ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI 1B

Transkripsi

1 ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI 1B LAPORAN AKHIR Dibuat Untuk Syarat Dalam Penyelesaian Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : PUTRI NADIA SARI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2016 i

2 ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI 1B Oleh: PUTRI NADIA SARI Pembimbing I Menyetujui, Palembang, Agustus 2016 Pembimbing II Ir. Zainuddin Idris, M.T. NIP H.Herman Yani, S.T.,M.Eng. NIP Ketua Jurusan Teknik Elektro Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Listrik Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Mohammad Noer, S.S.T., M.T. NIP NIP ii

3 Motto Senantiasa selalu berusaha dan berdoa kepada Allah SWT Sesungguhnya Allah selalu bersama orang yang selalu mengingatnya Setiap keinginan untuk mundur dan menyerah ingatlah bahwa sesungguhnya telah banyak keringat, kasih sayang, air mata, doa, serta harapan dari orang tua hingga mampu mencapai titik yang dicapai sekarang Ku PersembahkanUntuk : Allah SWT dannabi Muhammad SAW. Kedua orang tua dan kakak saya yang selalu mendoakan dan mengingatkan saya untuk segala hal. Bapak Ir. Zainuddin Idris, M.T dan Bapak H.Herman Yani, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan sangat membantu dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Seluruh dosen pengajar maupun laboratorium/bengkel teknik listrik yang telah memberikan pelajaran kepada saya. Segenap keluarga besar Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro. Teman seperjuangan Teknik listrik 2013 khususnya kelas 6 LA. Sahabat karib saya Belpa Yayang Anugrah dan Areni Bertta Syafitri untuk selalu mendukung dan mengingatkan saya. Almamater tercinta Politeknik Negeri Sriwijaya iii

4 ABSTRAK ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI 1B (2016 : xv + 60 Halaman + Daftar Pustaka + Lampiran) Putri Nadia Sari Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Pada proses penyaluran energi listrik ke beban, sistem seringkali mengalami berbagai macam gangguan dimana gangguan hubung-singkat satu fasa ke tanah lah yang paling sering terjadi. Kemungkinan terburuk dari terjadinya hubung-singkat yakni kegagalan operasi sistem secara keseluruhan.laporan akhir ini bertujuan untuk mengetahui proses terjadinya trip pada motor GAM-106-A yang mengakibatkan semua motor di MCC 514 tripdan menemukan solusi yang dapat ditempuh untuk menyelesaikan masalah trip ini. Penelitian ini menyelidiki nilai arus hubung singkat satu fasa ke tanah yang terjadi pada line motor GAM- 106-A. Objek yang digunakan dalam penelitian ini adalah line motor GAM-106-A dimana untuk proses pengukuran line dilakukan pada kubikel motor GAM-106-A di MCC 514. Perhitungan nilai arus hubung singkat satu fasa ke tanah dilakukan setelah proses pengumpulan data berupa pengukuran tahanan isolasi terhadap kabel fasa dalam mencari kabel fasa yang terhubung singkat ke tanah, data spesifikasi komponen meliputi sumber (TR58), transfor mator daya (TR511), dan penghantar, dan settingan GFR yang digunakan. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa besar nilai arus hubung singkat satu fasa ke tanah yang terjadi pada line motor GAM-106-A sebesar 7,416 A dan GFR pada breaker feeder to MCC 514 disetting hanya sebesar 2 A sehingga menyebabkan arus melebihi settingan dan menyebabkan tripnya breaker feeder to MCC 514.Sebaiknya, untuk menangani masalah ini dapat ditambahkan rele GFR pada line motor GAM-106-A dan di setting sebesar 10 A. Kata kunci : MCC, Motor GAM-106-A. iv

5 ABSTRACT ANALYSIS OF SHORT-CIRCUIT FAULT CURRENT OF PHASE R TO GROUND ON LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSTAE PUMP) AT PABRIK PUSRI 1B (2016 : xv + 60 Pages + Bibliography + Attachments) Putri Nadia Sari Electrical Engineering Department Electrical Engineering Study Program State Polytechnic of Sriwijaya In the process distribution of the electrical energy to the load, the system often have variety of disorders which the short-circuit phase to ground is the most happen. The worst possibly of the short-circuit is the failure of all system operation. This final report has purpose to find out the process of the trip on motor GAM-106-A who makes all motors in MCC 514 trip and found the solutions that can be taken. This research also investigate the value of the short-circuitsingle phase to ground on line motor GAM-106-A. The objects of this researchare line to motor GAM-106-A where the line measurement process doing on the cubicle of motorgam-106-a at MCC 514. The calculation for the value of short-circuit current single phase to ground is done after the process of data collection such asthe measurement of insulation resistance to find out which the phase cable that short to ground,component specification like sources (TR58), power transformers (TR511), and the conductor, and the settings that used in GFR. The result of calculation showsthe value of the short-circuit current of single phase to ground that happenson line to GAM-106-A is 7,416 A and the GFR of breaker feeder to MCC 514only set on 2 A so it makes the short circuit current over than the set and makes the trip on breaker feeder to MCC 514. I think to solve this problem we can use GFR on line motor GAM-106-A and setting on 10 A. Keywords: MCC, Motor GAM-106-A. v

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia- Nya-lah penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan judul ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI 1B. Laporan Akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politknik Negeri Sriwijaya. Pada kesempatan ini penulis secara khusus mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua dan saudara yang telah memberikan doa, semangat dan motivasi kepada penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat pada waktunya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu proses penyelesaian Laporan Akhir ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Yudi Wijanarko, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Bapak H.Herman Yani, S.T.,M.Eng., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya dan selaku Pembimbing II. 4. Bapak Ir. Zainuddin Idris, M.T., selaku Pembimbing I. 5. Semua dosen, staff, karyawan administrasi, Kepala Lab maupun Bengkel Teknik Listrik di Jurusan Teknik Elektro atas semua bantuan yang diberikan untuk kelancaran penyelesaian Laporan Akhir ini. 6. Seluruh jajaran staff dan karyawan di PT. Pupuk Sriwidjaja khususnya di Pabrik 1B. 7. Sahabat karib saya Belpa Yayang Anugrah dan Areni Bertta Syafitri yang tidak henti-hentinya memberikan semangat dan doa dalam penyelesaian laporan akhir ini. vi

7 8. Rekan-rekan serta seluruh Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro yang selalu mengingatkan, memotivasi dan menyemangati selama proses penyelesaian laporan akhir 9. Teman-teman kelas 6 LA dan Teman-teman seangkatan Teknik Listrik Angkatan tahun Almamaterku. Dalam penulisan laporan Akhir ini, penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan karena terbatasnya kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan Laporan Akhir ini kedepan. Akhirnya penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Program Studi Teknik Listrik. Palembang, Agustus 2016 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PENGESAHAN...ii MOTTO...iii ABSTRAK...iv ABSTRACT...v KATA PENGANTAR...vi DAFTAR ISI...viii DAFTAR GAMBAR...xi DAFTAR TABEL...xiii DAFTAR GRAFIK...xiv DAFTAR LAMPIRAN...xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan...4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gangguan Studi Hubung Singkat Hubung singkat dua fasa...9 viii

9 2.2.2 Hubung singkat dua fasa ke tanah Hubung singkat tiga fasa Hubung singkat tiga fasa ke tanah Hubung singkat satu fasa ke tanah Motor Induksi 3 Phasa Stator Rotor Sistem Proteksi Proteksi gangguan tanah Rele Proteksi Rele arus lebih (OCR) Rele hubung tanah (GFR)...28 BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Umum Peralatan dan Bahan Peralatan Bahan Data Spesifikasi Objek Prosedur Penelitian Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap ix

10 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Hasil Hasil Pengukuran Hasil Perhitungan Pembahasan...58 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran...58 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gangguan hubung singkat dua fasa atau fasa ke fasa...9 Gambar 2.2 Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah...10 Gambar 2.3 Gangguan hubung singkat tiga fasa...11 Gambar 2.4 Gangguan hubung singkat tiga fasa ke tanah...11 Gambar 2.5 Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah...12 Gambar 2.6 Bentuk motor induksi 3 fasa...19 Gambar 2.7 Motor induksi rotor sangkar...22 Gambar 2.8 Motor induksi rotor lilit...23 Gambar 2.9 Karakteristik waktu seketika (instantaneous)...27 Gambar 2.10 Karakteristik waktu tertentu (definite)...27 Gambar 2.11 Karakteristik waktu terbalik (inverse time)...28 Gambar 3.1 Single line diagram ke Motor GAM-106-A...30 Gambar 3.2 Motor GAM-106-A...33 Gambar 3.3 Nameplate Motor GAM-106-A...33 Gambar 3.4 Diagram pengawatan posisi motor ter-connect dengan MCC 514 sebelum pemasangan alat ukur (Megger)...37 Gambar 3.5 (a)diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa R, (b)diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa S, (c)diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa T...37 Gambar 3.6 Diagram pengawatan posisi motor di-disconnect pada MCC 514 sebelum pemasangan alat ukur...38 Gambar 3.7 (a)diagram peengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa R, (b)diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa S, (c)diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa T...39 Gambar 3.8 Diagram alir (flowchart) prosedur penelitian...41 xi

12 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Hasil pengukuran tahanan isolasi kabel pada kabel fasa R to Ground posisi motor ter-connect dengan MCC Hasil pengukuran tahanan isolasi kabel pada kabel fasa S to Ground posisi motor ter-connect dengan MCC Hasil pengukuran tahanan isolasi kabel pada kabel fasa T to Ground posisi motor ter-connect dengan MCC Hasil pengukuran tahanan isolasi pada kabel fasa R to Ground dengan posisi motor di- disconnect dengan MCC Hasil pengukuran tahanan isolasi pada kabel fasa S to Ground dengan posisi motor di- disconnect dengan MCC Hasil pengukuran tahanan isolasi pada kabel fasat to Ground dengan posisi motor di- disconnect dengan MCC xii

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Spesifikasi sumber (TR58)...34 Tabel 3.2 Spesifikasi transformator daya (TR511)...34 Tabel 3.3 Spesifikasi kabel penghantar (Kabel N2XSEFGbY)...34 Tabel 3.4 Spesifikasi motor (Motor GAM-106-A)...35 Tabel 3.5 Spesifikasi Ground Fault Relay...35 Tabel 4.1 Hasil pengukuran pada kondisi motor ter-connect dengan MCC Tabel 4.2 Hasil pengukuran pada posisi motor di-disconnect dengan MCC Tabel 4.3 Urutan positif dan negatif pada penghantar berdasarkan % lokasi gangguan...51 Tabel 4.4 Urutan nol pada penghantar berdasarkan % lokasi gangguan...54 Tabel 4.5 Data impedansi urutan positif dan negatif pada masing-masing komponen...56 Tabel 4.6 Data impedansi urutan nol pada masing-masing komponen...57 xiii

14 DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 4.1 Nilai impedansi urutan positif dan negatif berdasarkan % panjang Z L...51 Grafik 4.2 Nilai impedansi urutan nol berdasarkan % panjang Z L xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN 1. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I 2. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II 3. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I 4. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II 5. Rekomendasi Ujian Laporan Akhir 6. Surat Permohonan Pengajuan Pengambilan Data ke Pembantu Direktur I 7. Surat Permohonan Izin Pengambilan Data ke PT.Pupuk Sriwidjaja Palembang 8. Surat Balasan Izin Pengambilan Data/Riset dari PT.Pupuk Sriwidjaja Palembang 9. Surat Keterangan Hasil Pengambilan Data di PUSRI 1B 10. Lembar Revisi Ujian Laporan Akhir 11. Lembar Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir 12. Single Line Diagram MCC Single Line Diagram MCC 514 xv