LAPORAN PERENCANAAN INSTALASI SISTEM INSTALASI ARUS KUAT ( LAK ) PROYEK : KANTOR DAN HUNIAN PT. MANDALA MULTI FINANCE JALAN MENTENG RAYA – JAKARTA 22 JULI 2009 DAFTAR ISI
HAL
1.0.
DAFTAR ISI
EL - 1
2.0. 2.1.
DATA BANGUNAN Perhitungan Beban Daya Listrik
EL - 3
3.1 3.2
3.3 3.4
3.0 INSTALASI SISTEM LISTRIK PENDAHULUAN LINGKUP PEKRJAAN SARANA KELISTRIKAN DASAR DAN STANDAR PERENCANAAN SUMBER DAYA LISTRIK 1. Transformator 2. Generator Set
KOORDINASI SISTEM OPERASI PLN DAN GENERATOR SET Keadaan Normal 3.5.2. Keadaan PLN Padam / Emergency 3.5.3. Keadaan Kondisi Kebakaran ( Darurat ) 3.5.4. Cara Kerja Panel Distribusi Tegangan Rendah & Panel Tegangan Menengah Sistem Interlock
EL - 6 EL - 6 EL - 6 EL - 7
3.5.
EL - 8
BEBAN – BEBAN LISTRIK 3.6.1. Beban Normal 3.6.2. Beban Emergensi 3.6.3. Beban Prioritas (Beban Saat Kebakaran)
EL - 9
3.6.
SISTEM DISTRIBUSI LISTRIK Umum Sistem Instalasi Tegangan Menengah Sistem Instalasi Tegangan Rendah
EL - 10
3.7.1. 3.7.2. 3.7.3. 3.8.
KABEL FEEDER
EL - 11
3.9.
PANEL LISTRIK DAN PERALATANNYA
EL - 12
3.10.
PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT
EL - 12
3.7.
SISTEM PENERANGAN 3.11.1. Umum 3.11.2. Standar Intensitas Penerangan 3.11.3. Jenis-jenis Lampu Penerangan 3.11.4. Contoh Perhitungan Intensitas Penerangan
3.11.
1
EL - 13
12.1. 12.2. 12.3.
3.11.5. 3.11.6. 3.11.7.
Saklar-saklar Lampu Penerangan Pengabelan Saklar Lampu Proteksi dari Miniature Circuit Breaker untuk Lampu Penerangan
3.12. SISTEM INSTALASI STOP KONTAK Stop Kontak pada Kolom / Dinding Pengabelan Instalasi Stop Kontak Proteksi Instalasi Stop Kontak
EL - 15
SISTEM INSTALASI HUBUNGAN PENTANAHAN 3.13.1. Standar dan Peraturan Instalasi 3.13.2. Hubungan Pentanahan Sumber-sumber Listrik 3.13.3. Hubungan Pentanahan antar Panel 3.13.4. Bak Kontrol / Pentanahan
3.13.
EL - 15
3.14.
PERBAIKAN FAKTOR DAYA COS φ
EL - 16
3.15.
SISTEM INSTALASI PENYALUR PETIR
EL - 16
4.0.
LAMPIRAN – LAMPIRAN :
4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.
Lampiran Perhitungan Tingkat Penerangan Lampiran Perhitungan Arus Hubung Singkat Lampiran Manual Kalkulasi Voltage Drop Lampiran Perhitungan Capasitor Bank Lampiran Gambar Diagram Satu Garis Panel Utama Tegangan Rendah Lampiran Faktor Utilitas Armature Lampu Lampiran Brosure Kabel Tipe NYY Lampiran Gambar Brosure Penangkal Petir dan Elektro Geometri
4.6. 4.7. 4.8.
2
EL - 18 EL - 21 EL - 23 EL - 24 EL - 25 EL - 26 EL - 28 EL - 29
2.0.
DATA BANGUNAN
2.1. 2.2. 2.3. 2.4.
Nama proyek Jenis Bangunan Lokasi Data Bangunan
No.
Luas Kotor ( m² )
Luas Bersih ( m² )
Elevasi
Kepadatan Hunian
- Parkir, Toilet - R. Pompa
± 714
± 285
- 6,000
5
- Parkir, Toilet - R. Genset - R. Trafo, Panel TM, PUTR
± 714
± 285
- 3,000
5
-
± 351
± 210
0,000
5
- Kantor - Corridor, Lobby Lift, Toilet - Gudang
± 589
± 354
+6,000
59
-
± 572
± 286
+10,200
47
- Kantor - Lobby Lift - Gudang, Toilet
± 572
± 343
+14,400
57
- Kantor - Lobby Lift - Corridor, Toilet - Taman Atas
± 304
± 182
+18,600
30
- Kantor dan Hunian - Taman - Lobby Lift, Corridor, Toilet
± 304
± 182
+22,800
25
Lantai
1.
Lt. Basement 2 Bangunan Parkir dan Utilitas
2.
Lt. Basement 1 Bangunan Parkir dan Utilitas
3.
Lt. 1 (satu) Bangunan Kantor
4.
Lt. 2 (dua) Bangunan Kantor
5.
Lt. 3 (tiga) Bangunan Kantor
6.
: KANTOR DAN HUNIAN PT. MANDALA MULTIFINANCE : Bangunan Kantor dan Hunian : Jalan Menteng Raya, Jakarta : Bangunan terdiri dari : Basement 2 lantai Bangunan Kantor 9 lantai.
Lt. 4 (empat) Bangunan Kantor
7.
Lt. 5 (lima) Bangunan Kantor
8.
Lt. 6 (enam) Bangunan Kantor dan Hunian
Fungsi
Kantor Lobby Lift, Toilet Parkir Bangunan Gardu PLN
Kantor Lobby Lift, Toilet R. Arsip Gudang,
3
No. 9.
10
11
12
Lantai Lt. 7 (tujuh) Bangunan Kantor dan Hunian
Lt. 8 (delapan) Bangunan Kantor dan Hunian
Lt. 9 (sembilan) Bangunan Kantor dan Hunian
Luas Kotor ( m² )
Luas Bersih ( m² )
- Kantor dan Hunian - Taman - Lobby Lift, Corridor, Toilet
± 304
± 182
+27,00 0
25
- Kantor dan Hunian - Taman - Lobby Lift, Corridor, Toilet
± 304
± 182
+31,20 0
25
- Kantor dan Hunian - Taman - Lobby Lift, Corridor, Toilet
± 304
± 182
+35,40 0
25
- R. Mesin Lift - Tangga
± 304
± 19 ± 44.5
+39,60 0
Fungsi
Elevasi
Lt. Atap
2.1. PERHITUNGAN BEBAN DAYA LISTRIK SCHDULE BEBAN LISTRIK 4
Kepadatan Hunian
BEBAN TERSAMBUNG No
1
LOKASI (LANTAI) LANTAI ATAP
( kVA)
KLASIFIKASI BEBAN P.FIRE LT.ATAP
NP
P
SP
- PRESS.FAN
9.300
- P.LIFT PD.ATAP - FRESH.FAN AC - EXHAUST FAN - MOTOR GOND. - P.CHILLER 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI LANTAI
9 8 7 6 5
LANTAI 4 LANTAI 3 LANTAI 2 LANTAI 1 BASEMEN T1
- P.CHILLER 2 - PP.RF PP.9 PP.8 PP.7 PP.6 PP.5 P.SERVER PP.4 PP.3 PP.2 PP.1 PP.BS 1
14.100
BASEMEN T2
PP.BS 2 P.PAB
100
3.750
3.750 95.100 114.97 5
30 100
1.125 95.100 114.97 5
100 80 80 80 80 80 80 100 80 80 80 80
6.370
80 3.150
6.945 6.900
4.425 261.52 5 571.84 kVA
2.550
100
126.98
30 100
156.07 5
: 572 kVA : 443 kVA : 555 kVA 5
3.160 7.748 7.748 7.748 7.748 23.088 33.000 10.076 15.812 18.596 5.496 5.096 3.15 0
100 80 80
SP
2.79 0 14.1 00
30
100
12.595 19.765 23.245 6.870
Beban tersambung Beban terpakai Sambungan Daya PLN (TM 20 kV)
P
3.750
33.000
154.24 0
NP
6.525
P.FAN2
TOTAL BEBAN
( kVA)
100
3.950 9.685 9.685 9.685 9.685 28.860
P.HYD P.STP
DF (%)
BEBAN TERPAKAI
6.525
P.FAN1 12
FAKTOR PEMAKAIA N
5.556 5.520 2.55 0 38.1 00 123.39 2
4.425 258.90 0 442.98 2 kVA
60.6 90
Transformator Kapasitas
: 630 kVA (20 kV/400 V-240 V, 50 Hz)
3.0
INSTALASI SISTEM LISTRIK
3.1
PENDAHULUAN Sebagai gambaran untuk sistem listrik, proyek ini direncanakan dengan sistem yang mampu mengatasi segala kemungkinan terputusnya suplai listrik ke distribusi beban. Pada sistem listrik ini akan dijelaskan gambaran secara garis besar mengenai instalasi listrik serta besarnya beban listrik, suplai listrik, distribusi listrik dan sistem proteksi yang digunakan.
3.2.
LINGKUP PEKERJAAN SARANA KELISTRIKAN Lingkup sarana listrik arus kuat adalah : a. Sistem instalasi Tegangan Menengah dan transformator penurun tegangan. b. Sistem instalasi tegangan rendah c. Sistem instalasi penerangan dan stop kontak. d. Sistem instalasi sumber daya listrik cadangan (Diesel Genset). e. Sistem instalasi Pentanahan. f. Sistem instalasi penangkal petir.
3.3.
DASAR DAN STANDAR PERENCANAAN Dasar dan standar serta peraturan adalah berdasarkan : 1. Peraturan bangunan dan instalasi bangunan yang dinyatakan berlaku secara nasional : UU No. 18/1999 tentang “Jasa Kontruksi” serta PP terkait. UU No. 28/2002 tentang “ Bagunan Gedung” serta PP terkait. 2. Peraturan Daerah DKI Jakarta, dan peraturan serta Surat Keputusan lainnya yang dikeluarkan oleh Gubernur DKI yang terkait. 3. PERDA (Peraturan Daerah) Daerah Khusus Ibukota Jakarta tentang Bangunan dalam Wilayah Daerah Khusus Ibukota Jakarta, Nomor 7 tahun 1991, atau edisi terakhir. 4. PERDA (Peraturan Daerah) Daerah Khusus Ibukota Jakarta tentang Penanggulangan Bahaya Kebakaran dalam wilayah Daerah Khusus Ibukota Jakarta, Nomor 8 tahun 2008, atau edisi terkhir. 5. Peraturan bangunan dan instalasi bangunan yang dinyatakan berlaku secara nasional Keputusan Menteri Pekerjaan Umum No. 441/KPTS/1998 tanggal 10 November 1998, tentang Persyaratan Teknis Bangunan Gedung Keputusan Menteri Negara Pekerjaan Umum No. 10/KPTS/2000 Tanggal 1 Maret 2000, tentang Ketentuan Teknis Pengamanan terhadap Bahaya Kebakaran pada Bangunan Gedung dan Lingkungan. 6. Standard Nasional Indonesia, pedoman Teknik, dan ketentuan dari instasi yang berwenang mengenai jenis Instalasi yang dirancang. 7. SNI No.04-0255-2000 tentang Persyaratan Umum Instalasi Listril (PUIL). 8. Standar Nasional Indonesia (SNI) yang berlaku dan yang berkaitan dengan tenaga listrik. 9. SNI No.03-0713 tahun 2004Sistem Proteksi Petir pada Bangunan Gedung. 10. SNI No.03-6197 tahun 2000 tentang Konversi Energi Sistem Pencahayaan pada angunan Gedung. 11. Paduan Pencahayaan Sisi Luar Bangunan Tinggi dan Penting di Wilayah DKI Jakarta tahun 1999, atau edisi terakhir. 12. Standar IEC dan Standar Internasional dibagai hal-hal yang belum diatur dalam standar/peraturan diatas.
6
3.4.
SUMBER DAYA LISTRIK Untuk mensuplai seluruh kebutuhan daya listrik pada bangunan ini maka direncanakan sumber daya listrik dari : − Perusahaan umum Listrik Negara (PLN) − Diesel Generator set, PLN merupakan sumber daya listrik utama yang akan mensuplai seluruh kebutuhan beban pada bangunan ini. Sistem suplai daya listrik yang direncanakan adalah dengan berlangganan tegangan menengah 20 kV, 3 phasa, 50 Hertz. Sumber daya listrik PLN tersebut dihubungkan dengan Panel Distribusi Tegangan Menengah (PTM.) yang berada diruang utilitas Listrik pada Lantai Atap Parkir (lantai 1). kemudian di-hubungkan ke Transformator penurun tegangan 20 kV/ 0.4 kV untuk distribusi daya ke-bangunan. Daya listrik tegangan rendah pada bangunan ini di-distribusikan secara radial melalui Panel Distribusi Utama Tegangan Rendah ( PUTR), kemudian di-distribusikan ke-panel-panel pembagi pada tiap-tiap lantai. Untuk mengatasi segala kemungkinan terputusnya suplai daya listrik dari sumber daya listrik utama, maka di-siapkan unit Diesel Generator Set, sebagai sumber daya listrik cadangan, yang berada diruang utilitas Listrik pada Lantai 1. Sumber Daya listrik dari Diesel Generator set pada bangunan ini di-hubungkan ke Panel PUTR. Untuk menghindari suplai daya listrik yang bersamaan antara Sumber Daya Listrik Utama (PLN) dengan Suplai Daya Listrik Cadangan (Diesel Generator Set) maka di-pasang sistem interlock di-sisi incoming circuit breaker dari kedua sumber di-dalam Panel Sub Distribusi Tegangan Rendah. Berdasarkan perhitungan beban listrik pada Bangunan ini, kapasitas Transformator dan Diesel Generator Set yang di-rencanakan adalah : 1. Transformator Dari hasil perhitungan beban dan sistem distribusi daya maka didapat : Transformator • Kapasitas : 630 kVA ( Transformator Oil Type) • Tegangan primer : 20 kV • Tegangan sekunder : 400 / 220 Volt • Phasa :3 • Frekwensi : 50 Hz • Hubungan : Dyn 5 • Sistem Pendinginan : Oil Onan 2. Generator set : • Kapasitas • Tegangan • Putaran • Phasa • Frekwensi
: 520 KW / 650 kVA : 380 / 220 Volt. : 1500 rpm :3 : 50 Hz
7
3.5.
KOORDINASI SISTEM OPERASI PLN DAN GENERATOR SET Pengaturan sistem kerja dari PLN dan diesel generator set dikelompokkan dalam tiga keadaan yaitu : Keadaan dimana PLN dapat mensuplai daya listrik dalam keadaan normal tanpa gangguan baik kapasitas, tegangan, phasa, frekwensi selanjutnya disebut Keadaan Normal. Keadaan dimana sumber daya PLN mengalami gangguan sehingga PLN tidak dapat mensuplai daya listrik, selanjutnya disebut Keadaan PLN Padam (emergency).
3.5.1.
Keadaan dimana terjadi kebakaran yang menyangkut keselamatan harta dan jiwa manusia, selanjutnya keadaan ini disebut Keadaan Kebakaran.
Keadaan Normal Pada keadaan normal sumber daya listrik diperoleh dari PLN dengan tegangan menengah 20 KV. Selanjutnya sumber daya listrik tersebut didistribusikan ke PUTR melalui 1 unit transformator penurun tegangan 20 kV/400 V. Sumber daya listrik PLN tersebut mensuplai seluruh jenis beban yang ada di dalam gedung.
3.5.2.
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 adanya 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 di dalam /diluar gedung. Proses penggantian sumber daya listrik dari PLN ke generator set direncanakan maksimal kurang lebih 15 detik, dan pembagian beban generator set maksimal kurang dari 60 detik.
3.5.3.
Keadaan Kondisi Kebakaran ( Darurat) 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 (bebanbeban 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 sistem distribusi beban di-Panel Distribusi Tegangan Rendah (PUTR) yang mana pengelompokan beban-beban prioritas dipisahkan dengan beban-beban lainnya.
8
3.5.4. Cara kerja Panel Distribusi Tegangan Rendah dan Panel Tegangan Menengah Sistem Interlock •
Pada saat PLN mensuplai daya listrik (keadaan normal) MCCB A, akan tertutup (ON) secara otomatis dan MCCB B akan terbuka (OFF) secara otomatis pula.
•
Apabila mendapat daya listrik cadangan dari Diesel generator (keadaan PLN Padam), maka MCCB B akan tertutup (ON) secara otomatis dan MCCB A akan terbuka (OFF) secara otomatis pula. Pada prinsipnya MCCB yang disuplai oleh transformator dan generator set akan bekerja secara interlock, sedangkan MCCB C akan selalu tetap pada posisi tertutup (ON).
•
Pada saat emergensi (keadaan kondisi kebakaran/darurat) MCCB A , akan terbuka (OFF) secara otomatis (hal ini jika PLN dipadamkan) dan MCCB B akan tertutup (ON). Jika PLN tidak dipadamkan, maka MCCB A akan tertutup (ON), sedangkan MCCB C secara otomatis terbuka (OFF) dengan input Signal dari Sistem Fire Alarm
Catatan : Lihat Lampiran gambar EL – 04 3.6.
BEBAN-BEBAN LISTRIK Beban-beban listrik pada bangunan gedung ini direncanakan meliputi penerangan, stop kontak, peralatan elektronik, sistem tata udara, pompa distribusi air bersih, pompa hidran & sprinkler, sistem telepon, sistem tata suara, system Fire Alarm (pengindera kebakaran), dan juga beban-beban peralatan kontrol dan lain-lain. Menurut derajat pentingnya beban, seluruh beban listrik dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kelompok beban sebagai berikut :
3.6.1. Beban Normal Beban normal adalah seluruh beban – beban listrik yang tersambung didalam/diluar gedung hanya dilayani oleh sumber daya listrik utama PLN. 3.6.2.
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, stop kontak, Air Conditioner, fan, dan motor-motor masuk dalam beban emergency.
3.6.3.
Beban Prioritas (Beban Saat Kebakaran) 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 : Pompa hidran kebakaran/ Sprinkler. Peralatan Evakuasi/ sistem paging. Sistem pengindera kebakaran. Lampu-lampu emergensi. Lift kebakaran Presurized Fan.
9
3.7.
SISTEM DISTRIBUSI LISTRIK
3.7.1.
Umum Sistem distribusi listrik digunakan sistem radial yang terdiri dari : Sistem Distribusi Tegangan Menegah. Sistem Distribusi Tegangan Rendah.
3.7.2.
Sistem Distribusi Tegangan Menengah . Tegangan Menengah 20 KV dari PLN diterima pada incoming Panel Distribusi Tegangan Menegah (PTM) dan distribusikan ke-Transformator / Trafo yang merubah tegangan 20 KV menjadi tegangan rendah 400 / 220V , Panel PTM ini berada di-ruang utilitas Listrik pada Lantai Atap. ♦ Panel Distribusi Tegangan Menengah ( PTM ) 20 kV ∗ Standard : IEC 298/VDE 0670 ∗ Rated Current : 630 A ∗ Type Protection : Circuit Breaker (Type LBS) ∗ Rated Voltage : 24 kV ∗ Frekwensi : 50 Hz ∗ Breaking capacity : 16 kA. ♦
∗ ∗ ∗
∗ ♦
∗ ∗ ∗
∗ 3.7.3.
Incoming Cable dari PLN 20 KV. Jenis Kabel : XLPE insulated Type : N2XSY Ukuran kabel : 1 x 1C x 50 mm². Conductor : Tembaga ( CU ). Outgoing cable dari PTM ke Transformator / Trafo. Jenis Kabel : XLPE insulated. Type : N2XSY. Ukuran kabel : 3 x 1C x 50 mm². Conductor : Tembaga ( CU )
Sistem Instalasi Tegangan Rendah a. Distribusi Daya listrik dari Transformator / Trafo ke Panel Distribusi Tegangan Rendah (PUTR) melalui penghantar kabel. ♦ Dari Transformator / Trafo ke panel PUTR. ∗ Tegangan nominal : 600 – 1000 Volt. ∗ ∗
∗
Sistem konfigurasi : 4 pole / 4 wire Ukuran kabel : NYY 3(3 x 1C x 240 mm²) +2(1C x 240 mm²). Conduktor : Tembaga ( CU ).
b. Distribusi Daya listrik dari Diesel Generator Set ke Panel Kontrol Genset (PKG) melalui penghantar kabel : ♦ PKG ∗ Tegangan nominal : 600 – 1000 Volt. ∗ Sistem konfigurasi : 4 pole / 4 wire ∗ Ukuran kabel : NYY 3 (3 x 1C x 240 mm²) + 2(1C x 240 mm²). ∗ Conduktor : Tembaga ( CU ).
10
c. Distribusi Daya listrik dari Panel Kontrol Genset ke Panel Distribusi Tegangan Rendah (PUTR ) melalui penghantar kabel : ♦ Dari PKG ke panel PUTR. ∗ Tegangan nominal : 600 – 1000 Volt. ∗ Sistem konfigurasi : 3 phase ∗ Ukuran kabel : NYY 3(3 x 1C x 240 mm²) + 2(1C x 240 mm²). ∗ Conduktor : Tembaga ( CU ). Melalui Panel Distribusi Tegangan Rendah (PUTR), daya listrik didistribusikan secara radial ke panelpanel listrik ditiap-tiap lantai, antara lain : Penerangan & Stopkontak Fire Alarm & Tata suara. Tata udara (AC). Pompa Air Bersih & Pompa Pemadam Kebakaran. Lift dan lain-lain. 3.8.
KABEL FEEDER ♦ Tipe dan Diameter Kabel Feeder Tipe kabel yang dipakai adalah kabel daya baik yang berinti tunggal maupun yang berinti banyak, ukuran kabel disesuaikan dengan beban yang ada. ♦ Rugi-rugi Tegangan (Voltage Drop) Untuk instalasi, diameter kabel dipilih sesuai dengan beban yang ada dan memberikan maksimal jatuh tegangan pada ujung beban tidak lebih dari 2,5 % untuk penerangan dan 5 % untuk motor-motor. ♦ Cara Pemasangan Kabel Pemasangan kabel-kabel daya dari panel utama ataupun dari sub-sub panel menggunakan rak kabel yang dipasang secara horizontal maupun vertikal. ♦ Contoh Perhitungan Jatuh Tegangan * Referensi Siemens - General cataloque volume 1, Insulated Wires and cables, Power cables, cable fitting, cable distribution cabinet, 1971/1972. * Dasar Perhitungan : a. Jatuh Tegangan ( Tiga phasa )
UL =
3 .I .L L ( RL .Cosϕ + X L .Sinϕ ) 10.U n
Dimana :
a. UL a. I b. Cos ϕ c. Sin ϕ d. Panjang Kabel (lL) e. RL f. XL g. Un
= Drop Voltage sepanjang kabel penghantar dalam ( % ) = Arus (Ampere) = Faktor daya aktif = Faktor daya reaktif = Panjang kabel (Meter) = Resistansi Konduktor Tembaga (Ohm/km) = Induktif Impedansi Konduktor Tembaga (Ohm/km) = Tegangan Beban Nol di sisi Sekunder Transformator (Volt).
Catatan : lihat halaman EL – 23. 3.9.
PANEL LISTRIK DAN PERALATANNYA ♦ Pengaman Rangkaian Listrik 11
Pengaman dari panel listrik dipergunakan jenis Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) dan Miniature Circuit Breaker (MCB) ♦ Tebal plat kabinet panel listrik Ketebalan plat panel listrik untuk dipsang pada dinding/wall mounted minimum 1,6 mm dan untuk yang berdiri di-lantai / free standing adalah 2 mm. ♦ Pembuatan Panel Cara pembuatan dan ukuran dari panel disesuaikan dengan standard yang ada. ♦ Sistem Proteksi Sistem proteksi direncanakan dengan sistem proteksi bertingkat pada panel-panel penerangan, panel daya dan panel sub-distribusi serta panel distribusi utama. Jenis proteksi yang dipergunakan : 1. Sistem proteksi terhadap gangguan hubung singkat (short circuit). 2. Sistem proteksi terhadap arus lebih (Over Current). 3. Sistem proteksi terhadap gangguan tanah (Ground Fault Current). 4. Sistem proteksi terhadap tegangan lebih (Over Voltage) 5. Sistem proteksi terhadap tegangan turun (Under Voltage) Dengan adanya sistem proteksi diatas, apabila terjadi gangguan seperti hubung singkat, arus lebih dan lain-lain, circuit breaker secara otomatis akan membuka (Trip) sehingga gangguan tersebut tidak akan merusak komponen listrik lainnya. Seluruh batasan ( rating ) dan tingkat kemampuan dan kepekaan dari komponen proteksi dipilih sedemikian rupa, sehingga karakteristik proteksinya mempunyai selektivitas pengaman yang diinginkan dan akan memback-up sistem lainnya. 3.10.
PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT Dibawah ini diberikan rumus untuk perhitungan arus hubung singkat pada panel distribusi utama tegangan rendah. Detail Perhitungan lihat halaman 21. Sebagai basis perhitungan diambil kapasitas trafo : 630 kVA.. Rumus perhitungan arus hubung singkat adalah sebagai berikut : Arus hubung singkat Isc =
V ----------------------------- kA √3 √ ( RT2 + XT2 )
Dimana : Isc = Arus Hubung Singkat (Kilo Ampere). V = Tegangan Phasa ke Phasa (Volt). RT = Resistansi (m Ω) XT = Reaktansi (m Ω)
12
3.11.
SISTEM PENERANGAN
3.11.1. U m u m Tingkat intensitas penerangan untuk ruangan disesuaikan dengan kefungsian dari pada ruangan tersebut, sehingga didapat level intensitas penerangan yang cukup dan sesuai dengan pekerjaan tertentu. 3.11.2. Standar Intensitas Penerangan Standar intensitas penerangan yang direncanakan menggunakan standar penerangan bangunan di Indonesia. Ruangan Kantor Korridor Toilet Lobby, Hall Power House Tangga R. control Taman Parkir
Intensitas Penerangan (Lux) 300 – 500 150 – 200 100 –150 150 – 200 200 – 300 100 – 150 300 – 400 50 – 100 50 – 100
3.11.3. Jenis-jenis Lampu Penerangan Jenis lampu penerangan yang digunakan secara umum : ♦ Kantor Lampu yang digunakan adalah lampu 3xTL5-14 Watt Armature/rumah Lampu Inbow (pemasangan di dalam plafont) ♦ Toilet Untuk ruangan ini dipergunakan lampu down light, sehingga memberikan kesan estetika dari segi Arsitektur. ♦ Tangga Untuk ruangan ini dipergunakan type lampu TL yang dilengkapidengan battery dan lampu exit dengan battery sebagai back up power supply. ♦ Korridor Untuk korridor ini di-rencanakan menggunakan lampu down light yang di lengkapi juga dengan Lampu Emergency + Nicad Battery yang di pasang ke-arah Tangga darurat. ♦ Luar Gedung Untuk penerangan luar gedung dipakai lampu taman jenis SL 18 Watt satu tiang lampu dengan dan type Armature disesuaikan dengan Exterior.
13
3.11.4. Contoh Perhitungan Intensitas Penerangan untuk area R.Kantor dapat dilihat pada halaman EL- 18 s/d EL- 20. Rumus E
Rr
F.N.M.U = ---------------------A A = ---------------------( Tl – Tk ) (P + L)
Dimana : E F N M U A Rr Tl Tk P L
= = = = = = = = = = =
Tingkat penerangan (Lux). Luminasi lampu (Lumen). Jumlah titik lampu (buah) Faktor pemeliharaan. Faktor Utilitas. Luas Ruangan (m2) Room Ratio (Indeks ruang) Tinggi langit-langit (m). Tinggi bidang kerja (m). Panjang Ruangan (m). Lebar Ruangan (m).
Faktor - faktor Reflektansi :
Langit-langit (Rc) : 50 % Dinding (Rw) : 50 % Lantai (Rf) : 20 % - 30 %
3.11.5. Saklar-saklar Lampu Penerangan ♦
Ruang Peralatan, pantri, koridor, toilet, gudang, ruang mesin dan ruang sejenis. Untuk ruangan-ruangan ini dipergunakan saklar yang dipasang setempat untuk memudahkan operasinya.
♦
Tangga Darurat Untuk ruangan tangga darurat lampu-lampu penerangan tangga direncanakan sistem penyalaannya menggunakan sakelar hotel dan lampu-lampu tersebut dilengkapi dengan batere nicad.
♦
Luar Gedung Untuk penerangan luar gedung dipergunakan Timer Switch, sehingga lampu dapat menyala dan padam sesuai waktu yang telah diprogram secara otomatis.
♦
Ketinggian Saklar Lampu Saklar lampu dipasang pada ketinggian 150 cm dari lantai.
14
3.11.6. Pengabelan Saklar Lampu Jenis kabel yang dipakai untuk instalasi penerangan dalam gedung adalah NYM dengan diameter 2,5 mm² dengan conduit PVC. Pemasangan instalasi kabel diatas ceiling di klem pada slab pada setiap jarak 1,5 m. Semua body dari lampu dihubung-tanahkan dengan kabel yang dihubungkan ke terminal grounding dari panel. Untuk instalasi penerangan luar gedung dipakai kabel NYFGBY yaitu kabel yang dilindungi dengan metal shealded yang digunakan untuk menahan benturan benda keras dan benda tajam. Untuk daerah yang melalui daerah jalan mobil pemasangannya dilindungi dengan GIP (Galvanis Iron Pipe ) ditanam sedalam 80 cm dari permukaan tanah. 3.11.7. Proteksi dari Miniature Circuit Breaker untuk Lampu Penerangan Banyaknya lampu-lampu per group (per-circuit) diatur, sehingga dapat di proteksi dengan Miniature Circuit Breaker. 3.12.
SISTEM INSTALASI STOP KONTAK (GENERAL POWER OUTLETS)
3.12.1. Stop Kontak pada Kolom/Dinding Untuk seluruh lantai dan ruang-ruang mekanikal, toilet, gudang dan ruang sejenisnya, dipasang stop kontak pada kolom atau dinding bata dengan ketinggian 30 cm dari lantai dan khusus ruang pantry dan ruang sejenisnya dipasang dengan ketinggian sesuai dengan penempatan peralatan - peralatan pantri. 3.12.2. Pengabelan Instalasi Stop Kontak Pengabelan instalasi stop kontak dengan kabel NYM 3 x 2.5 mm2, dengan conduit PVC semua stop kontak dihubung-tanahkan melalui kabel yang dihubungkan ke grounding pada panel untuk stop kontak. Khusus untuk Stopkontak diarea Basah contoh area Pantri di pasang ELCB. 3.12.3. Proteksi Instalasi Stop Kontak Banyaknya stop kontak per group diatur sedemikian rupa,sehingga dapat diproteksi dengan Miniature Circuit Breaker dengan kapasitas 10 ampere. 3.13.
SISTEM INSTALASI HUBUNGAN PENTANAHAN Sistem pentanahan yang direncanakan adalah dengan sistem PEMBUMI PENGAMAN (PP), yaitu semua motor listrik, stop kontak, panel listrik, lampu-lampu dan bagian instalasinya yang didalam keadaan kerja normal tidak bertegangan dihubung tanahkan ke sistem pentanahan (Grounding System) dan menghubung tanahkan titik netral dari sumber listrik genset dan transformator.
3.13.1. Standar dan Peraturan Instalasi Luas penampang hantaran pengaman untuk sistem pentanahan dan cara instalasinya keseluruhan disesuaikan dengan peraturan yang ada pada PUIL 2000.
15
3.13.2. Hubungan Pentanahan Sumber-sumber listrik Sumber-sumber listrik yaitu transformator 20 KV-400/220V dan genset 380/220V titik netralnya diketanahkan secara terpisah. Selain itu casing / housingnya yang pada keadaan normal tidak bertegangan di ketanahkan pula secara terpisah. 3.13.3. Hubungan Pentanahan Antar Panel Sistem pentanahan ditarik satu kawat utama(feeder/riser),kemudian pada tiap-tiap lantai diberikan satu terminal box dan untuk selanjutnya didistribusikan ke tiap panel dan peralatan-peralatan listrik lainnya. 3.13.4. Bak kontrol/pentanahan Untuk sistem pentanahan dari genset, transformator ( baik body maupun titik netral harus dibuat pada lokasi titik pentanahan yang terpisah. 3.14.
PERBAIKAN FAKTOR DAYA COS φ Pada suatu instalasi daya listrik gedung bertingkat dimana banyak terdapat beban-beban induktip antara lain, motor-motor, lampu flourescent / TL dan lainnya. Dimana beban-beban induktif ini akan menyebabkan arus terbelakang (lagging) terhadap sudut phasa yang besar, sehingga nilai cos φ menjadi kecil, dan selanjutnya akan menyebabkan besarnya daya KVAR yang merugikan. Sesuai dengan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik nomor : 023-PRT-1978, tentang Peraturan Instalasi Listrik pasal 9 ayat 1, bahwa bagi suatu instalasi yang menggunakan listriknya mengakibatkan turunnya faktor kerja sehingga kurang dari 0.8 harus menggunakan capasitor, sehingga faktor kerja mencapai sekurang - kurangnya 0.8. Untuk memperbaiki faktor daya cos φ direncanakan menggunakan capasitor bank. Kapasitor-kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki faktor daya ini menyebabkan sudut pergeseran fasa antara arus dan tegangan pada fasa -fasa beban menjadi lebih kecil sehingga faktor daya cos φ menjadi lebih besar. Untuk menghindari terjadinya BEBAN KAPASITIF dari Capasitor Bank diatas, direncanakan sedemikian rupa :
3.15
1.
Pemilihan nilai komponen-komponen kapasitor diambil dari yang kecil sampai dengan yang besar, sehingga apabila beban yang bekerja tidak besar hal diatas dapat dihindari.
2.
Kerja Capasitor Bank direncanakan secara otomatis dengan menggunakan AUTOMATIC POWER FACTOR REGULATOR.
SISTEM INSTALASI PENYALUR PETIR Sistem penyalur petir untuk bangunan Gedung ini direncanakan menggunakan sistem eletrostatic type non radioaktif. Pada “ air terminal ” mengeluarkan muatan positip dan akan menangkap muatan negatip dari awan , sehingga akan mengundang terjadinya petir untuk menyambar titik terminal atau biasa disebut spitzen. Dengan demikian sambaran petir pada gedung tersebut dapat dikontrol/ dikendalikan, sehingga tidak merusak baik gedung ataupun peralatan yang terdapat pada gedung tersebut.
3.15.1. Standar dan Peraturan Instalasi 16
NFPA 780 & BS 6651. Prevectron 2 Millenium ( Lihat Lampiran ) 3.15.2. Besarnya Tahanan Sistem Proteksi Petir. Besar tahanan dari sistem Proteksi Petir ini adalah maksimum 2 Ohm.
Jakarta, 10 Mei 2010
Ir. Eka Hidayat SIBP No. 1399/IPTB/LAK-A/DPPB/I-2007
17
4.0.
LAMPIRAN-LAMPIRAN.
4.1.
LAMPIRAN PERHITUNGAN TINGKAT PENERANGAN LT. 2 (Dua) KANTOR.
Referensi No. Gambar EL-15 . Gambar R. Personalia 18
Luas ruangan Personalia Lantai 2 = 4,82x 10,9
=
52,538 m2
• Tipe lampu : 3xTL5 14 W dengan Type Armature FC2 (Facette Glossy M2) Reflector.
a). Indeks Ruangan (Rr) Untuk mendapatkan faktor utilitas, dihitung dulu indek ruangannya. PxL Rr = Tb (P + L) Tb = (Tl – Tk) Dimana : a. Tl = Tinggi langit-langit/plat dak (m) b. Tk = Tinggi bidang kerja (m) c. Tb = Tinggi berguna (m) d. P = Panjang ruangan (m) e. L = Lebar ruangan (m)
Rr =
10,9 x 4,82 2.05 x(10,9 + 4,82)
Rr = 1,63 Setelah mendapatkan nilainya, baru menetukan Reflextansi : • Plafon /langit-langit (PCC) = 70% • Dinding (PW) = 50% • Lantai (PFC) = 20% Setelah mendapatkan data tersebut diatas, baru mendapatkan Faktor Utilitas seperti perhitungan terlampir : b). Faktor Utilitas (U) Setelah Indek ruangan (Rr) diketahui yaitu 1,1 maka faktor utilitas (u) dapat diketahui dengan menggunakan table Referensi lihat lampiran : Dari hasil Interpolasi -
1
0.60
1,63
X
2
0.66
Referensi lihat lampiran : (dari Lampiran Tabel Coefficeents of Utillzation) Menggunakan Lampu diffuser alumunium Reflector.
Referensi lihat lampiran : ( dari Lampiran Tabel Coefficeents of Utillzation) Menggunkan Lampu diffuse alumunium Reflector. 19
-
0.66 – 0.60
-
X
= 0.06
= (1.63-1)x0.06 1 = 0,0378
Jadi U
= 0.66 – 0.0378 = 0.62
Setelah dilakukan interpolasi maka faktor utilitasnya adalah 0,62 c). Metode Rata - rata (Avarage Methode)
FxNxMxU A
E=
Sehingga, jumlah Lampu yang terpasang (N)
ExA FxMxU
N= Dimana :
N = Jumlah Lampu yang terpasang E = Tingkat penerangan rata – rata = 300 Lux untuk Kantor F = Luminasi lampu (Lumen) = 4050 / lampu o o
U = Faktor utilitas M = Faktor pemeliharaan A = Luas (m 2)
= 0.62 = 0.8 = 52,54 m2
Sehingga :
N=
300 x52.54 4050 x0.8 x 0.62
N = 7,846
~
N = 8 Buah
Dengan Lampu terpasang 8 Buah menghasilkan tingkat penerangan rata-rata sebesar :
E=
FxNxMxU A
E=
4050 x8 x0.8 x0.62 52.54
E = 305.87 Lux
20
4.2.
LAMPIRAN PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT
DIAGRAM
BAGIAN DARI INSTALASI Jaringan Sisi Atas (Sisi Tegangan Menengah) Psc= 500 MVA (daya dasar hubung singkat) Transformator S = 630 kVA Usc = 4% U = 400 V Wc = 6500 W
RESISTANSI ( m Ω)
400 2 x0,15 x10 −3 500 R1 = 0.048 R1 =
R2 =
6500 x 400 2 x10 −3 630 2
R2 = 2.62
Koneksi Kabel dari Transformator ke Pemutus Daya kabel 3x(1x240mm2)/phase L=5m
R3 =
22,5 x12 3x 240
R3 = 0,375
REAKTANSI ( m Ω) 2 400 x0,98 x10 −3 X1 = 500 X 1 = 0,31 2
4 400 2 − (2.62) 2 X 2 = x 100 630
X 2 = 9,82 X3 = 0,12 x 12/3 X3 = 0.48
Pemutus Daya Cepat R4 = 0 Koneksi Rel Pemutus Batang – batang(CU) 3x5x80 mm2 Per Phase L= 5 m
R5 =
22,5 x5 800
R5 = 0,14
X4 = 0 X5 = 0,15x5 X5 = 0.75
Pemutus Circuit Cepat Koneksi Kabel Panel Utama Ke Panel Sekunder (PD.Fire) 1x1x120 mm2 Per Phase L= 46 m
R6 = 0
X6 = 0
22,5 x 46 120 R 7 = 8,625
X7 = 0,12x46
R7 =
X7 = 5.52
PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT (kA)
RESISTANSI ( m Ω)
REAKTANSI ( m Ω)
Pada ISC1
RT1 = R1 + R2 + R3 + R4 RT1 =0.048+2.62+0.375+0 RT1 = 3.043
XT1 = X1 + X2 + X3 + X 4 XT1 = 0,31+9.82+0.48+0 XT1 = 10.61
Pada ISC2
RT2 = RT1 + R4 + R5 RT2 =3.043+0+0,14 RT2 = 3.183
XT2 = XT1 + X4 + X5 XT2 = 10.61 + 0 + 0,75 XT2 = 11.36
Pada ISC3
RT3 = RT2 + R6 + R7 RT3 =3.183+0+8.625 RT3 = 11.808
XT3 = XT2 + X6 + X7 XT3 = 11.36 + 0 + 5.52 XT3 = 16.88
21
Isc (kA)
400 3 (3.043 2 + 10.612 ) 400 3 (3.183 2 +11 .36 2 )
400 3 (11.808 2 + 16.88 2
= 20.9 kA
= 19.6 kA
= 11.21 kA
PENENTUAN RESITENSI DAN REAKTANSI PADA SETIAP BAGIAN
BAGIAN DARI INSTALASI Jaringan Sisi Atas (Sisi Tegangan Menengah)
RESISTANSI ( m Ω) R1 = Z1 Cos ϕ 10-3 Cos ϕ = 0,15 Z1
=
REAKTANSI ( m Ω) X1 = Z1 Sin ϕ 10-3 X1 = 0,98
U 02 P
P = Daya hubung pendek pada jaringan sisi atas dalam MVA (500 MVA) Transformator
R2 = S
Wc xU 02 x10 −3 S2
X 2 = Z 22 − R22
= Daya terpasang Transformator (KVA) W C = Rugi-rugi tembaga Uo = Tegangan kerja Kabel(1)
Lihat Table kabel
Z2 =
Usc U 02 100 S
Usc = Tegangan Hubung Pendek Transformator (%) X3 = 0,08 L (kabel tiga phase) X3 = 0,12 L(3) (kabel satu phase)
Rel
R3 = ρ
L S
X3 = 0,15 L
L
= Panjang rel dalam (m) 1. = 56 (cu) atau 32 (AI) S = Luas penampang rel (mm²)
22
L = Panjang Rel Dalam (m)
4.3.
LAMPIRAN MANUAL KALKULKASI VOLTAGE DROP Kabel Power untuk ke Panel Lantai Atap (susut tegangan dari PUTR ke PP.Atap) Total Beban Terpakai Tegangan kerja
: 232.790 VA : 400 V
Arus Maksimum ( I )
= =
VA 400. 3 232.790 400. 3
= 336 A
Kabel Arus I Cos ϕ Sin ϕ
: NYY 4 x 240 mm² : 336 A : 0,90 : 0,435
Panjang Kabel (lL)
RL XL Un UL
: 53 meter
0.0754 Resistansi Konduktor Tembaga. : 0.07 Induktif Impedansi Konduktor Tembaga. : 400 V(Tegangan BebanNol disisi Sekunder Transformator) : Drop Voltage sepanjang kabel penghantar dalam ( % ) :
3.I .LL ( RL .Cosϕ + X L .Sinϕ ) 10.U n
UL =
=
1,73 x336 x53 ( 0,0754 x0,9 + 0,07 x0.43) 10 x 400
=
30808 ( 0,068 + 0,03) 4000
=
18299 x0,098 4000
= 0.75 %
23
4.4.
LAMPIRAN PERHITUNGAN CAPASITOR BANK Daya Transformator 500 KVA Besar beban setelah difersity factor : 414 KVA (Cos 0,6 = 248.4 KW) S
Daya Semu (VA)
Q Qc
S’ Q’
ϕ
ϕ’
P (Daya Aktif)(W) = 248.4 KW Cos ϕ = 0,6 (dari beban) Cos ϕ’ = 0,91 (diperbaiki) Q
= P Tag ϕ
Q’
= P Tag ϕ’
Qc
= Q – Q’
Cos ϕ = 0,60
ϕ = 59
Tag ϕ = 1,33
Cos ϕ = 0,91
ϕ’ = 24
Tag ϕ’ = 0,45
QC
= P (Tag ϕ - Tag ϕ’) = P (1,33 – 0,45) = P (0.88) berdasarkan Tabel Koreksi Faktor daya (cos ϕ) = 248.4 KW . (0.88) = 218.6 KVAR ~ 250 KVAR ϕ
= Sudut Awal
ϕ’
= Sudut yang diperbaiki
Q
= Daya reaktif sebelum diperbaiki
Q’
= Dara reaktif yang sudah diperbaiki
S
= Daya semusebelum diperbaiki
S’
= Daya semu sesudah diperbaiki
24
Daya Reaktif (VAR)
4.5.
LAMPIRAN GAMBAR DIAGRAM SATU GARIS PANEL UTAMA TEGANGAN RENDAH.
25
4.6.
LAMPIRAN FAKTOR UTILITAS ARMATUR LAMPU
26
27
4.7.
LAMPIRAN BROSURE KABEL TIPE NYY
28
4.8.
LAMPIRAN GAMBAR BROSURE PENANGKAL PETIR DAN MODEL ELEKTRO GEOMETRI
29
30
31
32
33
34
35
36
37
Gambar Model Elektro Geometri-1
Gambar Model Elektro Geometri-2 38
39
