ANALISA PROTEKSI MOTOR LISTRIK 3 FHASE 37 KW SEBAGAI PENGGERAK MESIN PRESS SURYA DARMA

dokumen-dokumen yang mirip
PENGUJIAN PERFORMANCE MOTOR LISTRIK AC 3 FASA DENGAN DAYA 3 HP MENGGUNAKAN PEMBEBANAN GENERATOR LISTRIK

BAB II LANDASAN TEORI ANALISA HUBUNG SINGKAT DAN MOTOR STARTING

BAB II DASAR TEORI. Motor asinkron atau motor induksi biasanya dikenal sebagai motor induksi

ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN TERHADAP KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR BELITAN (Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

SISTEM PROTEKSI PADA MOTOR INDUKSI 3 PHASE 200 KW SEBAGAI PENGGERAK POMPA HYDRAN (ELECTRIC FIRE PUMP) SURYA DARMA

MODUL 10 DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK. Motor induksi

MOTOR LISTRIK 1 & 3 FASA

BAB III 3 METODE PENELITIAN. Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut : 1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

MODUL 3 TEKNIK TENAGA LISTRIK PRODUKSI ENERGI LISTRIK (1)

BAB II MOTOR INDUKSI SATU PHASA. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran

Apa itu Kontaktor? KONTAKTOR MAGNETIK / MAGNETIC CONTACTOR (MC) 11Jul. pengertian kontaktor magnetik Pengertian Magnetic Contactor

MAKALAH MOTOR SINKRON

MAKALAH ANALISIS SISTEM KENDALI INDUSTRI Synchronous Motor Derives. Oleh PUSPITA AYU ARMI

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

Starter Dua Speed Untuk Motor dengan Lilitan Terpisah. (Separate Winding)

BAB II MOTOR INDUKSI 3 Ø

BAB II MESIN INDUKSI TIGA FASA. 2. Generator Induksi 3 fasa, yang pada umumnya disebut alternator.

BAB II MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR (MISG)

Hilman Herdiana Mahasiswa Diploma 3 Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung ABSTRAK

MESIN LISTRIK. 2. JENIS MOTOR LISTRIK Motor berdasarkan bermacam-macam tinjauan dapat dibedakan atas beberapa jenis.

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA. biasanya adalah tipe tiga phasa. Motor induksi tiga phasa banyak digunakan di

ANALISA PENGARUH SATU FASA ROTOR TERBUKA TERHADAP TORSI AWAL, TORSI MAKSIMUM, DAN EFISIENSI MOTOR INDUKSI TIGA FASA

MOTOR INDUKSI 1. PENGGUNAAN MOTOR LISTRIK 2. JENIS JENIS MOTOR LISTRIK

TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK KELOMPOK 6 MOTOR INDUKSI 3 PHASA

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

BAB 2II DASAR TEORI. Motor sinkron tiga fasa adalah motor listrik arus bolak-balik (AC) yang

Mekatronika Modul 7 Aktuator

BAB II MOTOR INDUKSI 3 FASA

THERMAL OVERLOAD RELAY (TOR/TOL)

4.3 Sistem Pengendalian Motor

Modul Kuliah Dasar-Dasar Kelistrikan Teknik Industri 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

Modul Kuliah Dasar-Dasar Kelistrikan Teknik Industri 1

PRINSIP KERJA MOTOR. Motor Listrik

Penentuan rating motor induksi dan karakteristik beban Pemilihan mekanisme pengontrolan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

STUDI PENGARUH PERUBAHAN TEGANGAN INPUT TERHADAP KAPASITAS ANGKAT MOTOR HOISTING ( Aplikasi pada Workshop PT. Inalum )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II MOTOR KAPASITOR START DAN MOTOR KAPASITOR RUN. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran rotornya

BAB II MOTOR INDUKSI SATU FASA. Motor induksi adalah adalah motor listrik bolak-balik (ac) yang putaran

UNIT I MOTOR ARUS SEARAH MEDAN TERPISAH. I-1. JUDUL PERCOBAAN : Pengujian Berbeban Motor Searah Medan Terpisah a. N = N (Ia) Pada U = k If = k

MOTOR LISTRIK 1 FASA

Dasar Konversi Energi Listrik Motor Arus Searah

BAB II MOTOR INDUKSI SATU PHASA. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran

RANCANG BANGUN SIMULAOTOR PENGASUTAN LANGSUNG DOUBLE SPEED MOTOR INDUKSI 3 FASA BERBASIS PLC OMRON CP1L-20 DR-A

Dasar Teori Generator Sinkron Tiga Fasa

BAB II PEMBAHASAN. Makin besar suatu sistem kelistrikan, maka makin besar pula peralatan proteksi

PERBANDINGAN PENGARUH TAHANAN ROTOR TIDAK SEIMBANG DAN SATU FASA ROTOR TERBUKA : SUATU ANALISIS TERHADAP EFISIENSI MOTOR INDUKSI TIGA FASA

DA S S AR AR T T E E ORI ORI

PENGENALAN MOTOR INDUKSI 1-FASA

MESIN ASINKRON. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

Analisis Pengaruh Perubahan Tegangan Terhadap Torsi Motor Induksi Tiga Fasa Menggunakan Simulasi Matlab

ELECTRICAL MOTOR HASBULLAH, ST, MT. Bandung, Februari 2009

GENERATOR SINKRON Gambar 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN. fasa dari segi sistim kelistrikannya maka dilakukan pengamatan langsung

ANALISIS SISTEM TENAGA. Analisis Gangguan

MESIN SINKRON ( MESIN SEREMPAK )

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

PEMODELAN STATIS DAN DINAMIS PADA MOTOR STARTING UNTUK ANALISIS STABILITAS TRANSIEN DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP 7.

BAB II KARAKTERISTIK PEMUTUS TENAGA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. relevan dengan perangkat yang akan dirancang bangun yaitu trainer Variable Speed

BAB II LANDASAN TEORI

MODEL SISTEM.

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

Modul Kuliah Dasar-Dasar Kelistrikan 1

Penentuan Kapasitas CB Dengan Analisa Hubung Singkat Pada Jaringan 70 kv Sistem Minahasa

KAJIAN PROTEKSI MOTOR 200 KW,6000 V, 50 HZ DENGAN SEPAM SERI M41

BAB II GENERATOR SINKRON

Proteksi Motor Menggunakan Rele Thermal dengan Mempertimbangkan Metode Starting

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA

Bahan Kuliah Mesin-mesin Listrik II

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Percobaan 1 Hubungan Lampu Seri Paralel

PENAMBAHAN PENGAMAN MOTOR LISTRIK DENGAN SENSOR SUHU IC LM 135

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB II GENERATOR SINKRON. bolak-balik dengan cara mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi

Lesita Dewi Rizki Wardani Dosen Pembimbing: Dedet C. Riawan, ST., MT., PhD. Dimas Anton Asfani, ST., MT., PhD.

III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

PERBAIKAN MOTOR INDUKSI 3 FASA (DAHLANDER) DI PT KRAKATAU STEEL (PERSERO) Tbk.

PEMODELAN STATIS DAN DINAMIS PADA MOTOR STARTING UNTUK ANALISIS STABILITAS TRANSIEN DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP 7.

BAB II LANDASAN TEORI

HANDOUT KENDALI MESIN LISTRIK

BAB I PENDAHULUAN. Pada suatu kondisi tertentu motor harus dapat dihentikan segera. Beberapa

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

3/4/2010. Kelompok 2

Makalah Seminar Kerja Praktek APLIKASI SISTEM PENGAMAN ELEKTRIS UTAMA PADA GAS TURBIN GENERATOR PLTGU

BAB II. 1. Motor arus searah penguatan terpisah, bila arus penguat medan rotor. dan medan stator diperoleh dari luar motor.

Transformator (trafo)

ANALISIS PENINGKATAN FAKTOR KERJA MOTOR INDUKSI 3 PHASA

Analisa Relai Arus Lebih Dan Relai Gangguan Tanah Pada Penyulang LM5 Di Gardu Induk Lamhotma

BAB IV 4.1. UMUM. a. Unit 1 = 100 MW, mulai beroperasi pada tanggal 20 januari 1979.

BAB IV ANALISIS KINERJA GENERATOR DENGAN MENGGUNAKAN AVR. Analisis kinerja generator dengan menggunakan Automatic

BAB IV DESIGN SISTEM PROTEKSI MOTOR CONTROL CENTER (MCC) PADA WATER TREATMENT PLANT (WTP) Sistem Kelistrikan di PT. Krakatau Steel Cilegon

Transkripsi:

ANALISA PROTEKSI MOTOR LISTRIK 3 FHASE 37 KW SEBAGAI PENGGERAK MESIN PRESS SURYA DARMA Dosen Tetap Yayasan Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Palembang e-mail :Suryadarma.stmt @ gmail.com ABSTRAK Rele merupakan suatu peralatan yang dilengkapi dengan kontak-kontak yang mampu menutup rangkaian alarm, menutup rangkaian trip dari pemutus rangkaian untuk membebaskan peralatan dari gangguan yang terjadi serta melokalisir akibat dari gangguan dan memberikan petunjuk atas lokasi serta jenis gangguan. Oleh karena itu pemutus tenaga yang dilengkapi dengan rele digunakan sebagai alat pelindung peralatan listrik atau untuk melindungi suatu sistem tenaga listrik dari kemungkinan terjadi kerusakan yang diakibatkan oleh kondisi yang abnormal. Rele bekerja karena adanya gaya yang timbul akibat adanya perubahan keadaan dari sistem atau alat yang dilindungi sampai melebihi harga batas yang telah ditentukan. Untuk mencegah kerusakan pada sistem tenaga listrik atau pada peralatan listrik yang lain seperti elektromotor, maka perlu dipasang salah satu alat pengaman yaitu overload rele yang merupakan peralatan pengaman yang baik untuk melindungi elektromotor atau peralatan listrik dari gangguan beban lebih. KATA KUNCI, Proteksi Rele,Motor Listrik,Overload Rele,Beban Lebih. A.PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Perkembangan teknologi saat ini mengalami kemajuan yang sangat pesat, secara umum dapat dilihat diberbagai bidang salah satunya seperti kemajuan teknologi perkebunan. Dalam dunia usaha perkebunan teknologi tersebut dimanfaatkan untuk mendukung proses produksi pengolahan hasil dari perkebunan hingga menjadi barang atau makanan yang siap pakai ataupun setengah jadi, pada proses ini dimana salah satunya adalah teknologi elektromotor digunakan sebagai tenaga penggerak mesin-mesin pabrik.pada hakekatnya, elektromotor dibutuhkan sebagai pengganti energi manual yang tidak dapat dilakukan oleh tenaga manusia dengan waktu yang lama dan kontinyu, oleh karena itu elektromotor digunakan sebagai tenaga penggerak semua mesin secara efektif yang dapat diatur sesuai dengan kebutuhan proses pengolahan. Peranan elektromotor tidak ubahnya sebagai urat nadi untuk memperlancar jalannya proses pengolahan diberbagai perusahaan industri.di perusahaan PT.Hindoli Tanjung Dalam, Elektromotor digunakan secara kontinyu untuk menggerak semua mesin pabrik seperti conveyor, elevator, pompa, mesin press, dan lain-lain untuk melayani proses pengolahan buah kelapa sawit hingga menjadi minyak sawit (CPO).Untuk mencegah kerusakan pada elektromotor tersebut, maka dipasang peralatan pengaman untuk memproteksisistemtenagalistrikyangmerupakan sumber pembangkit semua peralatan penggerak pabrik dari gangguan akibat operasi yang abnormal, baik itu gangguan dari kesalahan operasional atau pun karena kondisi alam. 1.2.Tujuan Penelitian Untuk Mengetahui dan menganalisa setting overload rele dalam memproteksi Elektromotor 37 KW dari operasi abnormal karena beban lebih.pada penggerak Mesin Press. (Surya Darma) 1

1.3.Batasan masalah Menghitung arus hubung singkat tiga fasa pada terminal motor serta menghitung setting proteksi sistem tenaga listrik dengan menggunakan overload rele pada elektromotor 37 KW yang dipakai sebagai penggerak mesin press, peralatan pengaman ini dipasang untuk memproteksi terhadap gangguan operasional abnormal, yang sering terjadi pada mesin ini karena kelebihan beban. Sebab mesin ini kerjanya sangat berat baik pada saat start atau pun pada saat operasi normal. I.4. Metodologi Penelitian Dalam Penelitian ini penulis melakukan dengan cara Tinjauan pustaka,studi Literatur,Observasi dilapangan sesuai tempat objek penelitian dan Data yang didapat di lapangan secara langsung maupun tidak langsung. B.TINJAUAN PUSTAKA Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah Energi litrik menjadi Energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan misalnya untuk memutar impeller pompa, fan atau blower, mengerakkan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala juga di sebut kuda kerjanya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Motor pompa flygt adalah jenis motor induksi tiga fasa arus bolak-balik (ac) yang paling banyak digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relative antara putaran rotor dengan medan putar (rolating magnetic fild) yang di hasilkan oleh arus stator. Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns = 120/2f). medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktorkonduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus dan sesuai dengan hokum Lentz, rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar rotor. Perbedaan putaran relative antara rotor dengan stator di sebut slip. Bertambahnya beban akan memperbesar kopel motor yang oleh karena itu akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putaran stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi bila beban motor bertambah, putaran rotor cendrung menurun. Motor memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4mm sampai 4mm. Tipe dari motor induksi tiga fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi dua macam yaitu: Rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya Rotor sangkar tupai (Squirrel-cage rotor).(dr.a,arismunandar,dr.kuwara.ttl 1993) KONTRUKSI MOTOR Seperti telihat pada gambar 2.4 dibawah ini detail Kontruksi dari motor listrik terdiri dari : Rotor Stator Inti Belitan / kumparan stator Rumah (casing) untuk stator. (Dr. A. Arismunandar, Dr. Kuwara, Teknik Tenaga Listrik 1993) (Surya Darma) 2

. Gambar 2.4. Detail kontruksi motor listrik C.ANALISA DAN PERHITUNGAN Data Teknis Elektromotor Data teknis motor dan pengaman sebagai penggerak mesin press di PT. Hindoli Mill 2 Tanjung Dalam, sebagai berikut : a. Elektromotor Merk : Electrim Tipe Jlh (unit) Daya Nom Arus nom Teg. Nom Faktor daya (kw) (Amp) (Volt) EM 225 S-4 8 37 69 380 0.8 Sumber data : Name Plate Elektro Motor Electrim a. Konduktor Kabel : NYFGBY No Luas Penampang Amper Motor Ohm/km (mm) (Amp) 1 4 x 120 263 210.4 0,153 2 4 x 50 151 120.8 0,368 3 4 x 35 122 97 0,743 b. Circuit Breaker pada terminal elektromotor 1. Merk : Marlin Gerin 2. Type : Tm 100 D 3. Tegangan : 380 / 415 4. Arus : 100 A 5. Over heating : 40 C c. Kontaktor (Surya Darma) 3

Type : LC1 D50 ( LC1 D5011 ) d. Kontak bantu Type : LA DN11 / LA 1 DN11 10A e. Overload Type : LR 2 D33 / LRD 33 Setting : 5detik. f. Timer Merk : Omron Type : HRC 500V 120kA G M Gambar 4.1. Diagram Segaris sistem tenaga Perhitungan impedansi sumber. Impedansi sumber dapat dihitung berdasarkan kapasitas hubung singkat yang telah ada yaitu pada panel hubung bagi tegangan tinggi ( HV-switchgear) yang besarnya 2000 KVA pada tegangan nominal 12 kv jadi impedansi sumber dapat dihitung dengan persamaan : Xs (p.u) = KVA dasar / KVA hs Dimana dasar yang dipilih adalah 10000 KVA Xs (p.u) = 10000 / 2000 = j 5 p.u Perhitungan Impedansi Transormator Impendasi transpormator per unit dapat dihitung dengan persamaan : X T = %X T / 100 x ( KVA dasar / KVA trafo ) X T = 6,05 / 100 x ( 10000 / 630 ) = 0,0605 x 15,8731 = j 0,9603 p.u Perhitungan Impedansi Kabel 1. Saluran dari LVswitchgear panel utama engine room ke panel distribusi (MCC Room), menggunakan kabel NYFGBY 4 x 120mm². Berdasarkan data yang ada pada tebel maka impedansi kabel adalah : Z 1 = 0,192 + j 0,084 ohm / km Untuk Panjang saluran 35 m maka : Z 1 = 0,035 (0,192 + j 0,084) = 0,0067 + j 0,0029 Ohm / km Z dasar dapat dihitung dengan persamaan : (12)² x 1000 Z dasar 1 (p.u) = dapat dihitung dengan = 14,4 persamaan Ohm sebagai berikut : 0,0067 10000 + j 0,0029 Z 1 (pu) = = 4,6528 + j 2,0139 p.u 14,4 2. Saluran dari Circuit breaker (CB) panel MCC room ke panel motoran, menggunakan kabel NYFGBY 4 x 50 mm². Berdasarkan data yang ada pada table maka impedansi kabel adalah : Z 2 = 0,485 + j 0,094 Ohm / km Untuk panjang saluran 54 m maka : (Surya Darma) 4

Z 2 = 0.054 (0,485 + j 0,094) = 0,0262 + j 0,0051 Ohm Z dasar dapat dihitung berdasarkan persamaan : Z 2 (p.u) dapat (0,380)² dihitung x dengan 1000 persamaan sebagai berikut : Z dasar = = 0,0145 Ohm 0,0262 10000 + j 0,0051 Z 2 (pu) = = 1,8069 + j 0,3517 p.u 0,0145 3. Saluran yang menghubungkan antara panel motoran ke motoran, menggunakan kebel NYFGBY 4x25 mm² : Berdasarkan daya pada table maka impedansi kabel adalah : Z 3 = 0,911 + j 0,081 ohm / km Untuk panjang saluran 10 m Z 3 = 0,01 (0,911 + j 0,081) = 0,0092 + j 0,0008 Ohm / km Z dasar dapat dihitung berdasarkan persamaan : (0,380)² x 1000 Z3 Z (p.u) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : dasar = = 0.0145 Ohm 10000 0,0092 + j 0,0008 Z 3 (pu) = = 0,6345 + j 0,0552 p.u 0,0145 Perhitungan Impedansi Motor Karena tidak ada data yang pasti, maka pada perhitungan impedansi motor diambil suatu asumsi bahwa untuk sekelompok motor induksi pada tegangan dibawah 600 volt mempunyai reaktansi bocor X d 25% pada KVA nominal motor, seperti terlihat pada table dibawah ini : Tabel 4.2. Harga asumsi untuk motor apabila impedansi pasti tidak diketahui 1. Sekelompok motor induksi tidak lebih dari pada X d = X LR = 0,25 pu 600 volt 2. Untuk motor induksi tunggal (sendiri-sendiri) lebih X d = X LR = 0,17 pu besar dari pada 600 volt 3. Motor sinkron lebih kecil dari pada 1200 rpm X d = 0,15 pu 4. Motor sinkron kurang dari 1200 rpm tetapi lebih X d = 0,20 pu besar dari pada 450 rpm 5. Motor sinkron 450 rpm atau kurang X d = 0,28 pu Sumber : SOP Maintence Elektrik Th. 1999, PT. Hindoli X m = 0,25 x ( KVA dasar / KVA motor ) Dimana KVA motor = 3 V I = 3 x 380 x 69 = 1,732 x 380 x 69 = 45,4130 KVA (Surya Darma) 5

X m = 0,25 x ( 10000 / 45,4130 KVA ) = 55.0503 pu Menghitung Besar Arus Hubung Singkat Pada perhitungan arus hubung singkat ini, yang di tinjau hanya satu buah motor induksi 3 fasa yang sedang beroperasi, motor mempunyai daya 37 KW. Gangguan hubung singkat dipilih untuk beberapa keadaan yaitu : gangguan hubung singkat tiga fasa pada salah satu terminal motor. Seperti terlihat pada gambar dibawah ini (Ir.Choirul Rizal,MT. Diktat Analisa Sistem Tenaga) 12 kv Bus Sumber Xs Z 1 X T 380V Z 2 Bus MCC Z 3 F X m Bus Terminal Motor Gambar 4.1. Diagram gangguan impedansi pada terminal motor Menghitung gangguan hubung singkat tiga fasa pada salah satu terminal motor yaitu : Penjumlahan rangkaian seri Za = Xs + Z 1 + X T + Z 2 Dik : Xs = j 5 pu Z 1 = 4,6228 + j 0,0139 pu Z T = j 0,9603 pu Z 2 = 1,8069 + j 0,3517 pu = ( j 5 ) + (4,6528 + j 2,0139) + (j 0,9603) + (1,8069 + j 0,3517) Za = ( 6,4597 + j 8,3259 ) pu Zb = Z3 + X M Dik : Z3 = 0,6345 + j 0,0552 pu X M = 55,0503 pu = ( 0,6345 + j 0,0552 ) + ( 55,0503 ) Zb = ( 0.694 + j 55,0503 ) pu Sehingga rangkaian menjadi : (Surya Darma) 6

Z3 F Z Penjumlahan rangkaian parallel Zc = Za x Z b Za + Z b Dik : Za = 6,4597 + j 8,3259 pu Zb = 0,694 + j 55,0503 pu ( 6,4597 + j 8,3259 ) x ( 0,694 + j 55,0503 ) Zc = ( 6,4597 + j 8,3259 ) + ( 0,694 + j 55,0503 ) Zc = 0,6267 + j 7,2321 pu Sehingga rangkaian menjadi F X M Z 1 / Z hs = 1 / Zc + 1 / X M Zhs = 1 1 ( 0,6267 + j 7,2321 ) + (j 55,0503 ) = 0,1453 pu (Surya Darma) 7

Sehingga rangkaian hubung singkat menjadi : Z hs Ea = 1 I hs = + 0-1 0 0,1453-16,6 s = 0,1453-16.6 pu Arus dasar pada rangkaian : 380 Volt adalah : I dasar = I dasar = 10000 10000 3 x 0.380 1.732 x 0.380 = 15181,4179 Amper Jadi besar arus hubung singkat tiga fasa pada terminal motor adalah : I hs = 0,1453 x 15181,4179 = 2,2058 ka = 2.2 ka. Menghitung Penurunan Tegangan Pada Keadaan Mantap Pada perhitungan penurunan tegangan ini berdasarkan perkiraan besar jatuh tegangan pada saluran dengan beban. Adapun tujuan perhitungan penurunan tegangan ini adalah untuk mengetahui apakah penurunan pada keadaan mantap ( Steady state ) masih pada batas yang diizinkan yaitu sebesar 10% dari tegangan nominalnya. Berikut ini akan dihitung jatuh tegangan pada saluran yang menghubungkan antara panel utama ke panel pada MCC room atau panel pembagi pada (LVswitchgear) dan bus tegangan MCC, karena pada LV switchgear digunakan untuk delapan unit motor dengan beban yang sama yaitu empat unit motor digester dan empat unit motor press, maka perhitungannya sebagai berikut. Arus pada bus panel Utama (LV switchgear): Arus bus pada MCC = I sek trafo = I 2 adalah I 1 a = 8 x I beban = 8 x 69 = 552 Amper LV Swicthgear = 1,5 ~ 2 x 552 A = 828 ~ 1104 = Range 800 A ~ 1100 A I base = 15181,4179 Amper I 2 a = 552 / 15181,4179 = 0,0364 pu Arus dari panel MCC panel pembagi pada Circuit Breaker (CB) ke panel motor press : Karena pada panel ini Circuit Breaker digunakan hanya untuk mengamankan dua unit motor dengan beban yang sama yaitu satu unit untuk motor mesin digester dan satu unit untuk motor press, maka perhitungan arus yang melalui Circuit Breaker (CB) ini sebagai berikut : I 1 b = 2 x I beban = 2 x 69 = 138 Amper Circuit Breaker (CB) = 1,5 ~ 2 x 138 A = 207 A ~ 276 A = Range 200 A ~ 270 I base = 15181,4179 Amper (Surya Darma) 8

I 2 b = 138 / 15181,4179 = 0,0091 pu Arus dari Circuit Breaker (CB) motoran ke motor : Karena pada CB hanya digunakan untuk satu motor yaitu motor press maka perhitungannya : I 1 c = 1 x I beban = 1 x 69 = 69 Amper Circuit Breaker = 1,5 ~ 2 x 69 = 103,5 ~ 138 = Range 100 ~ 130 Amper I 2 c = 69 / 15181,4179 = 0,0045 pu Arus yang melalui saluran Z2. I pri trafo = I 1 b adalah : V 1 b = X M x 1000 = 55,0503 x 1000 I 1 b = I 2 b x ( V 2 / V 1 ) I 1 b = 0,0364 x ( 380 / 55050,3 ) = 0,0364 x 0,0069 = 0,0002 pu Jadi jatuh tegangan pada saluran yang menghubungkan antara panel utama (LV switchgear ) dengan panel bagi dan bus bar MCC adalah : R1 = X1 = Z1 dan R 2 = X 2 = Z 2 Dik : I 1 b = 0,0002 pu R 1 b = 4,6528 X 1 b = 2,0139 I 2 b = 0,0045 R 2 b = 1,8o69 X 2b = 0,3517 V d b = 3 I 1b (R 1b Cosθ + X 1b Sinθ) + 3 I 2b (R 2b Cosθ + X 2b Sin θ) V d b = 1,732 x 0,0002 (4,6528 x 0,85 + 2,0139 x 0,53) + 1,732 x 0,0045 (1,8069 x 0,85 + 0,3517 x 0,53) V d b = 0,0003 (3,9549 + 1,0674) + 0,0078 (1,5358 + 0,1864) V d b = 0,0003 (5,0222) + 0,0078 (1,7222) V d b = 0,0015 + 0,0134 = 0,0149 pu Tegangan pada bus MCC adalah : V s diasumsikan 1 0 V MCC = ( V Sumber - V d b ) = ( 1,0 0,0149 ) = 0.9851 x 100 = 98,51 % Kemudian akan dihitung tegangan pada terminal motor sebagai berikut : I 3 = 69 / 15181,4179 = 0,0045 pu Tegangan jatuh pada saluran Z 3 adalah: V d c = 3 x I 3 (R 3 x Cos θ + X 3 x Sin θ V d c = 1,732 x 0,0045 (0,6345 x 0,85 + 0,0552 x 0,53) = 0.0078 (0,5393 + 0,0292) = 0,0078 x 0,5685 = 0.0044 pu Tegangan jatuh pada terminal motor : V tm = V d b V d c = 0,0149 0,0044 = 0,0105 x 100 = 1.05 % Jadi V jatuh = 1.05% x V nom = 0.0105 x 380 Volt = 3.99 Volt Maka penurunan tegangan dari LVswictgear ke terminal motor adalah : V d total = V d b + V d c V d total = 0,0149 + 0,0044 = 0,0193 x 100 = 1.93% Jadi V penurunan = 1.93% x V nom = 0.0193 x 380 = 7.3 Volt Tegangan terminal motor : V M = V MCC - V d 3 (Surya Darma) 9

= 0.9851 0,0044 = 0,9807 x 100 = 98,07 % Jadi tegangan terminal motor V M = 98.07% x V nom = 0.9807 x 380 = 372.7 Volt Menghitung kapasitas pengaman lebur Dari perhitungan arus hubung singkat sebelunya yaitu perhitungan arus hubung singkat pada terminal motor, maka berikut ini dapat di hitung kapasitas pengaman lebur yang dipergunakan pada switchgear sebagai berikut : Pengaman lebur LV Switchgear Besar arus hubung singkat 3 fasa pada terminal motor adalah 2.2 ka, dan arus nominal pada LV Switchgear adalah 800 A dan, maka rating arus hubung singkat dari pengaman lebur untuk LV switchgear adalah : I f = 160 % x I nom I f = 1,6 x 800A = 1280 Amper / 1000 = 1.3 ka KVA Hubung singkat pengaman lebur untuk LV switchgear adalah : KVA hs = 3 x V nom x I f = 1,732 x 380 x 1280 = 8424448 / 1000 = 842.4 KVA Pengaman lebur pada Circuit Breaker (CB) MCC : Berdasarkan hubung singkat pada terminal motor adalah 2,2 ka, dan arus nominal CB 200A, untuk tegangan motor dibawah 600 Volt maka factor perkaliannya 1.25. maka rating arus hubung singkat pangaman lebur CB MCC adalah : I f = 125% x I nom I f = 1,25 x 200A = 250 Amper / 1000 = 0.25 ka KVA hubung singkat pengaman lebur untuk CB MCC adalah : KVA hs = 3 x V nom x I f = 1.732 x 380 Volt x 250 Amper = 164540 / 1000 = 164.5 KVA Perhitungan Kapasitas Pemutus Daya Berikut ini akan dihitung pemutus daya yang terdapat pada LVSwitchgear sebagai berikut : Pada LV Switchgear Perhitungan penentuan LV Switchgear yang di pakai pada arus sumber, Arus motor 69 Amper untuk delapan unit motor, maka total arus adalah 69 x 8 = 552 amper Breaker ( LV Switchgear ) = 1.5 ~ 2 x 552 Amper = 828 ~ 1104 Amper = Range 800 ~ 1200 Amper Penyetelan Arus Lebih magnetis Penyetelan rele ini berdasarkan arus maksimum yang besarnya 69 Amper, dimana rele yang digunakan tipe LRD 33 : Maka didapat : I pp = K sf / K d x I L I p = ( K sf / K d ) x ( I L / n CT ) Dimana : K sf = 1,2 = 120 % K d = 0,8 = 80 % N CT Maka ; = 100/5 A I pp = 1,2 / 0,8 x 69 = 103 Amper I p = 1,2 / 0,8 x 69 / (100/5) = 1,5 x 69 / 20 = 1,5 x 3,45 = 5,175 Amper Penyetelan Rele Arus Lebih Thermis (Surya Darma) 10

Rele ini dapat diset pada interval 120% - 150% dari arus beban penuh, rele yang dipakai tipe RVZP 20 dan dalam hal ini rele diset pada 120% dari arus beban penuh, dimana besar arus beban penuh adalah 69 amper, maka rele dapat dihitung : I p = 120% x I L / n CT = 1,2 x 69 / 100/5 = 4,14 Amper Penyetelan Rele Beban Lebih Untuk memprotek motor terhadap beban lebih, maka dipergunakan rele beban lebih thermis dengan tipe LR2 D33. Dalam hal ini rele dapat diset pada 140% dari arus beban penuh, dimana besar arus beban penuh adalah 69 Amper, maka setting rele dapat dihitung sebagai berikut : Ip = 140% x Ib / nct = 1,4 x 69 / (100/5) = 4,83 Amper Motor over heating 40 C, tahanan untuk kabel yang digunakan untuk motor 25 mm² adalah 0,743 ohm / km Waktu yang disetting adalah : H = I². R. t T = H/ ( I². R ) 80% = 40 /((4,83)² x 0,743) 0,80 = 40 / 23,3289 x 0,743 x 0,80 = 2,9 detik = 3 detik D.KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan perhitungan penulis maka arus gangguan hubung singkat tiga fasa pada terminal motor sebesar 2,2058 ka Luas penampang kabel yang telah terpasang lebih besar dari pada kapasitas pengguna hal ini dimaksudkan untuk planning penambahan mesin guna memperbesar kapasitas olah. Penurunan tegangan pada terminal motor masih dalam batas toleransi dari tegangan yang diizinkan, dimana penurun tegangan pada terminal motor sebesar 1,93 %, jadi dengan demikian motor dapat beroperasi dengan baik. Dan tegangan jatuh pada terminal motor sebesar 1,05 % Arus beban lebih sebesar 4,83 Amper dan setting overload rele selama 2.9 detik atau 3 detik. Saran Untuk menjaga agar sistem proteksi selalu bekerja sesuai dengan semestinya, maka hendaklah dilakukan penyetelan dan pemerisaan terhadap peralatan proteksi yang digunakan secara berkala. Berdasarkan analisa penulis setting overload rele sebesar 2,9 Amper, maka mungkin perlu dipertimbangkan untuk menyetting ulang overload rele dari 5 detik menjadi 3 detik. DAFTAR PUSTAKA Standar Operasional Prosedur, PT. Hindoli, Maintenace Electrikal. Oleh Ir. Romi Latato 2005 dan Harinuan Gultom ST. 2010 Diktat Analisa Sistem Tenaga Listrik, Ir. Choirul Rizal, MT, Universitas Palembang 2008 Agung Indra, Sistem Proteksi Kelistrikan, Fakultas teknik Universitas Palembang 2008 DR. A. Arismunandar, DR. Kuwara, Teknik Tenaga Listrik, Jilid 2,1993. Tabel tegangan jatuh, dari PT.Marlin Gerin Standar Operasional Prosedur, PT. Hindoli, Pruduksi Oleh Ir. Bambang 2004 (Surya Darma) 11