Evaluasi Kategori Arc Flash di PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 (PKT 1) Menggunakan Physics-Based Circuit Model

dokumen-dokumen yang mirip
Evaluasi Kategori Arc Flash di PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 (PKT 1) Menggunakan Physics- Based Circuit Model

Tipikal K1B-RESET2. Nama Rele & Model R_OUT31. Model : Merlin Gerin Sepam 1000 K1-R-22. Model : Merlin Gerin Sepam 1000 R INC BSG

Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Margo Pujiantara, M.T. Dr. Ardyono Priyadi, S.T., M.Eng. Bagus Wisnu Candra Listyawan

IDENTIFIKASI BAHAYA LISTRIK MELALUI ANALISIS ARC FLASH DI PENYULANG BEKASAP 6 PT CHEVRON PACIFIC INDONESIA DURI

Studi Perencanaan Koordinasi Proteksi Mempertimbangkan Busur Api pada Sistem Kelistrikan PT. Semen Indonesia Aceh Menggunakan Standar IEEE

Oleh : Thomas Lugianto Nurdin ( ) : Dr. Eng. I Made Yulistya Negara, ST., M.Sc.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Analisa Arc flash Pada Sistem Tegangan Menengah Di PT. Semen Padang Dengan Menggunakan Metode Perhitungan Yang Dimodifikasi

II. SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK DAN ENERGI BUSUR API

B-43. JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, (Sept, 2012) ISSN:

BAB IV HASIL, ANALISIS DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pemodelan Sistem Kelistrikan Penyulang Bekasap 6 PT Chevron Pacific

Prosedur Strategis Untuk Mengurangi Level Bahaya Arc-Flash Pada Medium Voltage Dengan Metode Koordinasi Proteksi Di PT Ipmomi Paiton

Studi Koordinasi Proteksi PT. PJB UP Gresik (PLTGU Blok 3)

KOORDINASI PROTEKSI TEGANGAN KEDIP DAN ARUS LEBIH PADA SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR NABATI, GRESIK JAWA TIMUR

BAB I PENDAHULUAN. serta fungsinya yang ditentukan terhadap jenis gangguan yang terjadi. Apabila

Analisis dan Reduksi Bahaya Arc Flash Pada Sistem Kelistrikan Pabrik Semen Tuban 4

Studi Koordinasi Proteksi Sistem Kelistrikan di Project Pakistan Deep Water Container Port

EVALUASI KOORDINASI RELE PENGAMAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV DI GARDU INDUK GARUDA SAKTI, PANAM-PEKANBARU

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

Penyederhanaan Analisa Bahaya Arc flash Menggunakan Kurva Batasan Energi Pada Bandara Internasional Juanda

Presentasi Sidang Tugas Akhir (Ganjil 2013) Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro ITS. Nama : Rizky Haryogi ( )

Analisa Arc Flash Pada Sistem Kelistrikan Di PT. Wilmar Nabati Indonesia, Gresik Jawa Timur

Studi Koordinasi Rele Pengaman Sistem Tenaga Listrik di PT. Plaza Indonesia Realty Tbk.

Analisa Stabilitas Transien dan Koordinasi Proteksi pada PT. Linde Indonesia Gresik Akibat Penambahan Beban Kompresor 4 x 300 kw

Studi Koordinasi Proteksi di PT. Ajinomoto, Mojokerto Oleh : Arif Andia K

Studi Koordinasi Proteksi PT. PJB UP Gresik (PLTGU Blok 3)

BAB I PENDAHULUAN. mentransmisikan dan mendistribusikan tenaga listrik untuk dapat dimanfaatkan

Analisa Sistem Proteksi dan Arc Flash pada Sistem Kelistrikan Ladang Minyak

Analisa Sistem Proteksi Dan Arc- Flash Pada Sistem Kelistrikan Ladang Minyak ConocoPhillips Indonesia Inc. Ltd

ANALISA ARC FLASH PADA SISTEM KELISTRIKAN DI PT. ASAHIMAS FLAT GLASS TBK, SIDOARJO JAWA TIMUR

Analisis Rele Pengaman Peralatan dan Line Transmisi Switchyard GITET Baru 500kV PT PLN (PERSERO) di Kediri

Evaluasi Ground Fault Relay Akibat Perubahan Sistem Pentanahan di Kaltim 1 PT. Pupuk Kaltim

Analisis Sympathetic Trip pada Penyulang Ungasan dan Bali Resort, Bali

Koordinasi Proteksi Sebagai Upaya Pencegahan Terjadinya Sympathetic Trip Di Kawasan Tursina, PT. Pupuk Kaltim

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

I. PENDAHULUAN. JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No. 1, (2015) ISSN: ( Print) F 184

STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA PT PERTAMINA JOB MEDCO ENERGI TOMORI FIELD SENORO

Perencanaan Koordinasi Rele Pengaman Pada Sistem Kelistrikan Di PT. Wilmar Gresik Akibat Penambahan Daya

Rimawan Asri/ Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. Dimas Fajar Uman Putra ST., MT.

STUDI KOORDINASI RELE PENGAMAN PADA SISTEM KELISTRIKAN PLTU EMBALUT, PT. CAHAYA FAJAR KALTIM

Analisis Sympathetic Trip pada Penyulang Ungasan dan Bali Resort, Bali

Analisa Rele Proteksi pada Sistem Kelistrikan Industri Peleburan Nikel PT. Aneka Tambang Operasi Pomaala ( Sulawesi Tenggara )

ANALISIS RESIKO BAHAYA BUSUR LISTRIK PADA SISTEM INSTALASI TEGANGAN RENDAH DI PT. KEBON AGUNG KOTA MALANG

Analisis Studi Rele Pengaman (Over Current Relay Dan Ground Fault Relay) pada Pemakaian Distribusi Daya Sendiri dari PLTU Rembang

BAB I PENDAHULUAN. yang aman, andal dan ekonomis, maka diperlukan beberapa komponen penyusun

Studi Busur Api Listrik pada Sistem Kelistrikan Joint Operating Body Pertamina Petrochina East Java (JOB P-PEJ), Tuban.

KOORDINASI PROTEKSI TEGANGAN KEDIP DAN ARUS LEBIH PADA SISTEM KELISTRIKAN INDUSTRI NABATI

STUDI PERENCANAAN PENGGUNAAN PROTEKSI POWER BUS DI PT. LINDE INDONESIA GRESIK

Koordinasi Proteksi Tegangan Kedip dan Arus Lebih pada Sistem Kelistrikan Industri Nabati

Analisis Studi Rele Pengaman (Over Current Relay Dan Ground Fault Relay) pada pemakaian distribusi daya sendiri dari PLTU Rembang

Rifgy Said Bamatraf Dosen Pembimbing Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT Dr. Dedet Chandra Riawan, ST., M.Eng.

ANALISIS DAN EVALUASI SISTEM KOORDINASI PROTEKSI PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU) PAITON 1 DAN 2

STUDI KOORDINASI RELE PROTEKSI PADA SISTEM KELISTRIKAN PT. BOC GASES GRESIK JAWA TIMUR

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No 1, (2013) 1-6

Analisis Dan Reduksi Bahaya Arc Flash Pada Sistem Kelistrikan

Sidang Tugas Akhir (Genap ) Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro ITS

STUDI KOORDINASI RELE PENGAMAN PADA SISTEM KELISTRIKAN PT. WILMAR NABATI INDONESIA, GRESIK JAWA TIMUR. Studi Kasus Sistem Kelistrikan PT.

STUDI KOORDINASI PRODTEKSI PADA PT PETRO OXO NUSANTARA GRESIK DENGAN MEMPERTIMBANGKAN ARC FLASH

Analisis Implementasi Saturated Iron Core Superconducting Fault Current Limiter pada Jaring Distribusi PT. PERTAMINA RU V BALIKPAPAN

EVALUASI KOORDINASI SISTEM PROTEKSI PADA JARINGAN 150kV DAN 20Kv PT.PLN (PERSERO) APJ GILIMANUK

STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA PT. PUPUK SRIWIDJAJA DENGAN MEMPERTIMBANGKAN EKSPOR- IMPOR DAYA

Pendekatan Adaptif Multi Agen Untuk Koordinasi Rele Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Industri

STUDI KOORDINASI PROTEKSI SISTEM KELISTRIKAN PADA PT MEDCO ENERGI SINGA GAS FIELD LEMATANG BLOCK

Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan PT. Semen Tonasa.

Studi Koordinasi Proteksi Pada PT. Citic Seram Energy Ltd. Pulau Seram Maluku Tengah

F40. JURNAL TEKNIK ITS VOL.5, No.2, (2016) ISSN: ( Print)

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN. Dalam penelitian ini menggunakan data plant 8 PT Indocement Tunggal

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI HALAMAN PERSEMBAHAN HALAMAN MOTTO KATA PENGANTAR

Studi koordinasi Proteksi pada Joint Operating Pertamina-Petrochina di Tuban akibat Integrasi Sukowati Plant

Penyederhanaan Perhitungan Nilai Arc-Flash Dengan Menggunakan Metode Kurva Batas Energi

JURNAL TEKNIK ELEKTRO Vol. 1, No. 1, (2014) 1-8

Proseding Seminar Tugas Akhir Teknik Elektro FTI-ITS, Oktober

Analisis Kestabilan Transien di PT. PUSRI Akibat Penambahan Pembangkit 35 MW dan Pabrik P2-B Menggunakan Sistem Synchronizing Bus 33 kv

EVALUASI GROUND FAULT RELAY AKIBAT PERUBAHAN SISTEM PENTANAHAN DI KALTIM 1 PT. PUPUK KALTIM

Studi Koordinasi Proteksi Arus Lebih Fasa dan Ground Sistem Pembangkit UP PLTU Pacitan

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Studi dan Analisa Arc Flash Dalam Menentukan Kategori PPE di Gardu Induk Teluk Lembu PT. PLN Dengan Menggunakan Software ETAP 7.0.

Studi Rele Pengaman (Over Current Relay Dan Ground Fault Relay) pada pemakaian distribusi daya sendiri dari PLTU Rembang

Pendekatan Adaptif Multi Agen Untuk Koordinasi Rele Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Industri

BAB IV PEMBAHASAN. Gardu Induk Godean berada di jalan Godean Yogyakarta, ditinjau dari

Studi Perencanaan Penggunaan Proteksi Power Bus di Sistem Kelistrikan Industri Gas

Setting Rele Diferensial Bus High Impedance Pada Sistem Distribusi Ring 33 kv di PT. Pertamina RU V Balikpapan

STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA PT. PETROKIMIA GRESIK AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN PABRIK DAN GENERATOR 1 X 26.8 MW

Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara Internasional Juanda Surabaya

Hendra Rahman, Ontoseno Penangsang, Adi Soeprijanto

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

STUDI KOORDINASI RELE ARUS LEBIH DAN PENGARUH KEDIP TEGANGAN AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN PADA SISTEM KELISTRIKAN DI PT. ISM BOGASARI FLOUR MILLS SURABAYA

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

Analisis Koordinasi Sistem Pengaman Incoming dan Penyulang Transformator 3 di GI Sukolilo Surabaya

EVALUASI SETTING PROTEKSI ARUS LEBIH DI JENE STATION PT. MEDCO E&P INDONESIA DENGAN MENGGUNAKAN ETAP

Studi Koordinasi Proteksi Sistem Pembangkit UP GRESIK (PLTG dan PLTU)

ANALISA PENGARUH TEKANAN GAS SF6 TERHADAP LAJU BUSUR API PADA PEMUTUS TENAGA (PMT) DI GARDU INDUK TALANG RATU PT.PLN (PERSERO) PALEMBANG

STUDI KOORDINASI RELE ARUS LEBIH DAN PENGARUH KEDIP TEGANGAN AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN PADA SISTEM KELISTRIKAN DI PT. ISM BOGASARI FLOUR MILLS SURABAYA

STUDI PERENCANAAN KOORDINASI RELE PROTEKSI PADA SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI GARDU INDUK GAMBIR LAMA - PULOMAS SKRIPSI

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

STUDI INSIDEN ENERGI AKIBAT ARC FLASH PADA SUBTATION 6DN PT.CHEVRON PACIFIC INDONESIA

Studi Koordinasi Proteksi Pada Pabrik PT.Chandra Asri Petrochemical Plant Butadiene

Studi Skema Proteksi Adaptive Over Current Pada Jaringan Distribusi Dengan Pembangkit Tersebar Menggunakan Genetic Algorithm

Analisa Stabilitas Transien dan Koordinasi Proteksi pada PT. Linde Indonesia Gresik Akibat Penambahan Beban Kompresor 4 x 300 kw

KOORDINASI RELAY PENGAMAN DAN LOAD FLOW ANALYSIS MENGGUNAKAN SIMULASI ETAP 7.0 PT. KRAKATAU STEEL (PERSERO) TBK

Transkripsi:

1 Evaluasi Kategori Arc Flash di PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 (PKT 1) Menggunakan Physics-Based Circuit Model Agung Subekti, Margo Pujiantara, dan Dedet Candra Riawan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arif Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail : Agung10889@gmail.com;margo@ee.its.ac.id;dedet@ee.its.ac.id Abstrak PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 merupakan unit produksi yang memproduksi pupuk urea terbesar di PT. Pupuk Kalimantan Timur. Dengan jumlah produksi yang begitu besar, PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 harus ditunjang dengan sistem pengaman tenaga listrik yang baik. Ketika terjadi gangguan hubung singkat khususnya gangguan singkat pada bus yang terhubung ke beban motor-motor induksi, koordinasi sistem pengaman yang ada sudah bisa berjalan dengan baik, akan tetapi kategori arc flash yang ada masih di atas kategori 4. Arc flash ini sangat berbahaya karena dapat merusak peralatan dan dapat membahayakan keselamatan pekerja. Karena dua faktor tersebut maka perlu dilakukan lagi resetting koordinasi sistem pengaman pada PT. Pupuk Kalimantan Timur 1. Energi arc flash yang diperoleh setelah dilakukan resetting turun, seperti di bus 3501-1 kategori arc flash turun dari kategori lebih dari 4 menjadi kategori 4 dan pada bus 15-1 kategori arc flash juga turun dari kategori lebih dari 4 menjadi kategori 3. Pada kedua bus tersebut dapat ditentukan personal protective equipment (PPE) pekerja yang sesuai dengan nilai kategori arc flash. Metode physics-based circuit model merupakan metode baru untuk mencari nilai arc flash dimana arc flash dimodelkan dalam suatu rangkaian listrik. Energi dan bahaya arc flash yang didapatkan dari metode ini akan lebih besar dari pada metode standar karena pada metode ini elektrikal energi ikut diperhitungkan. Kata Kunci arc flash, koordinasi sistem pengaman, physics-based circuit model I. PENDAHULUAN P T. Pupuk Kalimantan Timur yang merupakan anak perusahaan dari PT. Pupuk Indonesia (Persero) adalah perusahaan pupuk yang memproduksi pupuk amoniak, pupuk NPK, dan merupakan produsen pupuk urea terbesar di Indonesia. Diantara beberapa unit produksi di PT. Pupuk Kalimantan Timur, PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 merupakan unit produksi yang memproduksi pupuk urea terbesar diantara unit produksi yang lain. Dengan kapasitas produksi pupuk urea yang begitu besar, PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 harus ditunjang dengan sistem tenaga listrik yang baik. Akan tetapi untuk mendapatkan sistem tenaga listrik yang baik, diperlukan juga koordinasi rele pengaman yang benar. Gangguan pada sistem tenaga listrik mungkin saja terjadi pada sistem tenaga listrik yang baik sekalipun. Pada saat terjadi gangguan, beberapa akibat akan muncul dan semuanya itu akan menyebabkan kerugian bagi perusahaan. Salah satu akibat yang bisa muncul adalah busur api (arc flash). Arc flash merupakan fenomena percikan api sebagai akibat adanya arus hubung singkat pada sistem tenaga listrik. Arc flash ini akan muncul di lokasi terjadinya hubung singkat. Busur api ini sangat berbahaya apabila tidak diperhitungkan pada sistem pengaman tenaga listrik, akibat yang ditimbulkan oleh busur api bisa merusak peralatan bahkan bisa membahayakan keselamatan dan nyawa dari pekerja yang ada di PT. Pupuk Kalimantan Timur 1. Karena dampak yang ditimbulkan sangat berbahaya, energi dari busur api harus diperhitungkan secara tepat. Besarnya energi dari busur api (arc flash) sangat bergantung dengan lamanya tripping dari rele pengaman atau circuit breaker (CB). Oleh karena itu koordinasi sistem pengaman yang belum memperhitungkan arc flash belum bisa dianggap aman, sehingga perlu dilakukan evaluasi koordinasi dari sistem pengaman agar didapat setting dan koordinasi rele pengaman yang tepat. II. ARC FLASH.1. Pengertian Arc Flash Arc flash merupakan hasil pelepasan yang cepat dari energi karena disebabkan oleh arcing fault antara fasa bus bar satu dengan fasa bus bar lainnya, netral atau ground. Arcing fault sendiri bisa diartikan sebagai busur api yang diakibatkan oleh arus gangguan. Selama terjadi arc fault udara merupakan konduktor. Arc fault pada umumnya dibatasi pada sistem dengan tegangan bus lebih dari 10 olt. Level tegangan yang lebih rendah umumnya tidak akan mengalami suatu arc. [1] Arc flash merupakan total energi yang dilepaskan ketika terjadi gangguan hubung singkat. Energi akan dilepaskan melalui udara mengalir ke konduktor lain atau mengalir ke tanah. Dan ketika manusia berada di dekat dengan busur api, akan menyebabkan cedera serius dan bahkan kematian dapat terjadi [4]. Tiga faktor menentukan keparahan cedera akibat busur api [4]: Kedekatan kaum pekerja pada sumber busur api Suhu Lama waktu pengaman ketika memutus Bahaya yang dapat ditimbulkan oleh arc flash terhadap pekerja yang ada di sekitarnya adalah gangguan pendengaran baik sementara maupun permanen, kehilangan penglihatan baik sementara maupun permanen, patah tulang, luka bakar, dan bahkan kematian... Physics-Based Circuit Model Physics-based circuit model merupakan metode baru untuk perhitungan busur api dimana busur api yang terjadi

saat gangguan hubung singkat dimodelkan dalam sebuah rangkaian listrik. Pemodelan rangkaian busur api dapat dilihat pada gambar 1. s Xs Rs d Rd Arc Model Gambar 1 Pemodelan busur api berdasarkan metode physics-based circuit model Berdasarkan gambar 1 ada lima buah variabel yang digunakan untuk menyelesaikan metode physics-based circuit model yaitu s, d, R d, R s, dan X s. Lima buah variabel tersebut digunakan untuk menentukan arus arcing, incident energy, dan flash protection boundary dari arc flash. R s : Resistansi sistem (Ohm) X s : Reaktansi sistem (Ohm) s : Tegangan sumber (olt) d : Tegangan busur api (olt) R d : Resistansi busur api (Ohm) s, d, dan R d dapat diperoleh melalui persamaan di bawah ini [3], nilai d dan R d sangat bergantung dengan nilai gap dari konduktor. s = I bf. Z s (.1) R d = 0.0145(G) + 0.5845 (.) d = 0.037(G 0.1565 ) (.3) Keterangan : I bf : Arus gangguan (Ampere) Z s : Impedansi sistem (Ohm) G : Gap konduktor (mm) Setelah semua variabel didapatkan, tahapan selanjutnya adalah mencari arus arcing berdasarkan gambar 1. Seperti dilihat pada persamaan di bawah ini [3], arus arcing yang diperoleh pada metode ini akan bersifat kuadratik tidak lagi linear apabila dibandingkan dengan metode standar IEEE 1584-00. s = I a [(R s + R d + d I a ) + X s ] (.4) (X S + R S + R S R d + R d ) I a + (R S d +R d d ) I a + d - S = 0 (.5) Energi dari arc flash merupakan faktor penting yang menentukan bahaya dari arc flash. Yang membedakan metode ini dengan metode standar adalah incident energy yang diperoleh pada metode ini akan lebih besar. Elektikal energi (P) ikut diperhitungkan dalam menentukan nilai dari incident energy, seperti pada persamaan.7 elektrikal energi dicari untuk mencari nilai dari normalized incident energy [3]. P = I a (R d + d ) (.6) E n = 0. C e P (.7) C e = 0.000163G 0.046G + 5.835 (.8) E = C f E n ( t x ) (.9) ) 0. (610x D Untuk menentukan incident energy diperlihatkan pada persamaan.9, dengan memasukkan normalized energy yaitu dengan mensubtitusikan persamaan.7 ke persamaan.9 maka akan diperoleh persamaan.10. Persamaan.10 merupakan persamaan untuk mencari nilai dari incident energy [3]. E = C f C e I.t (R d + d I Dimana : C f C e t R d I a d D x ) ( 610x Dx ) (.10) : Faktor kalkulasi (1.0 untuk tegangan di atas 1 k dan 1.5 untuk tegangan di bawah 1 k) : Koefisien energi : Durasi busur api (s) : Resistansi busur api (Ohm) : Magnitude arus busur api (Ampere) : Tegangan busur api (olt) : Jarak busur api ke pekerja (mm) : Distance x factor dari bus III. KOORDINASI RELE PENGAMAN Analisa koordinasi rele pengaman bertujuan agar memeriksa bagaimana kondisi koordinasi rele pengaman pada PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 mengenai benar tidaknya koordinasi rele pengaman yang sudah ada (eksisting), serta memeriksa koordinasi rele pengaman yang ada apakah sudah mempertimbangkan bahaya arc flash dalam koordinasinya. Koordinasi difokuskan dengan mengamati bahaya arc flash pada bus tegangan yaitu bus 1501-1, 1501-, 1501-3, 1501-4, bus 15-1, dan bus 3501-1. 3.1. Tipikal K1A Kondisi Eksisting Pemodelan dari koordinasi rele pengaman untuk kondisi tipikal K1A dapat dilihat pada gambar. Berdasarkan gambar koordinasi rele pengaman dari tipikal K1A hanya terbatas sampai bus 1501-1 dan bus 1501-. Kondisi eksisting tipikal K1A juga hanya terdiri dari tiga buah rele arus lebih yaitu rele R_F1-, R_F-3, dan rele R_OUT1. Bus80 1501-1 00-SG-0 Cable59 OUT1 Cable46 T67 15 MA R_OUT1 R_F1- G-1511 16 MW F1- F-3 BUS81 1501- R_F-3 Gambar Single line diagram kondisi eksisting tipikal K1A Dari gambar, rele R_OUT1 adalah rele yang digunakan untuk melindungi bus 00-SG-0 dari hubung singkat pada saluran yang menuju ke Bus80 atau saluran yang menuju ke trafo T67. Rele R_OUT1 juga digunakan untuk backup dari rele R_F1-. Akan tetapi antara bus 1501-1 dan 1501- terhubung oleh tie connection maka

3 setting dari rele R_F1- lebih diutamakan dari pada R_F- 3, hal ini disebabkan R_F-3 terhubung ke generator G- 1511 yang apabila padam akan membutuhkan waktu yang lama agar bisa dinyalakan lagi. Berdasarkan hal tersebut maka rele R_F1- harus memiliki delay time yg lebih kecil dari pada rele R_F-3 atau dengan kata lain rele R_F1- bekerja terlebih dahulu apabila ada gangguan pada bus 1501-1 dan bus 1501-. Rele selanjutnya adalah rele R_F-3 merupakan rele yang berfungsi sebagai pengaman dari generator dari hubung singkat pada bus 1501-1 dan 1501-, selain itu rele R_F-3 juga digunakan sebagai pengaman dari generator apabla terjadi overload pada beban di bus 1501-1 dan 1501-. Sedangkan untuk rele R_F1-, rele ini berfungsi sebagai pengaman dari trafo T67 dari hubung singkat pada bus 1501-1 dan 1501-. Rele R_F1- juga berfungsi sebagai pengaman trafo T67 dari overload pada beban di bus 1501-1 dan bus 1501-. Tabel 1 Data setting rele pada kondisi eksisting tipikal K1A Nama Rele CT Relay Setting & Model Ratio R_OUT1 R_F1- R_F-3 ABB REG316*4 (Typical) 600/5 000/5 000/5 Pickup 0,55In Time Dial 0,9 Instantaneous 14In Delay 0,1s Pickup 0,75In Time Dial 0,3 Instantaneous 1,4In Delay 0,4s Curve Type Difinite Time Curve Pickup Range 0,0-0 x CT Sec Pickup 1,5In Time Dial 0,7 Plot setting dari data-data rele berdasarkan tabel 1 dapat dilihat pada gambar 3. Berdasarkan gambar 3 dapat dilihat bahwa plot sudah benar dan koodinasi rele pengaman untuk gangguan hubung singkat pada bus 1501- dapat berjalan dengan baik. Akan tetapi untuk analisa arc flash, dimana besarnya energi arc flash sangat dipengaruhi oleh durasi hilangnya gangguan, maka koordinasi untuk tipikal K1A masih perlu dilakukan resseting. Hal ini didasarkan oleh nilai dari delay time untuk rele R_F1- yang sebesar 0.4 s yang masih bisa direduksi lagi, begitu halnya dengan rele R_F- 3 nilai delay time rele R_F-3 masih bisa direduksi menjadi 0.5 s apabila rele R_F1- memiliki delay time 0.3 s. Gambar 3 Plot kurva setting rele kondisi eksisting tipikal K1A 3.. Tipikal K1A-1 Tipikal K1A-1 merupakan koordinasi sistem pengaman resetting untuk tipikal K1A. Tipikal K1A-1 dapat dilihat pada gambar 4. Koordinasi sistem pengaman resetting tipikal K1A-1 dilakukan dari bus 00-SG-0 sampai dengan bus 1501-1 dan bus 1501-. Tipikal K1A-1 ini terdiri dari tiga buah rele arus lebih yaitu R_F1-, R_F-3, dan R_OUT1. Tipikal K1A-1 ini sama seperti eksisting tipikal K1A, hanya saja terjadi pereduksian waktu pada setting relenya. Bus80 1501-1 00-SG-0 Cable59 OUT1 Cable46 T67 15 MA F1- R_OUT1 R_F1- G-1511 16 MW BUS81 F-3 R_F-3 1501- Gambar 4 Single line diagram tipikal K1A-1 Rele R_F1- digunakan untuk mengamankan trafo apabila terjadi hubung singkat di bus 1501-1 dan 1501-. Rele R_F1- juga digunakan untuk mengamankan trafo apabila overload pada beban di bus 1501-1 dan 1501- serta backup dari rele Relay11 apabila Relay11 gagal bekerja. Rele R_F-3 merupakan rele yang berfungsi sebagai pengaman generator apabila tejadi hubung singkat pada bus 1501-1 dan 1501-. Rele R_F-3 juga berfungsi sebagai pengaman generator apabila terjadi beban lebih pada bus 1501-1 dan 1501-. Rele yang terakhir rele R_OUT1, rele ini berfungsi sebagai pengaman bus 00- SG-0 apabila terjadi hubung singkat pada saluran yang menuju ke trafo T67. Selain itu rele R_OUT1 juga

4 berfungsi sebagai backup dari rele R_F1- apabila rele R_F1- gagal bekerja. Setting dari rele-rele tersebut adalah seperti yang tercantum pada tabel 4.6. Tabel Data setting rele pada tipikal K1A-1 Nama Rele CT Relay Setting & Model Ratio R_OUT1 R_F1- R_F-3 ABB REG316*4 (Typical) 600/5 000/5 000/5 Pickup 0,55In Time Dial 0,9 Instantaneous 14In Delay 0,1s Pickup 0,75In Time Dial 0,3s Instantaneous 1,4In Delay 0,3s Curve Type Difinite Time Curve Pickup Range 0,0-0 x CT Sec Pickup 1,5In Time Dial 0,5 Rele R_F1- merupakan rele pengaman trafo T67 apabila ada hubung singkat pada bus 1501-1 dan 1501- rele R_F1- ini memerintahkan CB F1- untuk terbuka. Durasi waktu pengamannya adalah dalam selang waktu 0.3 s. Rele R_F-3 yang kurvanya di sebelah kanan FLA generator G-1511, rele R_F-3 ini merupakan backup dari R_F1-, karena kurva R_F-3 berada di sebelah kanan kurva R_F1-. Karena kurva R_F-3 di sebelah kanan FLA generator G-1511 maka rele R_F-3 bertugas mengamankan generator G-1511 dari gangguan hubung singkat atau gangguan yang nilai arusnya melebihi arus beban penuh generator G-1511. Durasi waktu pengamannya adalah dalam selang waktu 0.5 s. Rele R_OUT1 kurvanya berada di sebelah kanan kurava R_F1- dan R_F-3 merupakan backup dari kedua rele tersebut. Rele R_OUT1 merupakan pengaman dari trafo T67 sehingga kurvanya berada di sebelah kanan inrush dan FLA serta di bawah damage curve trafo T67. Jadi, rele R_OUT1 tidak akan bekerja ketika trafo T67 energizing pertama serta akan melindungi trafo T67 dari gangguan agar gangguan tidak sampai menyentuh damage curve sehingga trafo T67 tidak sampai rusak karena panas berlebih. Invers rele R_OUT1 akan mengamankan trafo apabila ada gangguan yang nilai arusnya melebihi arus beban penuhnya. Sedangkan saat terjadi hubung singkat maka dengan selang waktu 0.1 s, rele R_OUT1 akan memberikan sinyal kepada CB F-6 agar terbuka. Hasil koordinasi dapat dilihat pada gambar 6. Berbeda dari setting eksisting sebelumnya, setting pada tipikal K1A-1 difokuskan pada pereduksian dari durasi waktu delay rele. Hal ini disebabkan durasi waktu kerja dari rele sangat berpengaruh pada total energi ketika ada arc flash. Hasil plot untuk koordinasi sistem pengaman tipikal K1A-1 resetting tersaji dalam gambar 5. 3 Bus80 00-SG-0 Cable59 OUT1 Cable46 T67 15 MA R_OUT1 R_F1- G-1511 16 MW BUS81 R_F-3 1501-1 1 F1- F-3 1501- Gambar 6 Koordinasi sistem pengaman tipikal K1A-1 Tabel 3 Total clearing time CB tipikal K1A-1 No Circuit Breaker ID Total Clearing Time (s) 1 F1-0.36 F-3 0.56 3 OUT1 0.16 Setelah dilakukan resetting, total clearing time pada CB tetap benar dan tidak mengganggu koordinasi. Antara CB F1- dengan CB F-3, grading time relenya masih memliki selisih waktu 0. s seperti yang dilihat pada tabel 3. Gambar 5 Hasil plot setting tipikal K1A-1

5 I. ANALISA BAHAYA ARC FLASH 4.1. Analisa Bahaya Arc Flash Kondisi Eksisting Tabel 4 Hasil simulasi arc flash pada kondisi eksisting Metode Standar IEEE 1584-00 (k) Final FCT (sec) Total Energi (cal/cm²) 1501-1 6.6 5.67 0.76 68.948 > Cat 4 9.388 1501-6.6 5.67 0.76 68.948 > Cat 4 9.388 1501-3 6.6.06 0.96 73.938 > Cat 4 31.576 1501-4 6.6.06 0.96 73.938 > Cat 4 31.576 3501-1 6.6 0.4 0.96 90.591 > Cat 4 3.97 Bus15-1 6.6.06 0.96 73.938 > Cat 4 31.576 (k) Physics-Based Circuit Model Final FCT (sec) Total Energi (cal/cm²) 1501-1 6.6 5.31 0.76 74.5 > Cat 4 3.07 1501-6.6 5.31 0.76 74.5 > Cat 4 3.07 1501-3 6.6 1.7 0.96 81.33 > Cat 4 35.09 1501-4 6.6 1.7 0.96 81.33 > Cat 4 35.09 3501-1 6.6 19.44 0.96 98.6 > Cat 4 4.146 Bus15-1 6.6 1.7 0.96 81.33 > Cat 4 35.09 Berdasarkan tabel 4 semua nilai dari bahaya arc flash pada bus yang telah ditentukan mempunyai nilai energi yang sangat besar. Semua energi pada tiap-tiap bus masuk pada kategori yang lebih besar dari kategori 4. Untuk kasus ini, NFPA 70E tidak bisa mengatasi untuk energi yang lebih besar dari kategori 4. Hal ini karena ledakan dari arc flash sangat berbahaya dan merupakan salah satu hal yang perlu diwaspadai. Untuk jenis kategori ini, pekerjaan dapat dilakukan dengan remote sehingga personel protective equipment (PPE) tidak dianjurkan. Pada kondisi seperti tabel 4, resetting koordinasi sistem pengaman sangat perlu dilakukan. Hal ini karena FCT dari semua bus yang diamati masih bisa direduksi. Selain itu bus 3501-1 dan bus15-1 pada kondisi eksisting belum memiliki koordinasi. Ternyata pada metode physics-based circuit model yang memperhitungkan elektrikal energi, energi arc flash dan flash protection boundary yang didapatkan lebih besar dari pada metode standar IEEE 1584-00. 4.. Analisa Bahaya Arc Flash Kondisi Resetting Tabel 5 Hasil simulasi arc flash pada koordinasi resetting Metode Standar IEEE 1584-00 (k) Final FCT (sec) Total Energi (cal/cm²) 1501-1 6.6 5.67 0.56 50.804 > Cat 4 1.47 1501-6.6 5.67 0.56 50.804 > Cat 4 1.47 1501-3 6.6.06 0.76 58.534 > Cat 4 4.837 1501-4 6.6.06 0.76 58.534 > Cat 4 4.837 3501-1 6.6 0.4 0.36 33.97 Cat 4.43 Bus15-1 6.6.06 0.16 1.33 Cat 3 5.007 Tabel 5 Hasil simulasi arc flash pada koordinasi resetting (lanjutan) (k) Physics-Based Circuit Model Final Total FCT Energi (sec) (cal/cm²) 1501-1 6.6 5.305 0.56 54.9 > Cat 4 3.43 1501-6.6 5.305 0.56 54.9 > Cat 4 3.43 1501-3 6.6 1.718 0.76 64.38 > Cat 4 7.6 1501-4 6.6 1.718 0.76 64.38 > Cat 4 7.6 3501-1 6.6 19.439 0.36 36.85 Cat 4.54 Bus15-1 6.6 1.718 0.16 13.55 Cat 3 5.566 Berdasarkan tabel 4 dan tabel 5 total energi arc flash dapat diturunkan dengan menggunakan cara resetting pada koordinasi sistem pengaman. Perubahan total energi yang sangat besar dapat dilihat pada saat gangguan di bus 3501-1dan bus15-1, total energi yang ada di kedua bus tersebut bisa turun drastis. Pada bus 3501-1 energinya bisa turun lebih dari 50 cal/cm setelah dilakukan resetting. Penurunan energi ini disebabkan karena penurunan nilai FCT pada bus 3501-1 yang awalnya 0.96 s berubah menjadi 0.36 s. Begitu pula halnya pada bus 15-1 total energinya bisa turun lebih dari 50 cal/cm, yang awalnya 73.938 cal/cm turun menjadi 1.33 cal/cm untuk metode standart. Penurunan energi pada bus15-1 ini disebabkan karena penurunan nilai FCT yang awalnya 0.96 s menjadi 0.16 s. Selain itu pada perhitungan bahaya arc flash menggunakan metode physics-based circuit model, ternyata total energi yang didapatkan lebih besar dari pada dengan metode standart IEEE 1584-00 hal ini karena pada metode physics-based circuit model elektrikal energi ikut dimasukkan untuk mencari nilai dari incident energy. Flash protection boundary yang didapatkan pada metode ini juga lebih besar dari pada metode standar IEEE 1584-00. Serta dapat dilihat bahwa perhitungan arc flash menggunakan physics-based circuit model energi yang diperoleh walaupun lebih besar, akan tetapi masih dalam satu nilai kategori untuk kasus ini. Setelah dilakukan resetting ternyata ada empat bus yang memiliki total energi arc flash yang sangat besar yaitu melebihi 40 cal/cm yaitu bus 1501-1, bus 1501-, 1501-3, dan bus 1501-4. Semua bus tersebut memiliki total energi arc flash yang masuk dalam kategori lebih dari 4. Pada kondisi ini personal protective equipment (PPE) tidak dianjurkan, hal ini karena ledakan dari arc flash sangat berbahaya dan merupakan salah satu hal yang perlu diwaspadai. Untuk jenis kategori ini, pekerjaan dapat dilakukan dengan menggunakan remote. Pada bus 3501-1 energi arc flash masuk dalam kategori 4 yaitu terukur sebesar 33.97 cal/cm. PPE masih bisa digunakan untuk energi jenis kategori 4, akan tetapi PPE yang digunakan harus memiliki tingkat pengamanan yang tinggi. Berdasarkan NFPA 01 pakaian keamanan yang digunakan meliputi pelindung pendengaran, sepatu kulit, sarung tangan khusus arc flash atau sarung tangan dengan isolasi karet dengan pelindung kulit, helm kerja (helm keselamatan), baju lengan pendek yang terbuat dari natural fiber, cotton undergarment, jaket yang dilengkapi pelindung dada, mantel yang dilengkapi dengan legging,

6 dan tudung yang dilengkapi dengan coverall dan tahan energi arc flash sampai 40 cal []. Sedangkan pada bus 15-1 energi arc flash yang terukur masuk dalam kategori 3, total energi yang terukur sebesar 1.33 cal/cm. Pakaian kerja biasa misal jeans akan mudah terbakar. Untuk kategori 3 PPE yang dianjurkan berdasarkan NFPA 01 meliputi meliputi pelindung pendengaran, sepatu kulit, sarung tangan khusus arc flash atau sarung tangan dengan isolasi karet dengan pelindung kulit, helm kerja (helm keselamatan), baju lengan pendek yang terbuat dari natural fiber, cotton undergarment, jaket yang dilengkapi pelindung dada, mantel yang dilengkapi dengan legging, dan tudung yang dilengkapi dengan coverall dan tahan energi arc flash sampai 5 cal [].. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisa dan simulasi pada tugas akhir ini dapat diambil beberapa kesimpulan bahwa : 1. Koordinasi sistem pengaman pada PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 kondisi eksisting sudah benar, hanya saja koordinasi yang ada belum mempertimbangkan bahaya arc flash.. Setelah dilakukan resetting sistem pengaman, energi arc flash yang ada pada bus yang mengalami gangguan dapat turun, pada bus 3501-1 kategori arc flash dapat turun dari kategori lebih dari 4 menjadi kategori 4 dan pada bus 15-1 kategori arc flash dapat turun dari kategori lebih dari 4 menjadi kategori 3. 3. Perhitungan arc flash menggunakan physics-based circuit model akan menghasilkan energi arc flash yang lebih besar dari pada metode standart IEEE 1584-00 tetapi masih dalam kategori yang sama untuk perhitungan arc flash pada sistem tenaga listrik PT. Pupuk Kalimantan Timur 1 khusus pada bus 6.6 k. 4. Perhitungan arc flash menggunakan physics-based circuit model akan menghasilkan jarak flash protection boundary yang lebih lebar dari pada metode standart IEEE 1584-00. 5. Pada bus 1501-1, 1501-, 1501-3, dan bus 1501-4 personal protection equipment (PPE) tidak dianjurkan digunakan karena energi arc flash yang ada lebih dari kategori 4, sedangkan pada bus 3501-1 diharuskan menggunakan PPE yang sesuai dengan kategori 4 dan pada bus 15-1 diharuskan menggunakan PPE yang sesuai dengan kategori 3. dan membantu penulis, memberikan arahan, masukan, dan motivasi kepada penulis serta seluruh rekan yang membantu dalam penulisan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA [1] http://www.mikeholt.com/mojonewsarchive/nec- HTML/HTML/What-is-Arc-Flash~004051.php [] Macron Safety, Electrical Safety Compliance for NFPA 70E 01 [3] Thomas Papallo, Arc Flash Calculation Using a Physics-Based Circuit Model, IEEE Transactions on Industry Aplications, ol. 48, No. 4, July/August 01 [4] Workplace Safety Awareness Council, Arc Flash Handout, Occupational Safety and Health Administration, U.S. Department of Labor UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. Dan Bapak Dr. Dedet Candra Riawan, ST., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing yang dengan penuh kesabaran dan perhatian telah membimbing