UPS (Uninteruptible Power Supply)

Ada dua jenis UPS(Uninteruptible Power Supply) yang digunakan dalam data center
  • UPS static
UPS Statik mengandalkan sumber daya baterai sebagai sumber daya siaga. Terdiri dari beberapa baterai yang terangkai yang diisi dari sumber daya utama melalui penyearah dan inverter. UPS statisumum diproduksi dengan kapasitas mulai dari 220VA hingga diatas 1MVA.
UPS statik berpakasitas 220va hingga 1Mva dibuat tanpa menggunakan komponen pararel
  • UPS Dinamis
UPS dinamis menggunakan sistem motor generator


Jenis jenis UPS Statik

Membahas tentang jenis UPS statik, yaitu kekurang dan kelebihan dari masing masing jenis UPS ini
  1. Offline (Stanby)
  2. Line Interactive
  3.  Double Conversion On-Line
  4.  etc.

Offline (Standby)

Standby UPS merupakan tipe desain yang paling banyak terdapat di pasaran dan biasa digunakan oleh desktop komputer rumah. Di dalam gambar ilustrasi dibawah, transfer switch menentukan AC input yang telah disaring sebagai sumber tenaga utama (solid line path) dan kemudian mengalihkannya ke baterai / inverter sebagai tenaga backup ketika tenaga utama mati / padam. Ketika tenaga utama padam, transfer switch akan mengalihkan operasi penyediaan tenaga kedalam baterai / inverter. Inverter / baterai hanya berjalan ketika tenaga utama padam, inilah yang menyebabkan sistem ini disebut dengan “standby UPS”. Efisiensi yang tinggi, ukuran yang kecil dan harga yang murah adalah kelebihan dari desain ini. Dengan filter yang tepat dan sirkuit yang benar, sistem ini mampu memproduksi noise filtration dan surge suppression yang memadai.
Keunggulan: Biaya rendah, efisiensi tinggi

Kekurangan: Baterai tetap terpakai saat listrik padam, tidak cocok untuk pemakaian di atas 2kVA

Keterangan: Paling cocok untuk pengguna personal.

Line Interactive

Line interactive UPS merupakan desain yang paling banyak digunakan untuk perkantoran, Web, dan server-server yang berkapasitas kecil. Didalam desain ini, baterai dengan arus AC yang menuju ke converter (Inverter) selalu terkoneksi dengan output dari UPS. Inverter beroperasi secara normal sesuai dengan tugasnya selama tenaga utama melakukan charging pada baterai.

Ketika power mati (Input AC), Transfer switch akan terbuka dan tenaga mengalir dari baterai menuju ke UPS output. Dengan inverter yang selalu bekerja dan terkoneksi dengan output, desain ini mampu memproduksi filtering tambahan dan mengurangi hasil transients dibandingkan dengan standby UPS topologi. Efisiensi yang tinggi, ukuran yang kecil, harga yang cukup terjangkau dan tahan lama menjadi keunggulan dari topologi tipe UPS ini.



Keunggulan: Reliabilitas tinggi, efisiensi tinggi, penyesuaian voltase baik

Kekurangan: Tidak cocok untuk pemakaian di atas 5kVA

Keterangan: Tipe UPS yang paling sering digunakan dalam kondisi listrik yang tidak menentu.


Double conversion Online UPS


Double conversion on-line UPS merupakan tipe UPS paling banyak digunakan untuk tegangan sebesar 10kVA. Block diagram dari sistem ini diilustrasikan seperti gambar di bawah. Sebenarnya sistem ini hampir sama dengan sistem standby, kecuali mengenai jalur tenaga utama yang berjalan. Meskipun hampir sama dengan sistem standby, tetapi teknologi ini termasuk dalam desain on-lineUPS.
Dalam desain double conversion on-line, padamnya sumber tenaga utama tidak mengakibatkan transfer switch aktif, hal ini terjadi karena input AC melakukan charging ke dalam backup baterai yang mampu menghasilkan tenaga untuk disalurkan ke output inverter. Oleh karena itu, ketika sumber tenaga utama padam, hasil dari operasi double conversion sama sekali tidak membutuhkan waktu untuk menyalurkan tenaga cadangannya.
Baik baterai charger dan inverter mengkonversi sumber tenaga yang masuk pada desain ini, sehingga menyebabkan efisiensinya menurun dan menciptakan panas yang berlebih. UPS dengan sistem ini mampu menghasilkan tenaga yang hampir mirip dengan tenaga utama. Tetapi desain yang konstan pada komponen penghasil tenaga menurunkan ketahanan dari desain ini ketimbang desain yang lainnya dan konsumsi energi listrik secara berlebihan menjadikan pemborosan pada desain ini.



Keunggulan: Penyesuaian voltase yang sangat baik, mudah untuk disambungkan secara paralel

Kekurangan: Efisiensi rendah, harganya mahal untuk tipe dengan daya di bawah 5kVA

Keterangan: Mendekati gambaran ideal UPS, tapi menghasilkan panas yang cukup tinggi.




berikut tabel yang menunjukkan karakteristik tiap UPS




cara peningkatan ketersedian pada instalasi ups

mensejajarkan ups system untuk meningkatkan :
  • ketersedian daya
  • peningkatan daya
konfigurasi pararel
  • bypass
  • pararel redudant
  • isolated pararel redundant

Bypass hot standby

 Kofigurasi dua unit UPS dimana salah satunya sebagai pemasok utama, sedangkan lainnya sebagai backup pada posisi bypass UPS utama. Dalam konfigurasi ini kedua UPS baik yang utama maupun UPS backup beroperasi besama-sama namun yang berfungsi efektif hanya UPS utama

Pararel Redundant

 Menyusun dua unit UPS untuk berbagi beban bersama seperti tampak dalam gambar di bawah. Konfigurai parallel dikendalikan oleh controller yang bekerja secara otomatis dalam membagi beban. Di dalam konfigurasi parallel ini disyaratkan kedua UPS dari jenis atau merk dan kapasitas yang sama. Perbedaan jenis berpotensi menyebabkan kegagalan fungsi kedua UPS. Perlu diwaspadai apabila beban pada masing-masing UPS telah mencapai 50%, karena apabila salah satu UPS terganggu, maka beban UPS operasional berubah menjadi 100% bahkan berubah menjadi overload. Namun demikian konfigurasi parallel ini jauh lebih baik karena kedua UPS bekerja, tidak ada yang idle seperti pada konfigurasi hot standby dimana UPS-2 dlam posisi idle apabila UPS-1 sedang beroperasi. 

isolated pararel redundant

 Menggabungkan dua atau lebih unit UPS kedalam suatu rangkaian parallel dimana setiap UPS melakukan koneksi dan saling berkomunikasi antara satu dengan lainnya. Operasional konfigurasi ini dikontrol oleh controller yang secara aktif membagi beban secara merata . Konfigurasi redundant parallel ini kini menjadi paling popular digunakan pada data center yang besar karena memiiki banyak kelebihan dibandingkan konfigurasi 

Dynamic UPS

Diesel rotary (dynamic rotary)perangkat uninterruptible power supply (DRUPS) menggabungkan fungsi dari akumulator bertenaga atau roda gila bertenaga UPS dan generator diesel.

Dimana ketika pasokan listrik utama adalah dalam spesifikasi, sebuah generator listrik dengan fungsi massa sebagai motor untuk menyimpan energi kinetik dalam elektro-mekanik flywheel.

bagian Dynamic UPS



cara kerja DRUPS


vDalam kombinasi dengan reaktor atau kumparan choke, generator listrik juga bekerja sebagai filter aktif untuk segala macam masalah kualitas daya, seperti harmonik dan variasi frekuensi.
vKetika pasokan listrik utama gagal, energi yang tersimpan di roda dilepaskan untuk mendorong generator listrik, yang terus memasok listrik tanpa gangguan.
vPada saat yang sama (atau dengan beberapa penundaan, misalnya 2 hingga 11 detik, untuk mencegah mesin diesel dari mulai di setiap kejadian), yang mesin diesel mengambil alih dari roda  untuk mendorong generator listrik untuk membuat listrik diperlukan. Roda elektro-magnetik dapat terus mendukung generator diesel untuk menjaga frekuensi keluaran yang stabil.

Kelebihan DRUPS


§Keunggulan dari DRUPS adalah:
Kontinyu  "No Break" power
Tanpa Battery
Backup time yang sangat panjang
Handal & Efisiensi yang tinggi
0.99 input power factor
< 2% Total Harmonic Distortion
Sanggup dibebani dengan beban dinamik maupun beban dengan "High in-rush current"

Komentar

Postingan populer dari blog ini

SHELL SCRIPT PADA LINUX