuah inverter.
Gambar 3
Continous UPS Systems
Forward transfer UPS Systems.
Sistem ini akan bekerja menyuplai tenaga listrik ke beban ketika sensornya mendeteksi adanya gangguan supply tenaga listrik.
Gambar 4
Forward UPS Systems
Reverse transfer UPS systems. Pada
sistem ini output sistem UPS langsung terhubung dengan beban kritis namun pada
kondisi gangguan tertentu maka beban kritis dapat dialihkan pada sumber tenaga
lain selain UPS.
Gambar 5
Reverse
UPS Systems
Keuntungan
dengan menggunakan sistem UPS continous dan reverse adalah selain dapat
melakukan back up supali tenaga listrik, UPS-UPS dengan sistem tersebtu
juga dapat berfungsi sebagai supresor tegangan transien dan fluktuasi tegangan
listrik.
Kemampuan
sebuah UPS dapat menyuplai tenaga listrik semuanya tergantung dari besarnya
kemampuan baterai dan jumlah beban yang menggunakan daya tersebut. Semakin
besar kapasitas baterai dalam sebuah UPS maka UPS tersebut (dengan beban yang
sama besar) akan mampu mensupply tenaga lebih lama daripada UPS dengan
kapasitas baterai yang lebih kecil.
sumber :
0 komentar:
Posting Komentar