II. SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK DAN ENERGI BUSUR API

Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Tegangan Menengah di PT. Ajinomoto Mojokerto dengan Mempertimbangkan ur Api Menggunakan Metode Perhitungan yang Dimodifikasi Bagus Wisnu Candra Listyawan 1), Margo Pujiantara 2), Ardyono Priyadi 3). Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Email: wisnu.bondan@gmail.com 1), margo@ee.its.ac.id 2), priyadi@ee.its.ac.id 3) 1 Abstrak PT. Ajinomoto, Mojokerto, mempunyai total beban mencapai 20 MW. Beban tersebut di suplai oleh jaringan PLN dan dua buah pembangkit listrik tenaga uap dengan kapasitas masing masing 7,65 MW. Sistem distribusi utama menggunakan tegangan menengah 3,5 kv. Untuk keandalan pabrik, koordinasi proteksi itu sangat diperlukan, agar ketika terjadi gangguan, tidak menyebabkan black out. Namun demikian, energi yang dihasilkan oleh busur api setelah dilakukan koordinasi proteksi perlu dipertimbangkan agar tidak melampaui standard yang diizinkan. Analisa busur api dilakukan dengan menggunakan metode modifikasi perhitungan yang mana mempertimbangkan berkurangnya kontribusi arus hubung singkat tiap periode, yaitu subtransien, transien, dan steady state. Selain itu juga dipertimbangkan putusnya setiap circuit breaker dari saluran yang memberikan kontribusi arus hubung singkat ke titik gangguan. Hasil dari pada metode modifikasi didapatkan nilai yang lebih rendah dan akurat dari pada hasil perhitungan sesuai standard IEEE 158-2002 dalam menentukan besarnya insiden energi. Setelah dilakukan beberapa analisa didapatkan bahwa beberapa daerah di PT. Ajinomoto memiliki insiden energi diluar kategori, sehingga diperlukan tambahan peralatan berupa rele diferensial sebagai pengaman utama agar besar energi busur api bisa dikategorikan sesuai standard NFPA 70E. Kata kunci : PT. Ajinomoto,, dan Metode Modifikasi P I. PENDAHULUAN T. Ajinomoto yang terletak di Mojokerto merupakan perusahaan yang produksi utamanya adalah penyedap rasa pada makanan. Total beban di perusahaan ini mencapai sekitar 20 MW. Beban tersebut di suplai oleh PLN dan dua buah pembangkit listrik tenaga uap dengan kapasitas masing masing 7,65 MW. Untuk keandalan dan keamanan pabrik, studi koordinasi proteksi dengan mempertimbangkan energi busur api perlu dipertimbangkan. Besar energi busur api tidak boleh melebihi standard yang diizinkan karena dapat membahayakan bagi pekerja disekitarnya. Berdasarkan standar IEEE 158-2002 yang berkaitan tentang masalah busur api, analisa bahaya busur api harus dilakukan dengan melakukan studi terhadap hubung singkat dan koordinasi proteksi. Studi hubung singkat diperlukan untuk mendapatkan arus bolted fault tiga fasa. Sedangkan studi koordinasi proteksi diperlukan untuk menentukan waktu pada peralatan proteksi dalam mengisolasi ketika terjadi gangguan hubung singkat. Tetapi pada standar ini, tidak dipertimbangkan berkurangnya kontribusi arus hubung singkat pada tiap satuan waktu, dan waktu pemutusan masing masing Circuit Breaker dalam melokalisir gangguan. Oleh sebab itu akan digunakan metode modifikasi dengan mengkombinasikan perhitungan keduanya dalam menganalisa energi busur api. Dengan hasil analisa energi busur api yang diperoleh, akan digunakan untuk menentukan kategori bahaya energi busur api sekaligus jenis perlindungan diri sesuai standar NFPA 70E yang dipakai oleh pekerja. II. SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK DAN ENERGI BUSUR API A. Sistem Pengaman Tenaga Listrik Desain sistem kelistrikan yang baik harus menjamin kontinyuitas suplai daya pada biaya yang ekonomis. Kegagalan yang disebabkan gangguan tidaklah diinginkan, tetapi sering kali tidak dapat dicegah. Tipe gangguan utama pada sistem tiga fasa adalah hubung singkat tiga fasa, dua fasa, dua fasa ketanah, dan satu fasa ketanah. Ketika sebuah gangguan terjadi, arus mengalir menuju titik yang terganggu dan harus segera dilokalisir. Masalah ini akan diselesaikan dengan mendeteksi gangguan dan pemutusan rangkaian yang terganggu menggunakan peralatan proteksi. Dasar peralatan proteksi adalah rele pengaman, circuit breaker, dan fuse. Sedangkan sistem pengaman terdiri dari kumpulan peralatan proteksi yang terkoordinasi satu sama lain agar beroperasi secara selektif [3]. B. Penyetelan Rele Lebih Rele arus lebih pada dasarnya memiliki fungsi sebagai pengaman gangguan hubung singkat, tetapi rele arus lebih juga bisa menjadi pengaman terhadap beban lebih (overload). Batas penyetelan rele arus lebih adalah rele tidak boleh bekerja ketika beban maksimum. Oleh karena itu setting arusnya lebih besar dari arus beban maksimum. Dalam sub bab ini akan dibahas penyetelan rele arus lebih invers dan arus lebih instan. Untuk setting rele arus lebih invers, terdapat dua macam setelan, yaitu setelan pickup dan setelan time dial. Setelan pickup disini merupakan setelan untuk membatasi kelebihan nilai arus beban maksimum, menentukannya yaitu dengan cara pemilihan nilai tap pada rele. Adapun persamaan (1) berdasarkan referensi [3] untuk menentukan besarnya nilai tap yang akan digunakan sebagai berikut : E (1) N C Dimana I SET adalah arus pickup dalam ampere, sedangkan N CT adalah rasio belitan pada trafo arus (CT). Menurut

2 referensi [6], batas nilai setting I SET adalah 1,05 I FLA < I SET < 1, I FLA, dimana I FLA adalah arus beban maksimum peralatan. Sedangkan untuk setelan time dial pada rele arus lebih invers, digunakan untuk menentukan waktu operasi rele. Penentuan time dial dari masing masing kurva karakteristik rele arus lebih invers digunakan persamaan (2) berikut. t x *( x u ) -1+ t adalah waktu operasi (detik) Td adalah time dial I adalah nilai arus (Ampere) I pickup adalah arus pickup (Ampere) K adalah koefisien invers 1 (Lihat Tabel 1) adalah koefisien invers 2 (Lihat Tabel 1) adalah koefisien invers 3 (Lihat Tabel 1) Tabel 1 Koefisien Inverse Time Dial Tipe Kurva Koefisien K Standard Inverse 0,1 0,02 2,970 Very Inverse 13,50 1,00 1,500 Extremely Inverse 80,00 2,00 0,808 Untuk setting rele arus lebih instan, yang mana rele ini akan bekerja seketika jika ada arus lebih yang mengalir melebihi batas yang ditentukan. Dalam menentukan setelan pickup instan ini digunakan I sc min yaitu arus hubung singkat dua fasa pembangkitan minimum pada periode steady state. Sehingga didapat setelan seperti persamaan (3) berikut : I SET 0,8 sc min (3) C. ur Api Definisi dari busur api (Arc Flash) adalah pelepasan energi panas yang sangat tinggi akibat adanya arc fault ataupun bolted fault. Arc fault sendiri merupakan arus gangguan yang mengalir melalui udara antara konduktor dengan konduktor atau konduktor dengan tanah. Sedangkan bolted fault menggunakan perantara konduktor sebagai jalur arus gangguannya. Efek yang dihasilkan arc dapat berupa radiasi panas, cahaya yang menyilaukan, dan tekanan yang sangat besar. Temperatur dari radiasi panas yang dihasilkan dapat mencapai sekitar 35.000 F, atau sekitar empat kali panas permukaan matahari. Temperatur yang tinggi juga merubah keadaan konduktor dari padat ke logam cair panas dan uap. Penting untuk memprediksi besarnya energi yang dihasilkan pada suatu daerah yang berpotensi timbul busur api. Beberapa variabel yang mempengaruhinya meliputi arus bolted fault atau arus hubung singkat maksimum, waktu peralatan proteksi untuk menghilangkan gangguan, jarak antar konduktor, tegangan sistem, dan jarak titik arc ke pekerja [8]. D. Perhitungan ur Api Sesuai Standard IEEE 158-2002 Pada sistem tegangan menengah, dalam memperoleh nilai insiden energi busur api menurut standar IEEE 158-2002 yang terlebih dahulu dilakukan adalah mendapatkan nilai arus arcing dengan persamaan () berdasarkan referensi [1]. (2) 0 0002 0 83 () lg adalah log 10 I a adalah arus arcing I bf adalah arus bolted fault tiga fasa (simetris RMS) Setelah mendapatkan arus arcing, kemudian menghitung insiden energi normalisasi dengan persamaan (5). E 1 2 1 081 0 0011 (5) E n adalah insiden energi normalisasi K 1 adalah konstanta yang bernilai 0.792 untuk konfigurasi peralatan terbuka dan bernilai 0.555 untuk konfigurasi peralatan tertutup (dengan box) K 2 adalah konstanta yang bernilai 0 untuk sistem yang tidak ditanahkan atau sistem dengan pentanahan tahanan tinggi, dan bernilai 0.113 untuk sistem yang ditanahkan G adalah jarak antar konduktor Dan yang terakhir, insiden energi diperoleh dengan persamaan (6). E 18 C E ( t ) ( 10 x 0 2 D x ) (6) E adalah insiden energi (J/cm 2 ) C f adalah faktor perhitungan. Bernilai 1.0 untuk tegangan diatas 1 kv, dan bernilai 1.5 untuk tegangan dibawah 1 kv t adalah waktu arcing (detik) D adalah jarak dari titik arc ke pekerja (mm) x adalah eksponen jarak E. Perhitungan ur Api Dengan Metode Modifikasi Metode modifikasi perhitungan untuk insiden energi busur api merupakan pengembangan dari pada metode sesuai standar IEEE 158-2002. Dalam metode modifikasi dipertimbangkan berkurangnya arus gangguan tiga fasa dan juga waktu pemutusan masing masing circuit breaker dalam menghilangkan gangguan (Arc Clearing Time) [8]. Untuk perhitungannya, digunakan pengelompokan domain waktu berdasarkan konstanta waktu tipikal mesin berputar untuk fase peralihan hubung singkat tertentu. Adapun domain waktu tersebut seperti ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2 Pengelompokan Domain Waktu Untuk Perhitungan Modifikasi Domain Waktu Komponen yang Fase Menyumbang Hubung Perlaihan Singkat 0 0.035 Subtransient Utility, Mesin Sinkron, Motor Induksi > 1000 HP, Motor Induksi 50 1000 HP, Motor Induksi < 50 HP 0.035 0.08 Transient Utility, Mesin Sinkron, Motor Induksi > 1000 HP, Motor Induksi 50 1000 HP 0.08 0.8 Transient 0.8 t (Arc Clearing Time) Steady State Utility, Mesin Sinkron, Motor Induksi > 1000 HP Utility, Generator Sinkron

3 Sedangkan perhitungan insiden energi total merupakan penjumlahan dari insiden energi tiap domain waktu sebagai berikut : E total = E 0.035sec + E 0.08sec + E 0.8sec + E t sec (7) III. SISTEM KELISTRIKAN PT. AJINOMOTO MOJOKERTO PT. Ajinomoto merupakan salah satu perusahaan yang memproduksi berbagai macam bumbu atau penyedap rasa pada makanan. Beberapa produk yang cukup dikenal antara lain Masako, Sajiku, dan Saori. Sistem kelistrikan perusahaan ini di suplai oleh dua buah pembangkit listrik tenaga uap dengan kapasitas 7,65 MW dan interkoneksi dengan jaringan PLN. Dengan total beban di PT. Ajinomoto adalah 20,089 MW, terbagi kedalam 3 sub-station, yaitu sub-station 1 dengan beban sebesar 809,5 kw, substation 2 dengan beban sebesar 3810,9 kw, dan sub-station generator sebesar 7869,25 kw. Pola sistem kelistrikan PT. Ajinomoto, Mojokerto, memiliki sistem distribusi radial dengan menggunakan level tegangan 3,5 kv dengan empat bus utama yaitu bus, bus 52S2, bus-g, dan bus 52GR2. Untuk sumber yang berasal dari PLN, tegangan 3,5 kv diturunkan dari tegangan 70 kv melalui transformator step down dengan tiga belitan. Masing masing belitan sekunder dan tersier trafo tersebut akan menyalurkan daya menuju beban melalui bus dan bus 52S2. Sementara kedua generator sendiri sudah menghasilkan tegangan 3,5 kv sehingga tidak diperlukan trafo untuk mentransformasikan besar nilai tegangannya terhadap sistem di bus utama. Sedangkan untuk tegangan rendahnya digunakan level tegangan 0,38 kv. Adapun sistem kelistrikan perusahaan ini dapat dilihat pada Gambar 1. bus bus dengan kondisi koordinasi proteksi existing. Akan diambil data pada bus dan bus 2. Hasil insiden energi kedua bus tersebut dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Data Hasil Simulasi ur Api Kondisi Existing di PT. Ajinomoto, Mojokerto 2 Bolted Fault Arcing FCT (s) 51,086 8,226 0,838 67,331 > 6,762,210 0,10 10,236 3 Besar insiden energi erat kaitannya dengan waktu bekerjanya circuit breaker dan koordinasi proteksi. Untuk itu, akan dilihat kurva kurva rele ke dalam suatu Time-Current Curve (TCC) yang dimana terdapat bus bus tersebut. Akan diambil suatu tipikal yang didefinisikan sebagai tipikal 1, yang mewakili bus dan bus 2 seperti Gambar 2. Tipikal 1 ini merupakan koordinasi sistem pengaman dari sekunder trafo 3 belitan TR. 2 dengan rating 12,5 MVA sampai dengan beban R. Water Pump 1 dengan daya 150 kw. Rele rele yang di koordinasikan antara lain rele 51S2, rele 51F22, rele 51F225, dan rele 51F225A. Gambar 1. Sistem Kelistrikan PT. Ajinomoto, Mojokerto IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISA A. Hasil Simulasi ur Api Menggunakan Perangkat Lunak ETAP (Existing) Simulasi pada perangkat lunak ETAP menggunakan perhitungan berdasarkan standar IEEE 158-2002 dan dilakukan pada level tegangan menengah 3,5 kv di sistem kelistrikan PT. Ajinomoto, Mojokerto. Pada bagian ini, akan ditampilkan data hasil simulasi besarnya energi busur api pada Gambar 2. Single Line Diagram Koordinasi Rele Tipikal 1 Hasil plot kurva rele tipikal tersebut ke dalam TCC dapat dilihat pada Gambar 3. Dari hasil plot kurva pengaman existing tipikal 1, dapat dilihat bahwa masih terdapat beberapa koordinasi yang kurang tepat.

3 1 2 Gambar 3. Plot Kurva Pengaman Exsisting Tipikal 1 Diantaranya pada lingkaran yang ditunjukkan oleh nomor 1, bahwa kurva invers rele 51F225A masih menyentuh kurva starting motor, sehingga motor tidak akan bisa start. Kemudian lingkaran yang ditunjukkan oleh nomor 2, bahwa rele 51F225 dan rele 51F225A memiliki waktu delay yang sama, sehingga ketika terjadi gangguan, kedua rele akan akan bekerja bersamaan. Selain itu kurva rele 51F22 juga memotong kurva rele yang ada dibawahnya, sehingga rele 51F22 akan bekerja terlebih dahulu. Lingkaran nomor 3, menunjukkan bahwa waktu delay yang melebihi waktu delay yang diperbolehkan, yaitu antara 0,2 0, detik. Selain itu kontribusi arus hubung singkat minimum sekunder TR. 2 juga mengenai sisi inverse rele 51S2, sehingga ketika terjadi gangguan hubung singkat minimum, waktu pemutusan akan menjadi lama. Dengan hasil analisa koordinasi rele kondisi existing tipikal 1 diatas, maka diperlukan resetting koordinasi rele pengaman. B. Hasil Simulasi ur Api Menggunakan Perangkat Lunak ETAP (Resetting) Dengan menggunakan persamaan (1), (2), dan (3), maka dapat dilakukan resetting terhadap rele pengaman pada tipikal 1. Didapat hasil plot kurva rele pada Gambar. Dari hasil resetting yang dilakukan, dapat dilihat bahwa kurva rele 51F225A sudah tidak lagi memotong kurva starting motor. Selain itu grading time antar rele sudah berada dalam range antara 0,2 0,, dan tidak ada kurva rele yang berpotongan. Maka setelah dilakukan resetting koordinasi pada tipikal 1 yang mana mewakili bus dan bus 2, akan dilihat besar insiden energi busur api pada kedua bus tersebut. Hasil simulasi busur api dapat dilihat pada Tabel. Gambar. Plot Kurva Pengaman Resetting Tipikal 1 Tabel Data Hasil Simulasi ur Api Kondisi Resetting di PT. Ajinomoto, Mojokerto 2 Bolted Fault Arcing FCT (s) 51,086 8,226 0,89 71,772 6,762,210 0,667 8,756 > > C. Perhitungan ur Api (Resetting) dengan Standar IEEE 158-2002 Sebelum menghitung besarnya insiden energi busur api, terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai dari arus arc fault sesuai dengan persamaan (). Persamaan tersebut dapat disederhanakan menjadi : 0,983 I a = 1,00929 x I bf (8) Untuk besarnya insiden energi normalisasi pada sistem tegangan menengah 3,5 kv dengan konfigurasi didalam box (K 1 = 0,555), dengan sistem yang termasuk high resistance (K 2 = 0), dan jarak antar konduktor (G) untuk tegangan tersebut tipikalnya 102 mm, maka besar insiden energi normalisasi adalah : E n = 0,3607 x I a 1,081 (9) Maka persamaan insiden energi yang sebenarnya adalah : E C E ( t ) ( 10 x 0 2 D x ) (10) Dengan mensubstitusikan persamaan (8) ke persamaan (9), kemudian persamaan ke (9) ke persamaan (10) dengan nilai C f = 1, maka persamaan besar insiden energi untuk sistem kelistrikan di Ajinomoto dapat disederhanakan menjadi :

5 E = 1,232 x I bf 1,0626 x t (11) Perhitungan : I bf = 51,086 ka; t = 0,89 detik E = 1,232 x I bf 1,0626 x t E = 1,232 x 51,086 1,0626 x 0,89 = 72,108 cal/cm 2 2 I bf = 6,762 ka; t = 0,667 detik E = 1,232 x I bf 1,0626 x t E = 1,232 x 6,762 1,0626 x 0, 667 = 8,971 cal/cm 2 Dari hasil perhitungan manual didapatkan hasil yang hampir sama dengan hasil simulasi. Hal ini menunjukkan bahwa besaran energi yang didapat telah sesuai. D. Perhitungan ur Api (Resetting) dengan Metode Modifikasi Perhitungan Pada metode modifikasi perhitungan insiden energi busur api, terdapat beberapa pertimbangan, antara lain berkurangnya besar kontribusi arus hubung singkat berdasarkan periode gelombang arus hubung singkat, waktu pemutusan masing masing circuit breaker yang menuju titik gangguan, dan juga kontribusi arus hubung singkat dari motor induksi berdasarkan kapasitasnya. Dalam perhitungannya akan dikelompokkan kedalam beberapa domain waktu seperti yang telah ditunjukkan dalam Tabel 2. Berikut perhitungan insiden energy dengan metode modifikasi perhitungan : (FCT = 0,89 detik) Domain waktu 0 0,035 detik E 0,035 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf ) 1,0626. t E 0,035 detik = 1,232. (1,272 ka + 5,658 ka +,17 ka) 1,0626. 0,035 E 0,035 detik = 2,8239 cal/cm 2 Domain waktu 0,035 0,08 detik E 0,08 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf ) 1,0626 t E 0,08 detik = 1,232. (0,716 ka + 2,563 ka + 3,193 ka) 1,0626. 0,05 E 0,08 detik = 3,2821 cal/cm 2 Domain waktu 0,08 0,8 detik E 0,8 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf ) 1,0626 t E 0,8 detik = 1,232. (0,382 ka + 2,21 ka + 2,209 ka) 1,0626. 0,72 E 0,8 detik = 50,57 cal/cm 2 Domain waktu 0,8 0,89 detik E 0,89 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf ) 1,0626. t E 0,89 detik = 1,232. (39,021 ka) 1,0626. 0,09 E 0,89 detik = 5,691 cal/cm 2 Total : 2,8239 + 3,2821 + 50,57 + 5,691 = 62,371 cal/cm 2 2 (FCT = 0,667 detik) Domain waktu 0 0,035 detik E 0,035 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf 2) 1,0626 t E 0,035 detik = 1,232. (0,17 ka + 1,398 ka + 1,980 ka + 0,60 ka + 0,612 ka + 0,72 ka + 0,10 ka + 0,128 ka + 1,05 ka) 1,0626. 0,035 E 0,035 detik = 2,5735 cal/cm 2 Domain waktu 0,035 0,08 detik E 0,08 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf 2) 1,0626 t E 0,08 detik = 1,232. (0,07 ka + 0,932 ka + 1,32 ka + 0,21 ka + 0,262 ka + 0,189 ka + 0,17 ka + 0,051 ka + 39,28 ka) 1,0626. 0,05 E 0,08 detik = 2,9862 cal/cm 2 Domain waktu 0,08 0,667 detik E 0,667 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf 2) 1,0626 t E 0,667 detik = 1,232. (0,932 ka + 1,32 ka + 38,71 ka) 1,0626. 0,587 E 0,667 detik = 37,03 cal/cm 2 Domain waktu 0,667 0,8 detik E 0,8 detik = 1,232. (Total kontribusi I bf 2) 1,0626 t E 0,8 detik = 1,232. (0,932 ka + 1,32 ka) 1,0626. 0,133 E 0,8 detik = 0,3889 cal/cm 2 Total 2 : 2,5735 + 2,9862 + 37,03 + 0,3889 = 3,3889 cal/cm 2 E. Perbandingan Besar ur Api Kondisi Existing dan Setelah Resetting (Standar IEEE 158-2002) Perbandingan data data insiden energi ditampilkan dalam Tabel 5. Tabel 5 Data Perbandingan Besar Untuk Kondisi Existing dan Resetting 2 Existing 67,331 > Resetting 71,772 10,236 3 8,756 > > Berdasarkan Tabel 5, besar insiden energi meningkat setelah dilakukan resetting. Hal ini dikarenakan ketika dalam kondisi existing, waktu kerja rele yang satu dengan rele yang lain masih belum terkoordinasi dengan baik. Setelah dilakukan resetting rele proteksi yang sesuai dan dapat bekerja secara selektif, maka waktu kerjanya akan berurutan dari sisi beban menuju sumber, yang mana dimulai dari waktu kerja rele yang cepat sampai waktu yang lebih lama sebagai backup-nya. Dengan adanya waktu yang lebih lama dalam melokalisir gangguan, maka insiden energi akan semakin meningkat. F. Perbandingan Besar ur Api Kondisi Resetting antara Standar IEEE 158-2002 dengan Metode Modifikasi Besar insiden energi busur api setelah dilakukan resetting rele pengaman menunjukkan nilai yang lebih besar. Maka

6 dilakukan perhitungan insiden energi busur api dengan menggunakan metode modifikasi perhitungan, yang mana besar insiden energi yang didapat lebih akurat karena pertimbangan dalam perhitungan lebih mendetail. Perbandingan data data insiden energi untuk bagian ini ditampilkan dalam Tabel 6. Tabel 6 Data Perbandingan Besar Untuk Kondisi Resetting (Standard IEEE dengan Metode Modifikasi) 2 IEEE Standard Modified Method 71,772 > 62,371 > 8,756 > 3,3889 > Dari Tabel 6, dapat dilihat bahwa hasil perhitungan dengan metode modifikasi didapat nilai energi yang lebih kecil dibanding dengan standard IEEE. Tetapi besar energi tersebut masih melebihi kategori atau melebihi 0 cal/cm 2, yang artinya berdasarkan standard NFPA 70E, belum ada alat perlindungan diri yang mampu menahan energi sebesar itu. Maka disarankan untuk dilakukan penambahan peralatan berupa rele diferensial pada kedua bus tersebut. G. Besar ur Api Setelah Penambahan Rele Diferensial Salah satu yang mempengaruhi besar insiden busur api adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk melokalisir gangguan. Dalam hal ini, rele diferensial mempunyai waktu kerja yang sangat cepat, yaitu antara 1 3 cycle. Maka, setelah diberi penambahan rele diferensial, insiden energi busur api dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7 Besar ur Api Setelah Penambahan Rele Diferensial Bolted FCT Arcing Fault (s) (cal/cm ) 51,086 8,226 0,16 12,851 3 2 6,762,210 0,16 11,699 3 semakin besar. Meningkatnya energi dikarenakan time delay menjadi besar setelah dilakukan resetting, sehingga waktu pemutusan pun juga meningkat. Perhitungan energi busur api dengan menggunakan metode modifikasi perhitungan, yang mana lebih akurat dalam merepresentasikan insiden energi yang sebenarnya, diperoleh nilai energi busur api yang lebih kecil dibanding perhitungan dengan standard IEEE 158-2002. Hal ini karena metode modifikasi mempertimbangkan berkurangnya kontribusi arus hubung singkat berdasarkan periode waktu hubung singkat, dan mempertimbangkan waktu putusnya masing masing circuit breaker untuk melokalisir gangguan. Setelah dilakukan studi penambahan rele diferensial kedalam sistem proteksi sebagai pengaman utama, sedangkan rele arus lebih sebagai back up, energi busur api menjadi lebih kecil. Hal ini dikarenakan rele diferensial mampu mengamankan gangguan dengan sangat cepat, sehingga waktu pemutusan menjadi pendek. Waktu pemutusan yang pendek berdampak pada insiden energi yang ikut menjadi kecil. DAFTAR PUSTAKA [1] IEEE Std 158 TM 2002, IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculation, he st tute o E e tr E e tro s Engineers, Inc., New York, 2002. [2] IEEE Std 551 TM 200, IEEE Recommended Practice for Calculating Short-Circuit Currents in Industrial and Commercial Power Systems, he st tute o E e tr E e tro s Engineers, Inc., New York, Ch. 2, 2006. [3] Lazar, Irw, Electrical System Analysis and Design for Industrial Plants, M r w-hill, Inc., USA, Ch.1, Ch., 1980. [] W hyu, Diktat Kuliah Pengaman Sistem Tenaga Listrik, e Elektro ITS, Surabaya, Bab 1, 201. [5] IEEE Std 22 TM 2001, IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems, he st tute o E e tr E e tro s E eers,, New York, Ch., Ch. 15, 2001. [6] Laboratorium Instrumentasi Pengukuran dan Identifikasi Sistem Te, Modul Pelatihan Koordinasi Pengaman, e E e tro ITS, Surabaya, 201. [7] Jo es, R y A, Safety BASICs TM Handbook for Electrical Safety Edition 2, Coo er sm,, U A, 200 [8] Wu, A ex Y, Modified Medium Voltage Arc Flash Incident Energy Calculation Method, EEE r s t o o ustry A t o, USA, 2008. [9] e er, m er ey, Electrical Safety Code Manual, E sev er,, USA, Ch. 7, 2010. [10] L e se E e tr, PPE - Personal Protective Equipment - Arc Flash FR Clothing, < htt ://www e se e e tr om/ Store/OE/Arc-Flash-Clothing.htm>, 15 Oktober 2015. Setelah dilakukan analisa terhadap penambahan rele diferensial pada dan 2 secara simulasi, diperoleh energi busur api yang lebih kecil. Hal ini dikarenakan waktu pemutusan terhadap gangguan lebih pendek. V. KESIMPULAN Berdasarkan hasil studi koordinasi proteksi dan busur api pada sistem kelistrikan di PT. Ajinomoto, Mojokerto, maka didapat bahwa kondisi existing rele proteksi masih belum terkoordinasi dengan baik. Resetting yang dilakukan dengan menyesuaikan grading waktu rele pengaman berdasarkan koordinasi proteksi menyebabkan insiden energi yang ada