1 BAB I PENDAHULUAN. adalah mengenai kesehatan, keselamatan, dan lingkungan kerja (health, safety and

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Listrik saat ini telah menjadi kebutuhan yang penting dalam menunjang kehidupan manusia. Listrik merupakan salah satu faktor penunjang percepatan kemajuan teknologi dan ekonomi, termasuk di bidang industri. Dengan semakin besarnya tingkat perekonomian suatu negara, maka kebutuhan akan adanya energi listrik semakin meningkat pula. Di bidang industri, perencanaan pengadaan tenaga listrik memperhatikan berbagai faktor antara lain kualitas, kuantitas pelayanan, pemeliharaan dan perawatan. Faktor lain yang perlu diperhatikan dalam pengadaan tenaga listrik adalah mengenai kesehatan, keselamatan, dan lingkungan kerja (health, safety and environment) serta kemungkinan bahaya yang terjadi. Salah satu bahaya yang mungkin terjadi dalam usaha pengadaan tenaga listrik adalah bahaya busur api atau arc flash. Arc-flash merupakan energi panas dan energi cahaya yang timbul akibat adanya gangguan kelistrikan dan mengakibatkan electrical discharge melalui isolator listrik (Cadick, et al., 2006). Arc flash dapat menyebabkan luka bakar serius pada kulit yang terpapar panas secara langsung. Salah satu upaya dalam mengurangi dampak arc flash adalah dengan penggunaan alat pelindung diri (APD) yang disesuaikan dengan besar incident energy yang mungkin terjadi pada bus-bus di pabrik Kaltim-2 di PT Pupuk Kalimantan Timur. 1

2 Fakta di lapangan menunjukkan bahwa arc flash pernah terjadi di PT Pupuk Kalimantan Timur beberapa tahun silam ketika seorang pekerja terkena busur api yang menyebabkan ledakan dan mengakibatkan pekerja tersebut mengalami luka bakar yang cukup serius dan berhentinya operasi pabrik. Penyebab terjadinya arc flash adalah pekerja tersebut salah dalam melakukan pemeliharaan panel. Seharusnya panel yang akan diperbaiki sedang dalam keadaan tidak bertegangan, namun pekerja tersebut justru memperbaiki panel yang sedang bertegangan sehingga menyebabkan hubung singkat dua fase pada panel tersebut. Fakta di lapangan lainnya adalah bahwa PT Pupuk Kalimantan Timur belum pernah melakukan audit mengenai bahaya arc flash di pabrik Kaltim-2, sehingga PT Pupuk Kalimantan Timur belum tahu kemungkinan bahaya yang akan terjadi. Selain itu belum terdapat label petunjuk bahaya yang secara spesifik menunjukkan besar incident energy, arc flash boundary, dan kebutuhan alat pelindung diri pada tiap-tiap panelnya. Dalam pembahasan tugas akhir ini, penulis melakukan evaluasi arc flash dengan dua macam metode. Metode pertama yang digunakan adalah dengan melakukan simulasi menggunakan perangkat lunak ETAP Perangkat lunak ini menggunakan standar IEEE sebagai rujukannya. Standar IEEE merupakan hasil analisis regresi dari serangkaian uji coba kejadian arc flash (Gammon & John Mattews, 2004). Metode kedua yang digunakan adalah dengan menggunakan physics-based circuit model. Metode ini merumuskan hubungan fisis pada suatu model busur api ke dalam suatu model matematis (Papallo, 2012). Hasil 2

3 analisis arc flash dengan dua buah metode ini diharapkan dapat menjadi panduan dalam evaluasi bahaya arc flash di pabrik Kaltim-2 PT Pupuk Kalimantan Timur. 1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Berapa besar incident energy pada beberapa bus di Kaltim-2 dengan standar IEEE dan metode physics-based circuit model? 2. Berapa jarak arc flash boundary pada beberapa bus di Kaltim-2 dengan standar IEEE dan physics-based circuit model? 3. Apa perbedaan antara standar IEEE pada ETAP 12.6 dengan metode physics-based circuit model? 4. Apa kebutuhan alat pelindung diri (APD) pada beberapa bus di Kaltim-2 berdasarkan incident energy yang terjadi? 1.3 Batasan Masalah Batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Perangkat lunak simulasi yang digunakan adalah ETAP versi Parameter generator, transformator, beban, dan kabel disesuaikan dengan data yang tersedia pada datasheet. 3. Sistem integrasi kelistrikan 33 kv dimodelkan dengan power grid 1000 MVAsc 4. Analisis dilakukan pada MCC dan Switchgear pada pabrik Kaltim-2 yang memiliki arus hubung singkat tiga fase di atas 10 ka 3

4 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui besar incident energy dari arc flash pada beberapa bus di Kaltim- 2 dengan standar IEEE dan physic-based circuit model. 2. Mengetahui arc flash boundary pada beberapa bus di Kaltim-2 dengan standar IEEE dan physics-based circuit model. 3. Menentukan jenis alat pelindung diri (APD) yang dibutuhkan berdasarkan besar incident energy yang terjadi akibat bahaya arc flash. 1.5 Sistematika Penulisan Penulisan laporan penelitian ini terdiri dari lima bab, antara lain: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah dalam penelitian, tujuan penelitian dan sistematika penulisan laporan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini berisi teori-teori dasar yang terkait dengan penelitian, antara lain mengenai pengertian arc flash, aturan dalam analisis arc flash, pengertian arc flash boundary, IEEE , physics-based circuit model, dan alat pelindung diri. 4

5 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisi sumber data yang digunakan dalam penelitian, alat dan bahan penelitian serta alur dan proses yang dilakukan dalam penelitian. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan hasil penelitian yang dilakukan, yang meliputi nilai busur api, incident energy, arc flash boundary, dan kebutuhan alat pelindung diri berdasarkan dua buah metode perhitungan yang digunakan. BAB V PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan akhir dan saran dari penulis berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan. 5