Penggunaan UPS dengan Genset

Jika UPS dan genset digunakan bersama, pasokan dari genset harus kompatibel dengan UPS. Jika frekuensi genset berfluktuasi di luar toleransi UPS, UPS kembali beralih ke aki; ketika durasi aki (misalnya 5 menit) habis, beban akan mati meskipun genset sedang beroperasi.

Karena itu, UPS dan genset yang masing-masing sesuai belumlah cukup. UPS mengatasi pemadaman listrik dalam nol detik, tetapi durasi akinya terbatas. Genset memasok energi berjam-jam, tetapi umumnya memerlukan 10–15 detik untuk aktif. Jika keduanya akan bekerja bersama, genset harus diukur sesuai UPS dan pengaturan keduanya harus diselaraskan.

Bagaimana sistem bekerja?

1. Jaringan listrik padam. UPS beralih ke aki tanpa jeda.
2. Panel ATS mendeteksi pemadaman listrik dan menyalakan genset.
3. Tegangan dan frekuensi genset stabil. ATS mengalihkan beban ke genset.
4. Penyearah UPS beralih secara perlahan ke pasokan genset. Pengisian aki dimulai.
5. Saat jaringan listrik kembali, ATS mengalihkan beban ke jaringan listrik. UPS terus beroperasi tanpa jeda.

Berapa durasi aki yang dibutuhkan?

Secara teori, beberapa detik sudah cukup. Dalam praktik tidak. Upaya start pertama genset dapat gagal; panel kontrol akan melakukan upaya kedua dan ketiga. Jika muncul alarm, perlu ada orang yang menanganinya. Karena itu dalam proyek umumnya dipilih durasi aki antara beberapa menit hingga 10–15 menit. Pada fasilitas kritis, target durasi tercantum dalam spesifikasi proyek.

Berapa kVA genset yang dibutuhkan untuk UPS?

Bagi genset, UPS bukan beban biasa. Hal-hal berikut masuk dalam perhitungan:

• Beban yang dipasok UPS.
• Rugi-rugi UPS: Efisiensi penyearah dan inverter.
• Daya pengisian aki: Setelah pemadaman listrik, saat aki yang kosong diisi ulang, input UPS meningkat secara signifikan. Inilah item yang paling sering terlupakan.
• Harmonik: Penyearah menarik arus non-linier. Impedansi alternator lebih tinggi daripada jaringan listrik. Arus harmonik yang sama menimbulkan distorsi tegangan yang lebih besar pada genset.

Rasio perkiraan yang umum diterima menurut tipe penyearah:

Tipe penyearah UPS	Harmonik arus input (THDi, tipikal)	Daya genset / UPS (perkiraan)
Penyearah IGBT (aktif)	< 5%	1,25–1,5 ×
Thyristor 12 pulsa + filter	~10%	~1,5 ×
Thyristor 6 pulsa, tanpa filter	~25–35%	2 × atau lebih

Contoh: untuk UPS 200 kVA dengan penyearah IGBT, pada pemilihan awal dipertimbangkan genset sekitar 250–300 kVA. Untuk UPS tipe lama 6 pulsa dengan daya yang sama, nilai ini dapat mencapai 400 kVA atau lebih. Rasio ini untuk pemilihan awal; keputusan akhir diambil berdasarkan data dari produsen UPS dan genset. Beban di luar UPS (AC, penerangan, pompa) ditambahkan secara terpisah; lihat berapa kVA genset yang dibutuhkan dan perhitungan daya.

Masalah yang sering terjadi di lapangan

UPS beralih ke aki saat dipasok genset. Saat beban masuk ke genset, frekuensi turun sesaat. Jika toleransi input UPS diatur sempit, UPS menganggapnya sebagai “jaringan listrik buruk” dan kembali ke aki. Solusi: memperlebar toleransi frekuensi input UPS dan jendela sinkronisasi bypass agar sesuai dengan genset, serta menggunakan governor putaran elektronik pada genset. Inilah penyebab paling umum dari skenario di awal artikel.

Seluruh beban masuk sekaligus. Jika penyearah UPS mengambil beban dalam satu langkah, terjadi penurunan tegangan dan frekuensi yang tajam pada genset. Solusi: penyearah mengambil beban secara bertahap dalam beberapa detik (walk-in / soft start). Jika terdapat lebih dari satu UPS, peralihan diurutkan dengan jeda beberapa detik.

Tegangan tidak stabil pada beban rendah. Filter input pada beberapa UPS menghasilkan daya reaktif kapasitif (leading) pada beban rendah. Alternator hanya dapat beroperasi secara terbatas pada beban kapasitif; AVR dapat menjadi tidak stabil. Solusi: mengaktifkan filter bersamaan dengan beban, serta memeriksa kurva kapabilitas alternator.

Bentuk gelombang tegangan terdistorsi. Pada beban yang didominasi harmonik, pemilihan alternator penting. Eksitasi magnet permanen (PMG) atau sistem eksitasi tambahan membantu AVR beroperasi stabil pada beban tersebut.

Pengujian: simulasikan pemadaman listrik

Sistem UPS–genset hanya dapat diuji dengan pemadaman listrik yang nyata. Menjalankan genset tanpa beban atau melakukan uji aki UPS secara terpisah tidak cukup. Cara yang disarankan: pada waktu yang sesuai, buka pemutus jaringan listrik dan pantau seluruh rantai dari awal hingga akhir. Apakah UPS beralih ke aki? Dalam berapa detik ATS mengalihkan beban? Apakah UPS menerima pasokan genset, atau tetap menggunakan aki? Bagaimana beban genset saat pengisian aki dimulai? Apakah transfer balik berjalan lancar saat jaringan listrik kembali? Jika jawaban salah satu pertanyaan ini adalah “tidak tahu”, berarti sistem belum diuji. Selama pengujian, catatan tegangan, frekuensi, dan alarm UPS harus dicatat.

Di mana kombinasi ini ditemukan?

• Pusat data: UPS untuk server, dan umumnya genset redundan untuk pasokan jangka panjang.
• Rumah sakit: UPS untuk peralatan medis dan sistem informasi, genset untuk seluruh fasilitas.
• Telekomunikasi, perbankan, kontrol industri, dan sistem keamanan.

Daftar periksa

• Apakah tipe penyearah UPS dan nilai THDi input diketahui?
• Apakah daya pengisian aki sudah ditambahkan ke perhitungan genset?
• Apakah durasi aki cukup jauh di atas waktu aktif genset?
• Apakah toleransi frekuensi input UPS dan jendela bypass sudah diatur?
• Apakah fitur walk-in penyearah diaktifkan?
• Apakah pengaktifan beberapa UPS sudah diurutkan?
• Apakah faktor daya kapasitif pada beban rendah sudah diperiksa?
• Apakah sistem sudah diuji dengan pemadaman listrik nyata dengan membuka pemutus jaringan listrik?

Langkah selanjutnya

UPS dan genset dapat dipadukan dengan andal bila data kedua pihak dievaluasi bersama. Bagikan model UPS dan informasi beban Anda kepada tim Terex Diesel; mari kita tentukan daya genset yang sesuai bersama-sama: hubungi kami.