Optimasi LV Design �electrical switchboard�Technical guide

By Agus priyatno Chanel Marketing

1

Internal

SLD Singgle Line Diagram

By Agus priyatno Chanel Marketing

2

Internal

SLD

1. Semua pengaman control by Fuse
2. Component pendukung dlm SLD tergambarkan
3. Informasi data Inc tercantumkan
4. Aproval sisi Customer mandatory

​

3

Internal

SLD

1. Informasi tetang Feeder lengkap untuk menhindari kesalahan saat pembuatan panel .

​

4

Internal

5

Internal

6

Internal

Pemilihan Breaker

https://www.se.com/id/id/work/support/product-selector/

By Agus priyatno Chanel Marketing

7

Internal

OPTIMASI, Harus….

Apa syarat Untuk Pemilihan Breker dalam satu SLD :

8

Internal

Kesalahan yang Fatal terjadi akibat salah Pemilihan Breaker

9

Internal

Structure of LV Distribution

10

Internal

General rules

Short-circuit current at transformer terminals

​

​

​

​

​

​

​

​

• I_SC: short-circuit current (kA)
• P: transformer power (kVA)
• U_SC: transformer short-circuit voltage impendasi Z (%)
• U₂₀: phase to phase secondary voltage at no load (kV)

MV/LV transformer

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

11

Internal

Short-circuit current downstream

5 m of

100 x 5 copper

5 m Cu cable

connection

3x240 mm²/ph

Transformer

+

MV Network

100 m Cu cable

connection

1 x 95 mm²/ph

Example

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

12

Internal

• Structure of LV Distribution

​

• Installation design
• priority / non priority feeders

​

• Protection of LV distribution
• level 1 and 2: using air circuit breaker (ACB) or moulded case circuit breaker (MCCB) with high rating 800 to 6300 A
• level 3: using LV industrial fuse or moulded case circuit breaker (MCCB) �63 to 3200 A
• level 4: using miniature circuit breaker (DM) �1 to 125 A

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

13

Internal

LV protection plan

14

Internal

Persyaratan Distribusi tenaga listrik

Keselamatan , keamanan, dan ketersediaan tenaga listrik merupakan Syarat utama Distribusi tenaga listrik

• Perancangan LV distribusi harus mengutamakan pengunaan Device Proteksi untuk ganguan :
• Over Current
• Short Circuit
• Eart Fault
• Pemilihan Pemutus sirkit Listrik harus :
• Tahan terhadap gangguan (Breaking Capacity)
• Membatasi Pengaruh gangguan ( Diskriminasi )
• Untuk memenuhi tujuan ini, dibutuhkan koordinasi kinerja Device proteksi utamanya untuk
• Mengelola keselamatan & meningkatkan daya tahan instalasi dengan membatasi Stress
• Mengelola ketersediaan tenaga listrik dengan mengeliminasi gangguan dengan membuka segera pemutus sirkit.

​

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

15

Internal

Pemilihan Breaker pada Distribusi�Memilih Pole Breaker

Overload of the neutral conductor

Penggunaan konduktor netral dengan penampang kecil (setengah) harus dilarang, seperti yang diminta oleh standar IEC 60364 Instalasi, bagian 523-5-3.

Pada TN-S System Device proteksi arus yang bersangkutan, disarankan mengunakan Breaker 4-pole circuit-breaker dengan dilindungi netral (kecuali dengan sistem TN-C dengan PEN, konduktor netral dan perlindungan gabungan, tidak boleh dipotong).

​

Breaker 4 Pole digunakan untuk

• TN-S system
• Ketika diperlukan membukan Netral yang bersamaan dengan Phasa (system interlock dua sumber yang berbeda)

​

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

16

Internal

Different standardized systems

N

T

-

S

exposed-conductive-parts

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

17

Internal

Pemilihan Breaker pada Distribusi�Memilih Pole Breaker

Overload of the neutral conductor

Penggunaan konduktor netral dengan penampang kecil (setengah) harus dilarang, seperti yang diminta oleh standar IEC 60364 Instalasi, bagian 523-5-3.

Pada TN-S System Device proteksi arus yang bersangkutan, disarankan mengunakan Breaker 4-pole circuit-breaker dengan dilindungi netral (kecuali dengan sistem TN-C dengan PEN, konduktor netral dan perlindungan gabungan, tidak boleh dipotong).

​

Breaker 4 Pole digunakan untuk

• TN-S system
• Ketika diperlukan membukan Netral yang bersamaan dengan Phasa (system interlock dua sumber yang berbeda)

​

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

18

Internal

Different standardized systems

N

T

-

S

exposed-conductive-parts

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

19

Internal

Pemilihan Breaker pada Distribusi�Memilih Pole Breaker

Overload of the neutral conductor

Breaker 3 Pole digunakan untuk :

• TC-C System
• Motor stater

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

20

Internal

EDDY CURRENT

• Pada panel LV tidak mengiginkan efec dari EDDYCurrent , yaitu Bising, Kehilangan Energy dan Panas yang di timbulkan.
• Eddy Current akan terjadi jika arus > 630A
• Eddy Current terjadi jika arus melewati Part dari bahan Besi atau sejenisnya, dan Tidak terjadi pada bahan Non Magnetis, seperti Alumunium dan Stainles steel
• Antisipasi Eddy Current pada Panel LV

​

​

​

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

21

Internal

Pemilihan Breaker pada Distribusi�Breaking Capacity

Ketahanan breaker terhadap gangguan Short Circuit

​

• ICS Kapasitas pemutus layanan pengenal

ICS (kArms) yang diberikan oleh pabrik pembuatnya dan dinyatakan dalam prsentasi (% )ICU. Kinerja ini sangat penting dalam mengambarkan kemampuan pemutus sirkit dalam operasi normal secara total dalam membuka arus hubung pendek sebanyak 3 kali O-CO-CO, Semakin tinggi icsnya semakin efectif suatu pemutus sirkit.

​

• ICW Ketahanan Arus Waktu pendek pengenal.

ICW (kArms) adalah arus hubung pendek maksimum yang dapat ditahan oleh pemutus sirkit untuk waktu periode pendek (0,05 s/d 1) detik tanpa merusaknya. Kinerja ini diuji selama urutan uji coba yang distandardkan.

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

22

Internal

Pemilihan Breaker pada Distribusi�

Menentukan In & seting Ir & Isd pada Breaker

Dimana besarnya arus seting harus diatas beban puncak dari sistem Iload , besarnya tetapan yang umum digunakan adalah 1,3Iload (ISD) , sehinga Breaker tidak trip ketika terkena temporary overload atau inrush current . Untuk faktor keselamatan batas atas control unit diset 80% (Ir).

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

23

Internal

Discrimination Circuit Breaker��

Discrimination Basic

Discrimination (selectivity) adalah Pengkordinasian CB-CB (pemilihan CB) sesaat terjadi fault(gangguan)/arus berlebih/arus hubung singkat di suatu titik di jaringan listrik, sehingga hanya CB di titik yang mengalami fault tersebut saja yang mengalami trip.

​

• Manfaat Discrimination
• memungkinkan keberlanjutan dari suatu sistem kelistrikan
• menyediakan kenyamanan bagi setiap users
• Keberlanjutan suplai listrik dari suatu sirkuit yang berdekatan
• Mengetahui lokasi sirkuit yang mengalami fault (gangguan)

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

24

Internal

Discrimination Circuit Breaker��

Proses kerja Discrimination

Kita ambil contoh gambar disamping. Andaikata ada fault di setelah (downstream) CB k4, pada sistem yang sudah diterapkan discrimination, maka yang akan trip hanyalah CB k4. CB-CB lainnya akan tetap terhubung normal.

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

25

Internal

Bagaimana Penerapan sistem discrimination?���

​

• Perhatikan tipe dan spesifikasi CB(Circuit Breaker) bagian upstream dan downstream
• tripping curve antara CB upstream harus berada di sebelah kanan CB downstream-nya

​

• Kalau kita lihat gambar yang kanan, kurva k1 dan kurva k3 benar-benar terpisah. Jika ada fault di titik k3 di antara 20A hingga 130A, hanya k3 yang akan trip (k1 tidak akan trip, atau setidaknya pasti k3 dahulu yang trip). Jadi k1 dan k3 sudah terdiskriminasi.

• Sekarang kita lihat gambar yang kiri. Kurva k2 dan k1 saling berpotongan. Ini berarti fault pada k2 dapat mengakibatkan k1 ikut trip. Maka kombinasi k2 dan k1 tidak akan menimbulkan proses diskriminasi. Supaya terdiskriminasi, kita harus memilih rating k1 yang lebih besar agar kurva k1 bergeser ke kanan.

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

26

Internal

Bagaimana Penerapan sistem discrimination?���

Time discrimination

• Prinsip kerja berbasis dari perbedaan waktu (Δt) dari kurva magnetik CB upstream
• Untuk Mencapai kondisi ini, Circuit breaker upstream harus mempunyai time delay
• Delay yang tercipta harus memungkinkan untuk merubah discrimination tanpa membahayakan kabel ataupun busbar, yang mana harus menahan arus lebih lama

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

27

Internal

Jenis Discrimination - Total atau partial discrimination?����

Discrimination mempunyai dua tipe yaitu total dan partial

Total Discrimination mempunyai characteristric upstream lebih tinggi dari downstream (lebih tinggi dari breaking capacity dari downstream CB)

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

28

Internal

Contoh penggunaan tabel�����

Dalam kasus ini, kita ingin membuat sistem yang berkelanjutan apabila pada sistem terjadi fault (gangguan) pada downstream CB sistem kita yang berjenis NG125N 80A. sirkuit sistem mempunyai isc sebesar 2.2 kA dengan tegangan operasi 230 V, dengan mengacu pada tabel dengan tegangan operasi 230 V, dan 1P+N network, kita dapat melihat bahwa untuk jenis CB upstream, yang dipasangkan dengan NG125N curve D dengan rating sebesar 80A, kita mendapatkan nilai total diskriminasi pada kolom merah.

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

29

Internal

Cascading

• Cascading is the use of the current limiting capacity of circuit breakers at a given point to permit installation of lower-rated and therefore lower-cost circuit breakers downstream.

The upstream circuit breaker has a barrier effect against short-circuit current

It allows to install circuit breakers with lower-rated short-circuit current

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

30

Internal

Cascading������

Cascading adalah pembatasan nilai kapasitas arus pada circuit breaker dari nilai normal circuit breaker sebenarnya agar memungkinkan instalasi dengan circuit breaker yang memiliki rating lebih rendah dan juga harga lebih murah. Cascading hanya dapat dijamin oleh pabrik pembuatnya yang mencatat hasil uji cobanya dalam tabel

​

Circuit breaker upstream, bertindak sebagai penghalang short circuit, sehingga, circuit breaker downstream, dengan kemampuan breaking yang lebih rendah, beroperasi dengan sesuai dengan kemampuan normalnya, karena arus dibatasi melewati circuit yang dikendalikan oleh circuit breaker upstream yang telah delimit, cascading berlaku ke semua switchgear downstream, hal ini tidak terbatas kepada dua peralatan yang berturut-turut

​

​

Penggunaan umum cascading

Dengan cascading, perangkat dapat diinstal di switchboard yang berbeda, sehingga, dalam penggunaan secara umum, cascading mengacu kepada semua kombinasi dari circuit breaker, pada saat circuit breaker dengan kapasitas pemutusan yang lebih rendah dari prospective isc.

Kombinasi dua circuit breaker dalam sistem cascading mengikuti standar:

1.Design dan manufaktur circuit breaker (IEC 60947-2, Annex A)

2. Sistem distribusi listrik (IEC 60364-4-43 § 434.5.1)

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

31

Internal

Contoh Cascading tiga level��������

​

• Masing-masing CB yang berpasangan saling berkordinasi, sebagai contoh, CB A dengan B, dan B dengan C, walaupun criteria cascading tidak dipenuhi antara CB A dan C. Selain itu juga sangat penting untuk memeriksa bahwa kombinasi CB A + B dan juga CB B+ C mempunyai kapasistas pemutusan yang dibutuhkan. Pada gambar, upstream breaker A adalah NSX250L dengan kapasitas pemutusan sebesar 150kA, untuk prospective isc sebesar 80kA melewati terminal outputnya.

CB tipe B NSX 100B dengan kapasitas pemutusan sebesar 25 kA dapat digunakan untuk CB B untuk prospective isc sebesar 40 kA melewati output terminal, sejak kemampuan kapasitas breaker didukung oleh cascading dari CB upstream NSX250L adalah sebesar 50kA

CB tipe AC60H dengan kapasitas pemutusan sebesar 15kA dapat digunakan oleh circuit beraker C untuk prospective isc sebesar 24kA, melewati outut terminalnya sejak kapasitas pemutusan disuport oleh cascading dari CB upstream NSX250L yang bernilai 25kA

Perlu diperhatikan, kapasitas penguatan dari C60H dengan CB NSX100B yang bertindak sebagai upstream hanya sebesar 20kA namun nilai ini bias lebih besar dikarenakan gabungan nilai dari CB A+B sebesar 50kA dan juga CB A+C sebesar 25kA

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

32

Internal

Contoh Cascading tiga level��������

​

​

Nilai KA sesunguhnya tanpa Cascading .

• NSX250L = 150kA
• NSX100B = 25kA
• C60H = 15kA

​

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

33

Internal

voltage surge? ��������

​

​

Voltage surge adalah sebuah lonjakan tegangan atau gelombang yang masuk ke tegangan jaringan distribusi

​

Petir berasal dari pembuangan listrik

Nilainya terakumulasi dalam cumulo-nimbus

awan yang membentuk sebuah kapasitor dengan tanah.

Fenomena badai menyebabkan kerusakan serius.

Petir adalah listrik frekuensi tinggi

Fenomena yang menghasilkan lonjakan tegangan

pada semua elemen konduktif, dan terutama pada

beban listrik dan kabel.

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

34

Internal

ECODIAL

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

35

Internal

Motor Stater

https://www.se.com/ww/en/work/products/industrial-automation-control/tools/motor-control-configurator.jsp

By Agus priyatno Chanel Marketing

36

Internal

Diskoneksi

Switching

Proteksi Short Circuit

Proteksi Overload

Power Control

Motor Starter

COORD

5 Fungsi yang penting

37

Internal

Motor Starter

​

• Fungsi tersebut dapat dipenuhi dengan 3 atau 2 komponen (produk) bahkan dengan 1 komponen

​

• Penggabungan fungsi tersebut merupakan hal yang ‘’sensitive‘’

​

​

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

38

Internal

39

Internal

Manfaat dari sistim koordinasi �Mengacu kepada IEC 60947-4-1

• Memberikan perlindungan, pada saat gangguan arus lebih, terhadap :
• Personal (Operator) Tidak ada ledakan
• Peralatan (Instalasi) Tidak ada api
• Mengurangi
• biaya perawatan
• waktu perbaikan Kontinyutas Pelayanan Produktifitas
• biaya pergantian peralatan yang rusak

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

40

Internal

Apakah Starter yang terkoordinasi ?

Adalah merupakan kombinasi yang optimum dari peralatan Proteksi Arus Hubung Singkat dengan Kontaktor dan Overload Relay

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

41

Internal

Koordinasi dari peralatan protesi

Time

2h

​

​

5 min

​

​

20 s

​

​

1s

Current

k x Ie

1 4 6 8 10 17 30

Short circuit

protection

device

Overload relay

Motor

starting

curve

Breaking capacity

of contactor

(IEC60947-4-1)

Thermal withstand

limit of O/L relay

Kombinasi Motor Starter tidak terlindungi

Coord

42

Internal

Tidak terkoordinasi berarti berbahaya

• Resiko yang tinggi terhadap
• operator atau personal
• Instalasi atau peralatan (api, ...)

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

43

Internal

Koordinasi peralatan proteksi

Time

2h

​

​

5 min

​

​

20 s

​

​

1s

Current

k x Ie

1 4 6 8 10 17 30

Kombinasi Motor Starter belum terlindungi

Coord

44

Internal

Time

2h

​

​

5 min

​

​

20 s

​

​

1s

Current

k x Ie

1 4 6 8 10 17 30

Coord

Koordinasi peralatan proteksi

45

Internal

Time

2h

​

​

5 min

​

​

20 s

​

​

1s

Current

k x Ie

1 4 6 8 10 17 30

Short circuit

protection

device

Overload relay

Motor

starting

curve

Breaking capacity

of contactor

(IEC 60947-4)

Thermal withstand

limit of O/L relay

Kombinasi motor starter yang benar

Coord

Koordinasi peralatan proteksi

46

Internal

Koordinasi yang baik berarti aman�

• Perlindungan penuh terhadap manusia dan peralatan

​

• Mengurangi biaya perawatan

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

47

Internal

3 tingkat koordinasi�

• Koordinasi tipe 1 (IEC 60947-4-1)

�

• Koordination tipe 2 (IEC 60947-4-1)

�

• Koordinasi Penuh (IEC 60947- 6-2)

​

Tingkat koordinasi akan sangat tergantung dari :

​

- Pemilihan komponen dari motor starter

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

48

Internal

Koordinasi Tipe - 1�(IEC 947-4-1)

• Tidak berbahaya kepada Personal ataupun instalasi
• Kontaktor dan/atau Overload Relay boleh mengalami kerusakan
• Sebelum di re-start, starter harus diperbaiki

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

49

Internal

Koordinasi Tipe – 2�IEC 947-4-1

• Tidak membahayakan personal ataupun instalasi
• Tidak membahayakan atau merusak Starter

Kemungkinan Kontak Kontaktor meleleh dapat terjadi, penggantian Kontak akan jauh lebih mudah.

• Settings starter tidak perlu dilakukan (adjust)
• Electrical insulation masih dapat dipertahankan dan motor starter masih mampu beroperasi pada tingkat arus hubung singkat yang sama.
• Sebelum re-start, pengecheckan yang sederhana sudah memadai.

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

50

Internal

Koordinasi Total�(IEC 947-6-2)

• Tidak akan membahayakan personal maupun instalasi
• Tidak ada kerusakan pada starter, kontak dari kontaktor tidak akan meleleh, electrical insulation masih terjaga dengan baik.
• Re-start dapat dilaksanakan segera.

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

51

Internal

Koordinasi: Yang mana akan dipilih?

Tanpa koordinasi

Type 1

Type 2

Total coordination

Coord

Schneider Electric - Partner Academy – Bruno BELLIA – March 2015

52

Internal

Lay out

By Agus priyatno Chanel Marketing

53

Internal

By Agus priyatno Chanel Marketing

54

Internal

Lay out Componen

Pemasangan Komponen Pada Panel

Cara Pembacaan Lay Out Pada Gambar

Lay Out Komponen Pada pintu Sesuai Gambar dan Aktual dipanel

Hal-hal yang perlu diperhatikan

pada saat pemasangan komponen

pada pintu panel:

1. Lihat BOM (Bill Of Material )

2. Pastikan posisi komponen

sesuai dengan gambar

3. Pastikan tulisan, pemasangan

gravir lengkap dan benar

4. Pastikan penempelan label

komponen lengkap dan benar

sebelum di wiring

55

Internal

Lay out Componen

Ketentuan pemasangan

Pada saat pemasangan mengikuti ketentuan dari pabrikan

56

Internal

Wiring

Contoh Wiring , Coba perhatikan dan tentukan penilaian anda?

​

​

​

57

Internal

FQC

By Agus priyatno Chanel Marketing

58

Internal

Factory quality

inspection

Performance dielectric properties

All circuits must be closed except

those not withstanding the test

voltage

​

To be performed between each

phase and neutral to all the other

interconnected to the exposed

conductive parts of the assembly

(earth)

​

Test are satisfactory if no puncture or

flashover

​

Nb : for ASSEMBLIES up to 250 A

the verification of insulation

resistance may be by measurement \

using an insulation measuring device

at a voltage of at least 500 V d.c.

By Agus priyatno Chanel Marketing

59

Internal

Factory quality

inspection

Reports and procedures

• Final inspection record
• After the checking operation, write and record a final inspection test report,

This report certifies that all the routine

test have been carried out

By Agus priyatno Chanel Marketing

60

Internal

Factory quality

inspection

Reports and procedures

QC PASS

By Agus priyatno Chanel Marketing

61

Internal

TERIMA KASIH

62

Internal