KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis
panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan kemudahan dari-Nya
penulis telah dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktek ini dengan baik.
Shalawat dan salam tidak lupa penulis panjatkan kepangkuan Nabi besar Muhammad
SAW yang telah membawa kita dari alam kebodohan ke alam yang berilmu
pengetahuan.
Adapun maksud dan tujuan
penulisan Laporan Kerja Praktek ini yang berjudul ”Sistem Pentanahan
Transformator Daya 13,8/2,4 KV penggunaan NGR (Netral Garounding Resistor)”. Yaitu untuk memenuhi tugas dan
melengkapi syarat-syarat kurikulum pada Jurusan Teknik Elektro Universitas
Malikussaleh.
Dalam menyelesiakan karya
tulis ini penulis memperoleh banyak bantuan, bimbingan dan dorongan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Orang tua penulis yang telah memberikan dukungan baik moral
maupun spiritual.
2.
Bapak Drs. Mashudianto, MM sebagai
Direktur Utama PT. Pupuk Iskandar Muda.
3.
Bapak Ir. Masridar sebagai Kepala Biro
Sumber Daya Manusia PT. Pupuk Iskandar Muda.
4.
Bapak Yurnizal sebagai Kepala Bagian
Diklat PT. Pupuk Iskandar Muda.
5.
Bapak Anwar Kamaruddin, ST sebagai
pembimbing materi Kerja Praktek di PT. Pupuk Iskandar Muda.
6.
Bapak Ramlan sebagai Pembimbing Redaksi
di PT. Pupuk Iskandar Muda.
7.
Bapak Asri, ST, MT sebagai Ketua Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Tekinik Universitas Malikussaleh.
8.
Bapak M. Sadli, ST sebagai dosen pembimbing.
9.
Seluruh karyawan di bagian listrik di
PT. Pupuk Iskandar Muda.
10.
Serta rekan-rekan On the Job Training, terima kasih atas
bantuannya.
Demikian pengantar dari penulis dengan harapan Laporan Kerja Praktek ini
dapat bermanfaat bagi rekan-rekan semuanya.
Aceh Utara, 12 Mei 2010
Hasyimi
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBARAN PENGESAHAN
LEMBARAN
NILAI PRAKTEK KERJA LAPANGAN
KATA PENGANTAR ............................................................................... i
DAFTAR ISI .............................................................................................. ii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ...................................................................................... vii
BAB I .................................................................. PENDAHULUAN
1
1.1
Latar Belakang ................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .............................................................. 2
1.3
Tujuan Penulisan ................................................................ 2
1.4
Tempat Pelaksanaan ........................................................... 2
1.5
Metodelogi Penulisan ......................................................... 2
1.6
Sistematika Penulisan ......................................................... 3
BAB II SEJARAH
SINGKAT PERUSAHAAN..............................
4
2.1 Sejarah Ringkas PT.
Pupuk Iskandar Muda ...................... 4
2.2 Lokasi dan Area Pabrik PT. Pupuk
Iskandar Muda .......... 5
2.3 Kepedulian Lingkungan ..................................................... 5
2.4 Pembinaan Wilayah ............................................................ 6
2.5 Prestasi Dan Penghargaan .................................................. 7
2.6 Pabrik
dan Sarana Pendukung ........................................... 8
2.6.1 Unit Utilitas ............................................................. 8
2.6.2 Unit Amonia ............................................................ 10
2.6.3 Unit Area ................................................................. 11
2.7 Unit Penunjang Produksi ................................................... 11
2.8 Pencegah Pencemaran ........................................................ 12
2.9 Struktur Organisasi PT. Pupuk
Iskandar Muda ................. 12
BAB III TINJAUAN KEPUSTAKAAN ........................................... 14
3.1 Umum ................................................................................ 14
3.1.1 Tujuan Pentanahan .................................................... 14
3.2
Metode-Metode Pentanahan .............................................. 15
3.2.1 Pentanahan Langsung (Solid Grounding) ................. 15
3.2.2 Pentanahan dengan Resistansi (NGR) ...................... 16
3.2.3 Pentanahan dengan Reaktor dan Efektif .................. 16
3.2.4 Sistem Proteksi dengan Over Current Ground
Relay ........................................................................ 17
3.3 VCB (Vacuum
Circuit Breaker) ........................................ 18
3.4 Pengenalan Trnasformator Daya
........................................ 21
3.4.1 Prinsip Kerja Transformator Daya ............................ 22
3.4.2 Transformator Tanpa Beban ...................................... 23
3.4.3 Transformator Berbeban ........................................... 25
3.4.4 Transformator 3 fasa (3φ) dan Karakteristiknya ....... 26
3.4.5 Karakteristik Kerja Transformator
Sambungan Y-Y ..................................................... 26
3.4.6 Karakteristik
Kerja Transformator
Sambungan Δ-Y dan Y-Δ ......................................... 26
3.4.7 Sistem Sambungan Transformator 3 Fasa ................. 27
3.4.8 T rafo Arus (Current Transformator) ........................ 28
3.5 Perbandingan Operasi Antara Sistem
yang Diketanahkan
dengan Sistem yang Tidak Diketanahkan/Sistem dengan
Pentanahan Netral .............................................................. 30
3.5.1 Besar Arus Gangguan ............................................... 30
3.5.2 Tegangan ke Tanah.................................................... 30
3.5.3 Pemeliharaan Pentanahan di Titik Netral .................. 31
3.5.4 Proteksi Gangguan Tanah ......................................... 32
3.5.5 Pembatasan Besar
Arus Gangguan Tanah ................ 32
3.5.6 Pembatasan Tegangan Lebih Transien ...................... 33
BAB IV PERNTANAHAN
NGR PADA TRANSFORMATOR
DAYA 2,4 KV ........................................................................ 34
4.1 Umum ................................................................................ 34
4.2 Perbandingan Spesifikasi NGR Sebenarnya, dan Dengan
Perhitungan Secara Matematis ,22Ω/400A/10 sec ............ 34
4.3
Besar Arus Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa
ke-Tanah Tanpa
Penggunaan NGR ................................... 35
4.3.1 Prinsip Kerja ............................................................. 35
4.4 Besar Arus Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa
ke-Tanah
dengan Penggunaan NGR 3,22Ω....................... 37
4.3.1 Prinsip Kerja ............................................................. 37
4.5 Tujuan Penggunaan NGR 3,22Ω Keadaan Gangguan
Tanah pada
Transformator Daya NG-1122 ....................... 39
4.6
Mengenal Peralatan NGR 3,22Ω ...................................... 39
4.6.1
Pengenal Arus.......................................................... 39
4.6.2
Pengenal Waktu ...................................................... 40
4.6.3
Pengenal Tegangan ................................................. 40
4.7
Penunjukan Adanya Gangguan Tanah .............................. 40
4.8
Fungsi Netral Grounding Resistor (NGR)
Pada Saat Terjadi Gangguan Tanah .................................. 40
4.9 Penempatan
Over Current Ground Relay (KIO-LGR)
Pada Sistem Pentanahan Transformator Daya NG-1122.… 41
4.10 Faktor-Faktor
yang Mempengaruhi Pemilihan
Tahanan RN 3,22Ω Terhadap Arus Gangguan Tanah V…. 42
4.10.1 Selektivitas dan Sensitivitas
dari Relay
Arus Gangguan ....................................................... 42
4.10.2 Pembatasan Besar Arus Gangguan
Tanah ............. 43
BAB V PENUTUP.............................................................................. 44
5.1 Kesimpulan ........................................................................ 44
5.2 Saran .................................................................................. 44
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 46
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1 Pentanahan langsung ............................................................... 15
Gambar 3.2 Pentanahan dengan Resistansi ................................................ 16
Gambar 3.3 Pentanahan dengan reaktor ..................................................... 17
Gambar 3.4 Over Current Ground Relay .................................................... 18
Gambar 3.5 Simbol Untuk VCB ................................................................. 18
Gambar 3.6 Rangakaian Internal VCB ....................................................... 19
Gambar 3.7 Simbol Contact
Normally Open (NO) .................................... 19
Gambar 3.8 Simbol Contact
Normally Close (NC) .................................... 20
Gambar 3.9 Magnetic Contactor ................................................................. 20
Gambar 3.10 Prinsip Kerja Transformator .................................................. 22
Gambar 3.11 Transformator Tanpa Beban .................................................. 23
Gambar 3.12 Transformator Berbeban ........................................................ 25
Gambar 3.13 Simbol Trafo arus .................................................................. 29
Gambar 4.1 Efek Hubung
Tanah pada Sistem yang Ditanahkan
Tanpa Penggunaan NGR ........................................................ 36
Gambar 4.2 Efek Hubung Tanah pada Sistem
yang Diketanahkan
dengan NGR 3,22 Ω ............................................................... 37
Gambar
4.3 Posisi Over Current Ground Relay
sebagai pembantu NGR
pada saat terjadi gangguan ...................................................... 41
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Prestasi dan
Penghargaan yang pernah diperoleh oleh
PT. Pupuk Iskandar muda ........................................................... 7
Tabel 3.1 Golongan hubungan yang lazim menurut VDE 0532 ................. 27
Tabel 3.2 Standar perbandingan arus CT .................................................... 29
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Saat ini kebutuhan akan energi listrik semakin meningkat, baik untuk
kebutuhan rumah tangga maupun industri-industri. Dengan berkembangnya zaman,
banyak sekali industri yang beroperasi secara modern, yaitu dengan menggunakan
peralatan-peralatan yang menggunakan energi. Pemakaian peralatan modern ini mempunyai
dampak yang bagus, industri-industri menjadi lebih produktif karena dapat
menghasilkan produk yang berkualitas dan kuantitas dalam waktu yang relatif
singkat.
Salah satunya adalah pabrik pupuk PT. Pupuk Iskandar Muda. Seperti yang
kita ketahui bahwa Indonesia
adalah Negara agraris yang sebagian besar mata pencariannya adalah pertanian.
Untuk mendukung hal ini, maka kemajuan dalam bidang pertanian sangatlah
menguntungkan.
Energi listrik mempunyai peran penting dalam operasional produksi pupuk
PT. PIM. Semua peralatan untuk operasi pabrik menggunakan energi listrik dengan
tegangan kerja yang berbeda-beda. Energi listrik dihasilkan oleh gas turbine generator 15 MW, solar turbine generator 1,5 MW dan diesel engine generator emergency 350
KW. Untuk menaikkan dan menurunkan tegangan ini maka diperlukan sistem
pengamanan transformator terlindungi dari bermacam-macam gangguan.
Untuk meningkatkan keandalan dari transformator ini maka diperlukan sistem
pengaman agar transformator terlindungi dari bermacam-macam gangguan. Pada
umumnya, pengaman sistem pentanahan sebagai pengaman.
Tranformator-transformator ini juga akan didukung oleh alat pengaman yang lain
seperti relay untuk gangguan pentanahan yaitu relay over current ground, relay thermal,
relay bucholz, relay over current, circuit breaker (CB), dan
fuse.
|
1.2
Rumusan
Masalah
Pada Laporan Kerja Praktek ini dibahas tentang sistem pentanahan
transformator daya dengan NGR yang mendukung operasional produksi PT. PIM. Sistem
pentanahan yang digunakan sebagai pengaman pada trafo sangatlah banyak, diantaranya adalah penggunaan NGR, sistem
proteksi seperti relay over current
ground merupakan pengaman utama bagi transformator.
1.3
Tujuan
Penulisan
Adapun tujuan untuk mengetahui Sistem Pentanahan Transformator Daya
dengan penggunaan netral grounding
resistor (NGR) di PT. Pupuk Iskandar Muda Krueng Geukuh, Aceh Utara adalah
untuk mencegah gangguan hubung singkat ketanah.
1.4
Tempat
Pelaksanaan
Kerja Praktek ini dilaksanakan di PT. Pupuk Iskandar Muda Krueng Geukuh,
Aceh Utara mulai tanggal 01 April sampai dengan
31 Mei 2010.
1.5
Metode
Penulisan
Dalam penulisan Laporan ini penulis melakukan penelitian dengan metode
sebagai berikut:
§
Melakukan observasi
Merupakan kegiatan yang dilakukan di lapangan, yaitu mengumpulkan data
dengan melakukan survey dan wawancara langsung dengan pembimbing lapangan.
§
Metode Studi Literatur
Membaca dan mengambil teori dari buku-buku manual dan referensi lainnya
yang berhubungan dengan Sistem Pentanahan Transformator Daya.
1.6
Sistematika
Penulisan
Agar penulisan dapat lebih teratur, maka penulis membagi Laporan Kerja
Praktek ini dalam 5 (lima)
bab dirinci kedalam subbab-subbab sehingga sistematika penulisan dapat
dijelaskan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini penulis akan menguraikan latar belakang,
rumusan masalah, tujuan penulisan, tempat pelaksanaan dan sistematika
penulisan.
BAB II SEJARAH PERUSAHAAN
Di dalam bab ini menerangkan tentang profil dan struktur PT. Pupuk Iskandar
Muda.
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang landasan teori yang berkaitan dengan hal-hal yang
akan dibahas dalam Bab Pembahasan mengenai Sistem Pentanahan Transformator
Daya.
BAB IV PEMBAHASAN
Pada bab ini penulis akan membahas tentang Sistem Pentanahan
Transformator Daya dengan penggunaan netral
grounding resistor (NGR), yang dipakai di PT. Pupuk Iskandar Muda, Aceh
Utara.
BAB V PENUTUP
Pada bab ini penulis akan memberikan kesimpulan dan saran untuk penulisan
Laporan Kerja Praktek.
DAFTAR PUSTAKA
Berisikan daftar buku-buku rujukan dan referensi lainnya yang digunakan
dalam proses penulisan Laporan Kerja Praktek ini.
LAMPIRAN
Berisikan data-data yang perlu dilampirkan yang berhubungan dengan
pembahasan Laporan Kerja Praktek.
BAB II
SEJARAH PERUSAHAAN
PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
Dengan adanya
kandungan gas alam yang terdapat di Kabupaten Aceh Utara dan tersedianya lokasi
yang strategis di daerah pantai serta adanya jalan raya yang melintasi daerah
ini, maka daerah ini sangat menunjang bagi pertumbuhan industri besar dan kecil
terutama yang menggunakan sumber daya alam yang berupa gas alam dan hasil hutan
sebagai bahan baku industri kecil, maupun industri-industri keterkaitannya
dengan industri hilir. Pupuk urea merupakan salah satu produk strategis yang
sangat penting peranannya dalam menunjang produksi pertanian.
2.1. Sejarah Ringkas PT. Pupuk Iskandar Muda
PT. Pupuk Iskandar Muda didirikan pada tanggal 24
Februari 1982 dihadapan Notaris Soelaiman Ardjasasmita, SH sesuai akte No. 54
dengan nama PT. Pupuk Iskandar Muda, yang merupakan suatu Badan Usaha Milik
Negara (BUMN) di bawah naungan Meneg. Pendayagunaan BUMN. Pembangunan proyek
pabrik PIM ini awalnya dirintis oleh PT. PUSRI Pelembang sejak 1981, didukung
dekat dengan sumber alam dan air yang merupakan bahan baku utama pembuatan
pupuk urea, loksi pembangunan pabrik ditetapkan di Krueng Geukueh, Kabupaten Aceh Utara.
Penandatanganan kontrak pembangunan pabrik dilakukan 2 Oktober 1981 antara
Pemerintah RI yang dilaksanakan oleh Departemen Perindustrian c/q Dirjen
Industri Kimia Dasar dengan kontraktor
utama PT. Rekayasa
Industri dari Indonesia dan Toyo Engineering Coorporation dari Jepang.
Pembangunan pabrik dimulai 13 Maret 1982 dan selesai tiga bulan lebih awal dari
rencana, pada akhir tahun 1984 pabrik mulai berproduksi, pengapalan perdana
dilakukan 17 Februari 1985. Pada tanggal 20 Maret 1985 pabrik diresmikan oleh
Presiden RI dn beropersai secara komersial dimulai 1 April 1985.
|
2.2. Lokasi dan Area Pabrik PT. Pupuk Iskandar Muda
Lokasi
pabrik PT. Pupuk Iskandar Muda terletak di wilayah zona industri Lhokseumawe.
Pabrik ini berdampingan dengan pabrik PT. Asean Aceh Fertilizer (AAF) dan
pabrik gas alam cair PT. ARUN, serta tersedianya sarana pelabuhan yang cukup
strategis di samping jalan raya dan transportasi yang memadai. Adapun untuk
keperluan pembangunan PT. Pupuk Iskandar Muda dengan rencana pembangunannya,
telah dibebaskan tanah seluas 323 Ha, dengan perincian : 162 Ha untuk keperluan
pabrik dan perkantoran, serta 161 Ha untuk kebutuhan perumahan dan sarana
fasilitasnya.
2.3. Kepedulian
Lingkungan
PT. Pupuk Iskandar
Muda memiliki komitmen yang sangat kuat bahwa pengendalian limbah pabrik, baik
limbah cair, padat, gas maupun debu merupakan aspek penting yang harus diprioritaskan
pengelolaannya. Upaya pengendalian lingkungan yang dilakukan dengan cara
mencegah terjadinya pencemaran lingkungan seminimal mungkin.
·
Pengendalian limbah
dilakukan dengan proses stripping, scrubber, recovery, aerasi dan netralisasi.
·
Pemanfaatan gas buang
(purge gas), sehingga dihasilkan H2 murni
dengan system Hydrogen Recovery Unit.
·
Pemanfaatan
condensate, sehingga dihasilkan condensate yang tidak mengandung ammonia dengan
sistem stripping.
·
Penyerapan gas
ammonia, sehingga dapat mencegah terjadinya pencemaran udara dengan sistem
scrubber.
·
Pengelolaan limbah
cair dengan sistem aerasi dan netralisasi, sehingga limbah cair yang dibuang ke
media lingkungan, memenuhi baku
mutu dan tidak mencemari lingkungan.
· Pemasangan silencer (peredam)
pada alat mesin, sehingga kebisingan yang ditimbulkan dapat dikurangi.
· Penyerapan debu urea dengan
dust recovery system, sehingga dapat mengurangi pencemaran debu urea.
2.4. Pembinaan
Wilayah
PT. Pupuk Iskandar
Muda selalu berperan aktif dalam pembangunan daerah dan masyarakat di Provinsi
Nanggroe Aceh Darussalam, khususnya di Kabupaten Aceh Utara. Program pembinaan
wilayah yang dilaksanakan secara berkesinambungan oleh PT. Pupuk Iskandar Muda
telah membawa dampak yang cukup signifikan dalam menjaga kelangsungan usaha serta
pengamanan asset perusahaan.
Pembinaan wilayah
yang dilakukan, antara lain : bantuan penyediaan fasilitas pendidikan,
sosial-budaya, kesehatan, olah raga, dan keagamaan. Pembinaan dilaksanakan
melalui kerjasama dengan beberapa instansi terkait, seperti : Pemerintah
Daerah, Perguruan Tinggi, Pemuka Masyarakat,
Ulama, Tokoh Pemuda dan
Pengurus Badan Dakwah
Islamiyah Al Muntaha PT. Pupuk Iskandar Muda.
Disamping
pembinaan wilayah yang langsung ditangani oleh perusahaan sejak tahun 1994,
lembaga lain yang juga ikut melakukan kegiatan kemasyarakatan adalah Yayasan
Amil Zakat (YAZ) Al Muntaha PT. Pupuk Iskandar Muda. Yayasan ini mengelola
zakat, infaq dan sedekah dari karyawan PT. Pupuk Iskandar Muda
Realisasi pembinaan wilayah yang telah
dilakukan oleh PT. Pupuk Iskandar Muda, antara lain :
· Mendirikan LOLAPIL (Loka
Latihan Keterampilan) untuk mendidik para pemuda dari desa sekitar dengan
berbagai macam bidang keterampilan, seperti : pertanian, peternakan, perikanan,
pengelasan, dan pertukangan.
· Membantu pembangunan rumah
sangat sederhana kepada keluarga miskin yang berdomisili di sekitar perusahaan.
· Memberi kesempatan kepada
masyarakat sekitar untuk memanfaatkan lahan seluas 23 ha milik PT. Pupuk
Iskandar Muda.
· Memberi beasiswa kepada siswa
yang berprestasi untuk melanjutkan studi, baik di dalam maupun di luar negeri.
· Menyalurkan bantuan obat-obatan secara
periodik kepada Puskesmas di sekitar perusahaan.
· Membantu sarana olahraga untuk
beberapa desa di sekitar perusahaan sehingga dapat dimanfaatkan oleh para
pemuda.
2.5. Prestasi Dan
Penghargaan
Sejak beroperasi
secara komersil tahun 1985, PT. Pupuk Iskandar Muda telah beberapa kali
menerima penghargaan dan sertifikat dari Pemerintah dan lembaga tertentu atas
keberhasilan dalam pengelolaan perusahaan secara keseluruhan, antara lain
sebagai berikut :
Tabel 2.1 Prestasi dan Penghargaan PT.
Pupuk Iskandar Muda (PT. PIM)
|
PRESTASI DAN PENGHARGAAN
|
TAHUN
|
|
"Upakarti" dari
Presiden RI “PT. PIM sebagai Pembina Industri Kecil"
|
1986
|
|
Juara I Perusahaan Teladan
Bidang KKK se NAD
|
1987
|
|
"Sword of Honour", Pedang Kehormatan Keselamatan
Kerja dari British Safety Council.
|
1989,1993,1996, 1997
|
|
"Sahwali Award",
Pengusaha Berwawasan Lingkungan dari PIPLI
|
1991, 1994
|
|
"Nihil
Kecelakaan Kerja" dari Menteri terkait yang diserahkan oleh Presiden
R.I.
|
1992, 1994,
1995,1996, 1998, 2002, 2003, 2007
|
|
"Primaniyarta"
dari Presiden R.I dalam prestasi bidang ekspor non Migas.
|
1992, 2001, 2002
|
|
"Proper -
Prokasi", Peringkat Biru
|
1994, 1996, 1997
|
|
"Five Star
Grading" bidang KKK
|
1995/1996, 1996/1997,
1997/1998, 2000/2001
|
|
"Bakti
Koperasi" bidang Pembinaan Koperasi
|
1996
|
|
"Adi Manggala
Krida" dari Presiden R.I.
|
1996
|
|
ISO – 9002 : 1994,
bidang Sistem Manajemen Mutu
|
1997, 2000
|
|
ISO
– 14001 : 1996, bidang Sistem Manajemen Lingkungan
|
1998, 2002
|
|
“Bendera Emas” dari
Presiden R.I.
|
2002
|
|
ISO – 9001 : 2000,
bidang Sistem Manajemen Mutu
|
2003
|
2.6. Pabrik dan Sarana Pendukung
Pabrik
dan sarana produksi terdiri dari beberapa unit, yaitu unit utilitas, unit
ammonia dan unit area.
2.6.1 Unit Utilitas
Unit
ini berfungsi untuk memproses penyediaan kebutuhan bahan baku seperti :
a.
Air bersih untuk bahan baku, air untuk pendingin, air bebas mineral untuk
ketel uap, uap air (steam), udara instrument, tenaga listrik dan oksigen serta
nitrogen.
b.
Bahan baku berupa air diperoleh dari Krueng Peusangan, tenaga listrik
dibangkitkan oleh Genarator Turbin Gas berkapasitas 15 MW.
c.
Bahan baku udara yang diperoleh dari udara bebas di dalam Fractionation
Colum didinginkan dengan berdasarkan perbedaan titik embun, sehingga unsur
oksigen dan nitrogen dapat dipisahkan lagi.
Adapun unit-unit di pabrik utilitas
adalah sebagai berikut:
a.
Unit Water Intake Facility
b.
Unit Pengolahan Air
- Clarifier Grafity
- Sand filter
- Filter Water Reservoir
- Activated Carbon Filter
- Demineralizer
c.
Unit Pembangkit Steam
- Package Boiler
- Waste Heat Boiler
d.
Unit Udara Instrument/ Udara Pabrik
e.
Unit Air Separation Plant
f.
Unit Gas Mattering Station
g.
Unit Pengolahan Limbah Buangan
h.
Unit Pabrik CO2
dan Dry Ice
i.
Unit Pembangkit Listrik
- Main Generator
- Stand By Generator
- Emergency Generator
Main Generator
adalah unit pembangkit energi listrik utama
yang digerakkan oleh turbin gas, generator ini berkapasitas 15 MW dengan
tegangan yang dihasilkan 13,8 KV, tiga
phasa di dalam switch room di utility, dari bus ini didistribusikan ke switch
room lain dengan tegangannya diturunkan
melalui trafo step down (13,8 KV - 2,4 KV) dan diturunkan lagi oleh trafo step
down ke bus 480 V, kemudian diturunkan lagi dengan trafo step down ke 220 V.
Apabila Main
Generator bermasalah, maka tenaga listrik akan dibebankan kepada Stand By
Generator, generator ini mempunyai dua fungsi bahan bakar yaitu minyak solar
dan bisa juga bahan bakar gas alam, Stand By Generator berkapasitas 1.5 MW
dengan tegangan yang dihasilkan 2,4 KV,
tiga phasa.
Sebelum Stand By
Generator mengambil alih beban terlebih
dahulu bekerja Emergency Generator, ini akan berlansung bekerja ± 10 detik
setelah electric failure terjadi dan generator ini siap untuk dibebani.
Generator ini digerakkan oleh minyak solar.
Selain tiga
pembangkit di atas juga terdapat suatu system beterai yaitu UPS (Uninterrupted
Power Supply) yang berfungsi untuk mensuplai tenaga listrik keperalatan
instrumentasi, paging dan alarm, yang mana peralatan tersebut tidak boleh
terputus supply tenaga listriknya.
2.6.2 Unit Ammonia.
Unit ini
berkemampuan memproduksi ammonia 1.170 ton/ hari atau 386.000 ton/ tahun,
menggunakan proses Kellog dari Amerika dengan bahan baku gas alam, uap air
(steam), dan udara. Gas alam di bebaskan dari senyawa impurities
(senyawa-senyawa ikutan) kemudian diubah menjadi gas sintesa H2, CO2
dn N2.
Gas sintesa
kemudian di konversikan menjadai ammonia, setelah beberapa reaksi dan
pemurnian, ammonia ini siap dikirim untuk proses pabrik urea atau sebagai
produk lansung ammonia.
Adapun proses produksi di pabrik
Ammonia adalah sebagai berikut :
a.
Sistem Persiapan Gas
Umpan Baku
-
Desulfurizer
-
Mercury Guard Chamber
-
CO2
Preatment Unit (CPU)
-
Hydrotreater
-
ZnO Guard Chamber
b.
System Pembuatan Gas
Sintesa
-
Primary Refomer
-
Secondary Reformer
-
Shift Converter
c.
System Pemurnian Gas
Sintesa.
-
CO2
Absorber
-
CO2 Striper
-
Methanator
d.
System Sintesa Ammonia
e.
System Pendinginan
Ammonia
f.
Sistem Daur Ulang
Ammonia
g.
Sistem Daur Ulang
Hidrogen (HRU)
2.6.3 Unit Area
Dengan
menggunakan proses Mitsui Toatsu Total recycle C Improved. Unit ini mampu
memproduksi pupuk urea butiran dengan kapasitas terpasang 1.725 ton/ hari atau 570.000 ton/ tahun. Urea yang dihasilkan
di simpan dalam Bulk storae ataupun dikirm ke unit pengantongan. Urea dibuat
dengan mereaksikan ammonia dengan carbondioksida, larutan urea murni
dikristalkan secara vakum, kemudian dilelehkan kembali dalam Melter dengan
menggunakan Steam sebagai pemanas. Dari atas Prilling Tower
lelehan urea di teteskan yang kemudian
akan memadat setelah didinginkan dengan udara.
Adapun
proses yang terjadi di pabrik urea adalah sebagai berikut:
a.
Seksi Sintesa
b.
Seksi Penguraian/Pemurnian
c.
Seksi Daur Ulang
d.
Seksi Pengkristalan
dan Pembutiran
2.7. Unit
Penunjang Produksi
Pabrik
PT. Pupuk Iskandar Muda di lengkapi dengan unit penunjang produksi, diantaranya
:
1.
Unit Pelabuhan PT. Pupuk Iskandar Muda mampu disandari kapal-kapal curah
berbobot mati sampai 25.000 DWT. Kedalaman rata-rata 10.5 meter pada saat air
surut dan dilengkapi dengan sarana untuk membuat pupuk curah kedalam kapal
(Ship Loader). Serta sarana air minum
dan sarana navigasi.
2.
Gudang urea curah lengkap dengan
Portal Scrapper dan ban berjalan
3.
Laboratorium pengendalian produksi yang berada di unit utiliti, unit
ammonia dan unit urea.
4.
Laboratoprium utama yang selalu
memeriksa mutu hasil produksi dan memonitor limbah.
5.
Perbengkelan yang menunjang pemeliharaan pabrik dan bengkel perbaikan
alat-alat dan kendaraan.
2.8. Pencegah Pencemaran
PT.
Pupuk Iskandar Muda sejak semula telah memasukkan ke dalam konsep rancangannya
masalah pengolahan lingkungan hidup. Menjaga kelestarian lingkungan dan keseimbangan ekosistem
adalah komitmen dasar PT. Pupuk Iskandar Muda menjadikan dalam dirinya sebagai
perusahaan yang berwawasan lingkungan. Upaya ini antara lain dengan cara
mencegah sekecil mungkin terjadinya pencemaran lingkungan. Bahan buangan pabrik
PT. Pupuk Iskandar Muda tidak berbahaya, karena seluruh peralatan telah
dirancang sedemikian rupa dengan dilengkapi proses daur ulang bahan buangan.
a.
Buangan berupa gas dari pabrik tidak mengundang gas berbahaya dan sebagian
besar berupa uap air.
b.
Air buangan diproses di kolam pembuangan yang berfungsi untuk pengendapan padatan yang terlarut, pengontrolan PH serta
penambahan kandungan oksigen.
c.
Debu urea yang terjadi pada saat
pembutiran diserap dan diamankan dengan urea filter dengan sistem Wet Scrubbler
(penangkapan debu dengan air).
d.
Kebisingan dari mesin dikurangi dengan memasang cerobong.
2.9. Struktur Organisasi PT. Pupuk Iskandar Muda
Organisasi
dapat diartikan sebagai suatu sistem dari aktivitas yang dilakukan dua orang
atau lebih untuk mencapai suatu tujuan bersama, didalam organisasi pembagian
tugas adalah suatu keharusan, pembagian tugas akhirnya menghasilkan
departemen-departemen dan job description dari masing-masing departemen sampai
unit-unit terkecil dalam organisasi. Struktur organisasi dalam suatu perusahaan
sangat diperlukan untuk merumuskan suatu organisasi harus dapat menunjang
keberhasilan perusahaan, perusahaan yang berhasil dalam mencapai tujuan tidak
hanya tergantung pada modal dan proses industrinya tetapi tergantung pada
sistem menajemen yang baik, yang mana
untuk ini diperlukan struktur organisasi
yang fleksibel dan berkembeng
sesuai dengan kondisi yang dihadapi
perusahaan. Semua unsur organisasi
perusahaan dalam pelaksanaan
kegiatan wajib menerapkan prinsip koordinasi, integrasi dan sinkronisasi baik
interen maupun eksteren untuk mencapai kesatuan gerak secara
sinergi yang disesuaikan
dengan tugas pokok masing-masing.
Dewan
Direksi (Board of Direktor) berfungsi mengelola perusahaan secara koorperat
sesuai dengan yang telah ditetapkan pemegang saham melalui kebijakan strategi
fungsional seperti : pemasaran, keuangan, pengembangan dan pemeberdayaan
seluruh aset dan potensi yang dimiliki. Secara struktural unit kerja di bawah direksi eselon 1 adalah
Kompartemen, Sekretaris Perusahaan dan Satuan Pengawasan Interen (SPI) yang dipimpin oleh kepala Kompartemen atau
setingkat Kepala Kompartemen (KaKomp). Unit kerja dibawah kompartemen disebut
Departemen atau Biro. Unsur-unsur organisasi PT. Pupuk Iskandar Muda, terdiri
dari :
1.
Unsur Pimpinan adalah Direksi yang terdiri dari : Direktur Utama, Direktur Umum, Direktur
Produksi, Direktur Keuangan dan Komersil, Direktur Teknik dan Pengembangan.
2.
Unsur Pelaksanaan adalah terdiri dari :
Sekretaris Perusahaan, Satuan Pengawaan
Interen (SIP) dengan Kompartemen Administrasi Keuangan, dan Pengembangan.
3.
Unsur Pelaksanaan adalah yang lansung melaksanakan
proses produksi, pemeliharaan pabrik serta yang melaksanakan pemasaran produk, yaitu : Departemen Operasi,
Departemen Pemeliharaan dan Departemen Pemasaran.
4.
Unsur Penunjang terdiri dari biro lainnya
sebagaimana yang tertera pada struktur organisasi (terlampir).
5.
Unsur Pengawasan merupakan Unit Kerja yang melakukan
pengewasan dan inspeksi seluruh kegiatan
perusahaan meiputi operasional dan keuangan yang terdiri dari : Satuan
Pengawasan interen (SPI), Biro
Inspeksi dan K-3 Biro Perencanaan Produksi dan Pengawasan Proses.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dilampiran.
BAB III
TINJAUAN KEPUSTAKAAN
3.1
Umum
3.1.1 Tujuan Pentanahan
Sistem pentanahan merupakan salah satu faktor penting di dalam sistem
kelistrikan, seperti pada stasiun pembangkit, gardu induk, sistem transmisi dan
distribusi. Pentanahan mempunyai hubungan yang erat dengan perlindungan suatu
sistem berikut semua perlengkapannya.
Pentanahan sisi tegangan tinggi adalah terutama bertujuan sebagai
pengaman sistem, sedangkan pentanahan sisi tegangan rendah bertujuan sebagai
proteksi terhadap keamanan manusia. Titik netral dari suatu rangkaian
senantiasa harus ditanahkan, yaitu dihubungkan dengan tanah. Menurut Prof. A.
Kadir (1995) tujuan utama pentanahan sistem tenaga antaranya:
1.
Menghindarkan terjadi busur api
2.
Untuk membatasi dan mengamankan tegangan-tegangan pada
fasa-fasa yang tidak terganggu.
3.
Sistem dan peralatan diamankan terdapat
kemungkinan-kemungkinan adanya gejolak tegangan tinggi. [1]
Beberapa waktu yang lalu masih ada pendapat bahwa peralatan yang telah
ditanahkan langsung ketanah betapapun jeleknya hubungan tanah itu sudah
memberikan jaminan keamanan baik bagi peralatan itu sendiri maupun bagi
operator yang bertugas. Pendapat ini menimbulkan bahaya bagi keselamatan
manusia sebagai subjek yang paling penting bila terjadi gangguan pada
peralatan. Faktor yang paling penting dalam menentukan apakah sistem itu
ditanahkan atau tidak ditanahkan adalah pemilihan lokasi yang tepat dan benar.
|
Dalam pelaksanaannya pentanahan mempunyai dua arti, yaitu:
1.
Pentanahan sistem, berupa pengadaan hubungan dengan
tanah untuk suatu titik pada penghantar arus dan sistem, pada umumnya titik
tersebut adalah titik netral dari suatu transformator.
2.
Pentanahan peralatan, berupa pengadaan hubungan dengan
tanah untuk suatu bagian-bagian yang tidak membawa arus dari sistem.
Bagian-bagian ini misalnya sebuah logam seperti saluran tempat kabel, kerangka
mesin, batang pemegang saklar, penutup kotak saklar, pentanahan peralatan ini
penting sekali untuk melindungi manusia dari bahaya pada saat terjadi gangguan
pada sistem yang bersangkutan. [7]
3.2
Metode-Metode
Pentanahan
Dalam pentanahan sistem digunakan beberapa metode pentanahan diantaranya:
3.2.1 Pentanahan Langsung (Solid Grounding)
Pentanahan langsung dimana netral dari transformator, generator
dihubungkan langsung ketanah. Dari gambar 3.1 dapat dilihat dimana reaktansi
dari generator dan transformator yang ditanahkan dalam hubungan seri dengan
netral sirkuit. Pentanahan langsung tidak ada tambahan impedansi dari luar.
Dalam petanahan langsung ini diperlukan kadar dari pentanahan yang
disediakan sistem. Besarnya arus gangguan tanah jika dibandingkan dengan arus
tiga fasa yang paling tinggi arus gangguan tanahnya. Dalam metode ini perlu
diperhatikan kemungkinan terjadi arus gangguan besar yang melebihi kemampuan
transformator. Bila arus gangguan arus hubung singkat tiga fasa melebihi arus
hubung singkat tiga fasa, biasanya ditambahkan berupa reaktor sistem.
XG
– Reaktansi pada Generator atau Transformator yang digunakan untuk Grounding
Gambar
3.1 Pentanahan Langsung (Solid Grounding)
3.2.2 Pentanhan dengan Resistansi (NGR)
Dalam metode ini netral dihubungkan ketanah melalui satu atau lebih
resistor. Dalam metode ini resistor-resistor digunakan dalam keadaan normal dan
digunakan untuk mengurangi tegangan transien. Untuk rangkaian ekivalennya dapat
dilihat pada gambar 3.2. Pentanahan resistansi digunakan dalam dua kelas yaitu
resistansi tinggi dan rendah, tergantung pada besarnya gangguan tanah yang
mengalir.
XG – Reaktansi pada Generator
atau Transformator yang digunakan untuk Grounding
RN – Reaktansi pada
Pentanahan Resistor
Gambar 3.2 Pentanahan dengan Resistansi
Dalam metode ini Reaktor digunakan bilamana trafo daya tidak cukup membatasi arus gangguan tanah. Reaktor
digunakan untuk memenuhi persyaratan dari sistem yang ditanahkan dengan reaktor
dimana besar arus gangguan diatas 25% dari arus gangguan tiga fasa (X0/X1
≤ 3 dan R0/X1 ≤ 1). [1]
3.2.3 Pentanahan dengan Reaktor dan Efektif
Dalam metode ini dimana reaktor dihubungkan antara sistem netral dengan
tanah seperti ditunjukkan pada gambar 3.3 dimana reaktor pentanahan digunakan bilaman
trafo daya tidak cukup membatasi arus
gangguan tanah. Reaktor ini digunakan untuk memenuhi persyaratan dari sistem
yang diketanahkan dengan reaktor dimana besar arus gangguan tanah diatas 25%
dari arus gangguan tiga fasa (X0/X1 ≤ 10) dimana perbandingan
antara reaktansi urutan nol dan reaktansi urutan positif lebih kecil atau sama
dengan sepuluh untuk tiap titik pada sistem itu. Dalam prakteknya pentanahan
reaktansi biasanya digunakan pada netral generator yang dihubungkan ketanah.
Pentanahan dengan reaktansi dimaksudkan untuk memperbesar reaktansi yang
berasal dari generator dan transformator agar arus gangguan tanah tidak
menyebar (T.S. Hutauruk 1999, hal 29). [6]
XG – Reaktansi pada Generator
atau Transformator yang digunakan untuk Grounding
RN – Reaktansi pada
Pentanahan Reaktor
Gambar
3.3 Pentanahan dengan Reaktor
3.2.4 Sistem Proteksi dengan Over Current Ground
Relay (KIO-LGR)
Relay ini berfungsi untuk meproteksi terhadap gangguan tanah, dan
memberikan alarm untuk mentripkan breaker sebelum terjadi kerusakan yang berat.
Over current ground relay juga
digunakan pada motor, sistem pentanahan transformator juga di titik yang sering
terjadi arus gangguan ketanah, relay ini hampir sama dengan over current relay pada sistem distribusi,
yang berfungsi untuk mendeteksi arus lebih yang terjadi dari fasa ketanah yang
mengalir pada rangkaian.
Jika terjadi gangguan maka besaran arus tersebut akan ditransformasikan
oleh CT dengan faktor transformasi 750/5 A, dan dialirkan ke relay. Kalau arus
yang dirasakan oleh relay tersebut melampaui nilai setting arusnya, maka relay
akan mulai pick up sampai batas setting waktunya dilampaui. Setelah setting
waktu relay dilampaui, maka relay akan memerintahkan Circuit Breaker untuk memutuskan rangkaian, sehingga sistem aman
dari gangguan. [3]
Gambar
3.4 Over Current Ground Relay
3.3
VCB (Vacuum Circuit Breaker)
Vacuum Circuit Breaker merupakan suatu alat pemutus atau penghubung
rangakaian listrik yang switch-nya terletak di dalam tabung udara atau ruang
vakum untuk meredam busur api yang dapat berakibat fatal pada peralatan
tersebut, karena VCB ini digunakan pada rangkaian listrik yang bertegangan
tinggi 3,6 kV.
Vacuum Circuit Breaker menghubungkan rangkaian dengan cara menutup switch
yang digerakkan oleh motor dc untuk menarik mekanikal sistem dan akan lepas
kembali switch-nya secara otomatis bila terjadi hubung singkat atau beban
lebih.
Simbol:
Gambar
3.5 Simbol untuk VCB
Sistem kontrol pemutus dan
penghubung pada transformator daya 13,8/2,4kV, dengan menggunakan Over Current Grounding Relay menggunakan
VCB VE–2S yang internal back connection
diagram.
Rangkaiannya dapat
dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar
3.6 Rangkaian Internal VCB
Rangkaian di atas terdiri dari:
CS :
Control switch
52
: Auxiliary switch
52C :
Closing coil
52X :
Magnetik contactor for closing
52Y :
Anti pumping relay
52T :
Trip coil
F :
Fuse
Pada rangkaian di atas terdapat magnetik contactor untuk closing contact yang merupakan jenis
contact yang digerakkan oleh magnet. Dimana medan magnet ini ditimbulkan oleh suatu coil yang terdiri dari belitan yang
ditengahnya terdapat inti besi. Contact yang akan digerakkan oleh coil tersbut
ada yang normally close dan normally open, dengan simbol:
atau 
Gambar
3.7 Simbol Contact Normally Open (NO)
atau 
Gambar
3.8 Simbol Contact Normally Close (NC)
Magnetik contactor dapat
diklasifikasikan dalam dua kategori, yaitu:
-
Untuk operasi pada arus bolak-balik
-
Untuk operasi pada arus searah
Secara umum magnetik contactor dapat
dilihat pada gambar 3.9 di bawah ini, bila pada jepitan A1 dan A2 atau kumparan
magnet diberi tegangan, maka akan menimbulkan medan magnet yang mengakibatkan
inti besi terinduksi yang akan menarik jangkara sehingga contac-contac yang
terhubung dengan jangkaran tersebut akan ditarik olehnya.
Gambar
3.9 Magnetik Contactor
Dilihat dari segi pelaksanaannya, maka
dengan tertariknya jangkar contact yang ikut menutup adalah 1-2, 3-4, 5-6, dan
13-14. Contact yang ikut terbuka adalah 21-22, 21-22 dan 13-14 adalah contact
bantu normally close dan normally open. Adapun penandaan switch tersebut adalah
sebagai berikut :
1,3,5 : Hubungan untuk sistem
atau rangkaian utama
2,4,6 : Hubungan
untuk beban atau rangkaian utama
13,14 : Auxiliary
switch normally open (NO)
21.22 : Auxiliary
switch normally close (NC)
A1.A2: Hubungan kumparan magnet.
3.4
Pengenalan
Transformator Daya
Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan
mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian
yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetik.
Walaupun transformator bukan suatu peralatan untuk mengkonversi energi, trafo memegang peranan penting dalam
berbagai sistem konversi energi. Penggunaan transformator dalam bidang tenaga
listrik semakin meluas, hal ini disebabkan karena transformator memungkinkan
untuk memilih tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan,
misalnya kebutuhan akan tegangan rendah dalam penggunaan atau pemakaian tenaga
listrik.
Secara garis besar, dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator
dikelompokkan menjadi:
a.
Transformator daya
b.
Transformator Distribusi
c.
Transformator Pengukuran, terdiri dari Transformator
Arus dan Transformator tegangan.
Pada pusat produksi PT. Pupuk Iskandar Muda (PT. PIM) ini banyak sekali
penggunaan transformator, baik transformator step-up maupun transformator
step-down. Transformator daya step-down banyak digunakan di pabrik-pabrik
seperti PT. PIM karena dalam pemakaian tenaga listrik banyak beban-beban
listrik yang menggunakan bermacam-macam tegangan kerja. Untuk mengatasi masalah
yang demikian, maka cara yang paling ekonomis adalah dengan menggunakan
transformator step-up dan tarnsformator step-down. Pada PT. PIM sendiri pengunaan
transformator step-up dan tarnsformator step-down memungkinkan untuk beberapa
jenis tegangan. [2]
3.4.1 Prinsip Kerja Transformator
Prinsip kerja Transformator adalah berdasarkan pada teori Michael
Faraday, yang dikenal dengan teori induksi magnet, Transformator
memiliki dua gulungan kawat yang terpisah satu sama lain dan dibelitkan pada
inti yang sama.
Daya listrik dari kumparan primer ke kumparan sekunder dipisahkan dengan
perantaraan garis gaya
magnet/fluks magnet (GGM) yang dibangkitkan oleh aliran listrik yang mengalir
melalui kumparan primer. Kumparan primer adalah yang menerima daya dan kumparan
sekunder tersambung pada beban.
Untuk dapat membangkitkan tegangan listrik pada kumparan sekunder, fluks
magnet yang dibangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-ubah, maka aliran
listrik yang mengalir melalui kumparan primer haruslah aliran listrik bolak-balik
(AC). Ketika kumparan primer dihubungkan ke sumber listrik AC, pada kumparan
primer timbul GGM ini, di sekitar kumparan primer timbul fluks magnet bersama yang
bolak-balik. Adanya fluks magnet bersama ini meyebabkan pada ujung-ujung
kumparan sekunder timbul gaya
gerak listrik (GGL) induksi sekunder yang mungkin sama, lebih tinggi, atau
lebih rendah dari GGL primer. Hal ini tergantung perbandingan transformasi kumparan
trafo tersebut.
Jika kumparan sekunder dihubungkan ke beban, maka pada kumparan sekunder
timbul arus bolak-balik sekunder. Hal ini mengakibatkan timbul GGM pad kumparan
sekunder dan akibatnya pada beban timbul tegangan sekunder. [2] Prinsip kerja
transformator tersebut dapat dijelaskan oleh gambar berikut:
 |
Gambar
3.10 Prinsip Kerja Transformator
3.4.2 Transformator Tanpa beban
Untuk keadaan transformator tanpa beban, jika kumparan primer
tansformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoidal,
maka akan mengalir arus primer I0 ini menimbulkan tegangan (V) atau
gaya gerak listrik (GGL) sebesar:
Gambar
3.11 Transformator tanpa Beban
Berdasarkan hukum faraday, pada sisi
primer akan timbul tegangan induksi sebesar:
e1 = 
Bila fluks
magnet berbentuk sinusoidal:
= 
= 
Maka GGL-induksi
pada lilitan primer:
e1 = 
= 
= 
GGL-induksi akan
maksimum apabila sudut fasanya sama dengan 1 (
= 1), sehingga GGL-induksi:
= 1), sehingga GGL-induksi:
E1 = 
E1 = 
E1
= 4,44
Pada sisi sekunder, fluks bersama akan menimbulkan GGL yaitu:
e1
= 
e1
= 
Maka harga
efektif pada sisi sekunder adalah:
E1 = 
E1 = 4,44
Sehingga,
= 
Dengan mebagikan
rugi tahanan dan arus bocor, maka menghasilkan:
= = 
= k
Keterangan:
V = Tegangan emf dari transformator
= Fluks maksimum
dalam inti besi (core) transformator
N1 = Jumlah lilitan primer
N2 = Jumlah lilitan sekunder
f = Frekuensi sumber jala-jala listrik
e1 = Tegangan induksi primer
e2 =
Tegangan induksi sisi sekunder
E1 = Tegangan efektif sisi primer
E2 = Tegangan efektif sisi sekunder
V1 = Tegangan suplai sisi primer
V2 = Tegangan output sisi sekunder
k = Rasio perbandingan transformator
3.4.3 Transformator Berbeban
Pada transformator keadaan berbeban maka pada kumparan sekunder dihubungkan
dengan beban RL (Resistansi
Load), maka pada sisi sekunder mengalir I2 sebesar:
I2 = 
Gambar
3.12 Tranformator Berbeban
Arus I2
akan menimbulkan gaya
gerak magnet (GGM), jadi arus yang mengalir pada sisi primer menjadi:
I1 = 
Dengan Im
dianggap kecil dan bisa diabaikan, maka I2 = I1
Jadi,
= 
atau
= 
Keterangan:
I1 = Arus sisi primer transformator
I2 = Arus beban sisi sekunder transformator
I2’
= Arus imbas dari sisi sekunder ke sisi primer
Untuk transformator berdaya besar,
konstruksi ditambah beberapa bagian yang digunakan untuk mengisolasi terminal-terminal
dari tangki transformator dan juga bertindak sebagai pendingin. [2]
3.4.4 Transformator 3 fasa (3φ) dan
Karakteristiknya
Untuk melayani sistem 3φ maka dibuat transformator 3φ. Transformator 3φ
ini dapat dibuat dari 3 buah transformator fasa tunggal atau sebuah
transformator 3φ. Pada dasarnya transformator 3φ sama dengan transformator 1φ,
baik cara kerja maupun teori dasarnya, yaitu bekerja atas dasar cara kerja
induksi elektromagnetik.
Transformator 3φ memiliki beberapa kelebihan dibandingkan 3 buah
transformator fasa tunggal, diantaranya adalah menghemat bahan bakar, harganya
lebih murah, tidak terlalu besar, dan pada daya yang sama transformator 3φ jga
memiliki kelemahan, yaitu bila salah satu belitan cacat maka kedua belitan
lainnya yang masih baik menjadi tidak berguna lagi. [8]
Untuk karakteristiknya Transformator 3φ dibedakan menjadi 2, yaitu:
3.4.5 
Karakteristik
Kerja Transformator sambungan Y-Y
Karakteristik
Kerja Transformator sambungan Y-Y
Jika tegangan antar fasa VL,
maka tegangan setiap belitan Y adalah
, berati tegangan antar fasa 73% lebih besar. Arus kumparan pada
sambungan Y akan sama besar dengan arus fasanya untuk sambungan adalah nya
atau 58% lebih kecil. Oleh karena itu, transformator hubungan Y akan mempunyai
jumlah lilitan yang lebih sedikit, tetapi penampang konduktornya lebih besar
bila dibandingkan dengan transformator sambungan Δ.
Pada konstruksinya yang lebih berat, lilitannya secara mekanis harus
lebih tahan terhadap tekanan atau regangan yang mungkin timbul pada saat
terjadi hubung singkat. Transformator hubungan Y-Y mempunyai banyak keuntungan
apabila digunakan untuk menghubungkan sistem 3φ pada tegangan yang lebih
tinggi. [8]
3.4.6 Karakteristik Kerja Transformator sambungan
Δ-Y dan Y-Δ
Transformator sambungan ini banyak dipakai pada sistem tegangan tinggi.
Transformator Δ-Y banyak digunakan untuk menaikkan tegangan, sedangkan transformator
Y-Δ untuk menurunkan tegangan. Dengan sambungan Y pada sisi tegangan tinggi
dapat memungkinkan dibuat pentanahan titk netral sehingga potensial setiap fasa
pada sisi Y tersebut dapat dibatasi sehingga biaya untuk pembuatan belitan
transformator menjadi lebih murah. [8]
3.4.7 Sistem Sambungan Transformator 3 Fasa
Menurut standar VDE ada beberapa kelompok hubungan transformator 3φ
seperti terlihat pada table di bawah ini. Untuk menentukan kelompok hubungan
tersebut tersdapat beberapa patokan, yaitu:
1.
Notasi untuk tegangan tinggi (primer): D (delta) dan Y
(star).
2.
Notasi untuk tegangan rendah (sekunder): d, y, dan z.
3.
Angka jam menyatakan bagaimana letak sisi kumparan
tegangan rendah terhadap sisi kumparan tegangan tinggi.
Table 3.1
Golongan Hubungan yang Lazim Menurut VDE 0532
|
Tanda
|
Gambar
|
Perlindungan
Lilitan X
|
||
|
Angka
Jam
|
Golongan
Hubungan
|
Tegangan
Tinggi
|
Tegangan
Rendah
|
|
|
Transformator-transformator
3 fasa
|
||||
|
0
|
Dd0
Yy0
Dz0
|
  |
 |
  |
|
5
|
Dy5
Yd5
Yz5
|
|
   |
   |
|
8
|
Dd8
Yy8
Dz8
|
|
   |
|
|
11
|
Dy11
Yd11
Yz11
|
|
   |
|
3.4.8 Trafo Arus (Current Transformator)
Trafo arus sering juga disebut
dengan trafo pengukuran yang
digunakan untuk mengukur arus beban suatu rangkaian. Dengan menggunakan
transformator, maka arus beban dapat diukur dengan menggunakan alat ukur arus
(amperemeter). Transformator arus memiliki satu sisi untuk kumparan yaitu N
(lilitan), maka pada trafo arus akan berlaku hubungan:
=
atau
= 
Keterangan;
I1 = Arus sisi primer transformator
I2 = Arus sisi sekunder transformator
N1 =
1 = Jumlah kumparan fasa sisi primer transformator arus
N2 =
Jumlah kumparan fasa sisi sekunder transformator
Gambar
3.13 Simbol Trafo arus
Keterangan:
a =
b = Terminal arus masuk sisi
primer
a’ = b’ =
Terminal arus keluar sisi sekunder
CT =
Current Transformer
Gulungan primer transformator arus
terdiri dari lilitan tunggal seperti pada gambar 3.13 yang ditandai dengan
memasukkan penghantar primer ke dalam teras (torodial steel core). Sedangkan lilitan sekunder ditandai dengan a’
dan b’. Transformator arus menyerupai transformator biasa, dimana arus primer
yang memasuki terminal a dan arus primer yang meningalkan terminal a’ pada
gulungan sekunder adalah sefasa dengan arus primer jika arus magnetisasi
diabaikan. Berdasarkan konsep pada analisa sistem tenaga tentang transformator
arus pada sisi sekunder yang telah dibakukan adalah 5 ampere. Standar kedua
adalah 1 ampere yang dipakai di Eropa dan juga Amerika Serikat. Standar
perbandingan arus CT telah ditetapkan seperti pada table 3.2 dibawah ini:
Table 3.2 Standar Perbandingan Arus CT
|
Perbadingan
Arus
|
Perbandingan
Arus
|
Perbadingan
Arus
|
|
50:5
100:5
150:5
200:5
250:5
|
300:5
400:5
450:5
500:5
600:5
|
800:5
900:5
1000:5
1200:5
|
Rating gulungan sekunder CT dapat dilampaui untuk beberapa waktu yang
singkat tanpa merusak gulungan tersebut. Arus yang lebih dari 10-20 kali arus
normal setting dijumpai dalam gulungan CT yaitu pada saat terjadi gangguan
hubung singkat. Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah perlu diperhatikan
agar rangkaian sekunder selalu tertutup. Jika dalam keadaan terbuka, maka GGM N2.I2
akan sama dengan nol (karena I2 = 0), sedangkan GGM N1.I1
tetap ada sehingga fluks normal (
) akan terganggu. Operasi sebuah transformator akan ideal
apabila rangkaian sekunder mempunyai impedansi yang rendah pada saat
dipergunakan sebagai pengukuran atau dalam keadaan hubung singkat. [5]
) akan terganggu. Operasi sebuah transformator akan ideal
apabila rangkaian sekunder mempunyai impedansi yang rendah pada saat
dipergunakan sebagai pengukuran atau dalam keadaan hubung singkat. [5]
3.5
Perbandingan
Operasi Antara Sistem yang Diketanahkan dengan Sistem yang Tidak Diketanahkan/Sistem
dengan Pengetanahan Netral
3.5.1 Besar Arus Gangguan
Pada sistem pentanahan impedansi arus gangguan tanah sangat besar, pada sistem
delta arus melalui gangguan tanah tergantung pada kabel distribusi, bila kabel
distribusi bertambah luas maka arus cukup besar sehingga busur listrik tetap
tertahan.
Pada sistem dengan pentanahan netral diketanahkan, bila dilaksanakan
secara baik maka arus gangguan tanah dikurangi pada harga yang relatif kecil,
kerusakan pada peralatan pada titik gangguan yang disebabkan arus berkurang.
Pada sistem dengan netral diketanahkan praktis semua gangguan satu fasa
ketanah dapat dipadamkan sebelum beralih dan berkembang ke gangguan fasa yang
lain. Oleh karena itu, operasi dari relay dan interupsi terhadap sistem menjadi
berkurang dengan pemasangan kumparan. [6]
3.5.2 Tegangan ketanah
Sistem yang diketanahkan langsung biasanya tegangan ketanah mempunyai
harga yang cukup rendah dibandingkan dengan pentanahan dengan tahanan atau
reaktansi. Pergeseran titik netralnya kecil pada seluruh bagian dari sistem.
Tegangan ketanah pada fasa tidak terganggu tidak bertambah terlalu besar selama
keadaan gangguan. Pada sistem Delta tegangan fasa yang tidak terganggu pada
titik gangguan kira-kira sama dengan jala-jala dan titik yang jauh bisa
kira-kira 20% - 50% lebih besar. Jadi bisa menyebabkan terjadi gangguan dua
fasa ketanah. Dengan relay OCGR (Over Current Ground Relay) tegangan lebih pada
setiap lokasi akan lebih rendah daripada yang terdapat pada sistem delta. Dan
kerusakan pada peralatan sangat berkurang karena berlangsungnya gangguan dipersingkat. [6]
3.5.3 Pemeliharaan Pentanahan di Titik Netral
Dari beberapa pertimbangan didapat semacam saran dalam memilih cara
pentanahan titik netral sistem yang sebaiknya digunakan. Pemilihan ini dapat
berdasarkan tegangan dari sistem tersebut.
a.
Sistem tegangan rendah 600 Volt, pentanahan langsung.
Pada sistem tegangan rendah diperlukan sejumlah arus gangguan tanah yang cukup
tinggi untuk mengoperasikan piranti-piranti pelindung. Pada daerah tegangan ini
hambatan yang kecil saja antara titik netral dan tanah sudah mengurangi arus
gangguan tanah. Oleh karena itu pentanahan langsung sesuai untuk sistem
tegangan rendah.
b.
Sistem tegangan menengah (2,4kV – 13,8kV), pentanahan
lewat hambatan pada sistem ini sering dipakai untuk hubungan langsung ke
motor-motor, karena itu diperlukan hambatan untuk mengurangi arus gangguan yang
akan mengalir memasuki kumparan motor.
c.
Sistem tegangan tinggi (22KV), pentanahan langsung
umumnya digunakan pada sistem ini terutama pada saluran distribusi yang
menggunakan arrester tipe netral ditanahkan.
Untuk perlindungan yang lebih baik terhadap gangguan lebih, juga
dipertimbangkan hal-hal lain seperti:
1.
Sistem tidak terhubung ke motor-motor sehingga
pembatasan arus gangguan tanah bukan suatu persoalan utama.
2.
Sistem tegangan tinggi biasanya tidak terhubung dekat
dengan bangunan.
3.
Daya yang tinggi bila menggunakan hambatan cara
pentanahan langsung tepat untuk digunakan bagi sistem tegangan tinggi.
Menurut AIEE faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan metode
pentanahan darti suatu sistem tenaga adalah:
1.
Selektivitas dan sensitivitas dari relay gangguan
tanah.
2.
Pembatasan besar arus gangguan tanah.
3.
Tingkat pengamanan terhadap tegangan surja dengan
arrester.
4.
Pembatasan tegangan lebih transien.
Keempat faktor di atas mempunyai pengaruh yang besar terhadap
keekonomisan sistem, perencanaan serta tata-letak dari sistem dan kontinuitas
pelayanan.
3.5.4 Proteksi Gangguan Tanah
Proteksi gangguan tanah akan berhasil dengan baik, tergantung dari
besarnya arus gangguan ketanah. Sistem yang netralnya diketanahkan dengan
reaktansi, pada umumnya arus gangguan tanah sebesar 25% arus lebih dari arus
gangguan 3 fasa.
Pada umumnya, kesuksesan dari proteksi gangguan tanah diperoleh bila arus
gangguan tanah lebih besar dari 10% dari arus gangguan 3 fasa. Untuk sistem
yang diketanahkan melalui tahanan yang besar atau melalui kumparan Petersen
akan mempunyai arus gannguan ketanah yang sangat kecil.
Khusus untuk kumparan Petersen, biasanya dilengkapi dengan alat untuk
menghubungkan langsung titik netral pada waktu terjadi gangguan yang permanen
dengan tujuan untuk memperbesar arus gangguan tanah. Dengan demikian relay
tanah yang konvensional dapat bekerja. [6]
3.5.5 Pembatasan Besar Arus Gangguan Tanah
Arus gangguan yang besar dapat mengakibatkan kerusakan-kerusakan pada
peralatan, misalnya kerusakan pada penghantar. Disamping itu kemungkinan
gangguan tanah pada satu fasa berkembang ke fasa lain atau mengganggu peralatan lain, tergantung
pada besarnya arus gangguan dan lama waktu yang diperlukan untuk menghilangkan
gangguan tanah tersebut.
Untuk sistem-sistem dengan pemutus daya yang lambat, pembatasan besar
arus gangguan ini perlu diperhatikan. Tetapi pembatasan arus itu tidak boleh
terlalu kecil. Karena dalam keadaan ini relay tidak dapat bekerja lagi. Jadi
pembatasan arus gangguan ini merupakan suatu ukuran koordinasi, yang akan
menentukan metoda pengetanahan dari sistem.
Ketidakstabilan dari sistem karena gangguan tanah pada saat ini tidak
perlu lagi dipertimbangkan dalam pemilihan metode pengetanahan bila dilengkapi
dengan relay dan pemutus daya yang bekerja cepat. [6]
3.5.6 Pembatasan Tegangan Lebih Transien
Tegangan lebih yang tinggi dapat ditimbulkan oleh busur tanah. Busur
tanah ini umumnya terjadi pada sistem yang tidak diketanahkan.
Tegangan transien maksimum yang disebabkan oleh pemutusan tergantung dari
sistem pentanahan. Tegangan transien yang palin tinggi terjadi pada sistem yang
netralnya tidak diketanahkan. Kemudian menyusul sistem yang diketanahkan dengan
kumparan Petersen.
Untuk sistem yang diketanahkan dengan reaktansi atau tahanan, dimana X0/X1≤10,
pada umumnya mempunyai tegangan lebih rendah. [6]
BAB IV
PENTANAHAN NGR PADA TRANSFORMATOR DAYA 2,4 KV
4.1
Umum
Seperti yang penulis utarakan bahwa pada pusat produksi PT. Pupuk
Iskandar Muda (PT. PIM) ini banyak sekali penggunaan transformator, baik
transformator step-up maupun transformator step-down. Transformator banyak
digunakan di pabrik-pabrik seperti di PT. PIM Karena dalam pemakaian tenaga
listrik banyak beban-beban listrik yang menggunakan bermacam-macam tegangan
kerja. Untuk mengatasi masalah ini, maka cara yang paling ekonomis adalah
dengan menggunakan transformator step-up dan trstep-down memungkinkan untuk
beberapa jenis tegangan. Salah satunya adalah transformator step-down yang
digunakan pada unit Utility, yaitu: 13,8/2,4 kV ; 3000 kVA.
Pada pembangkit listrik PT. Pupuk Iskandar Muda titik netral dari
transformator daya diketanahkan dengan melalui netral grounding resistor (NGR). NGR adalah suatu piranti
dimana titik netral bintang dari transformator dihubungkan ketanah melalui satu
atau lebih resistor. Resistor-resistor ini digunakan untuk tujuan mengurangi
tegangan transien apabila terjadi arus gangguan tanah. Selain itu NGR berfungsi
sebagai penahan arus gangguan jika terjadi arus gangguan tanah pada belitan
transformator yang dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan-peralatan pada
mesin-mesin pembangkit yang ada pada PT. PIM. NGR juga dapat megurangi hubung
singkat dan melindungi personel dari hubung singkat yang terjadi ketanah.
4.2
Perbandingan
Spesifikasi NGR Sebenarnya, dan dengan Perhitungan Secara Matematis
3,22Ω/400A/10 sec
R =
Dimana:
VL-N = Tegangan tiga fasa
I = Arus
|
R =
=
= 3,46Ω
R =
=
= 3,22Ω
Maka didapat persen perbandingannya 3,22 : 3,46
sebesar:
%G
=
= 7,4%
Dengan perhitungan dapat diketahui bahwa spesifikasi tahanan NGR 3,22Ω
yang terdapat pada name plate ada perbedaan nilai spesifikasi, secara
perhitungan adalah 3,46Ω. Maka peralatan tersebut mempunyai toleransi kerjanya.
Secara perhitungan persentase perbedaan sebesar 7,4% jadi perbedaannya hanya
dedikit.
4.3
Besar Arus
Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke-Tanah Tanpa Penggunaan NGR
4.3.1
Prinsip
Kerja
Prinsip kerja dari rangkaian ini, apabila terjadi arus gangguan hubung
singkat ketanah pada penyulingan seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.1, maka
arus gangguan tersebut langsung dirasakan ZN sehingga arus gangguan
sangat besar dirasakan pada belitan transformator.
Gambar 4.1 Efek Hubung Tanah pada
Sistem yang Ditanahkan Tanpa Penggunaan NGR
Arus gangguan hubung singkat yang dirasakan sangat besar maka dapat menyebabkan
transformator cepat rusak. Sehingga arus gangguan dapat dirasakan oleh
transformator sebagai berikut:
·
Persamaan untuk mengetahui nilai impedansi
ketanah pada sistem satu fasa:
Z =
Keterangan:
Z = Impedansi
V = Tegangan masukan transformator sisi primer
P = Daya pada transformator
Z = = 
=
= 
= 63,48Ω
·
Persamaan untuk mengetahui besar arus gangguan
hubung singkat ketanah pada sistem satu fasa.
If = 
Keterangan:
If = Arus gangguan hubung singkat ketanah
V = Impedansi
Z = Tegangan keluaran transformator sisi sekunder
If =
= 
= 37,80A
Berdasarkan hasil perhitungan diatas maka dapat diketahui bahwa arus
gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah sangat besar, dapat merusak
transformator dan peralatan listrik yang ada pada PT. PIM Aceh Utara. Untuk
pengamanan pada transformator maka diperlukan sistem pentanahan dengan
penggunaan NGR.
4.4
Besar Arus
Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke-Tanah dengan Penggunaan NGR 3,22Ω
4.4.1
Prinsip
Kerja
Prinsip kerja dari rangkaian ini, apabila terjadi arus gangguan tanah
pada penyulingan seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.2, maka arus gangguan
tersebut langsung dirasakan oleh tahanan RN sehingga arus gangguan
langsung dirasakan pada belitan transformator.
Gambar 4.2 Efek Hubung Tanah pada
Sistem yang Diketanahkan dengan NGR 3,22 Ω
Semakin
besar tahanannya maka semakin kecil arus gangguan yang dirasakan oleh
transformator sehingga transformator tidak cepat rusak. Perbedaan RN
= 2,22Ω dengan RN = 3,22Ω yaitu pada daya serapnya. Daya serap RN
= 2,22Ω lebih besar sehingga arus gangguan dapat dirasakan oleh transformator
sehingga transformator bisa mengalami kerusakan. Sedangkan daya serap pada RN
= 3,22Ω lebih kecil sehingga arus gangguan tidak dapat dirasakan langsung oleh
transformator sehingga tidak mudah rusak.
Persamaan untuk
mengetahui besar arus gangguan tanah pada sistem satu fasa:
If max = 
Keterangan:
If max = Arus gangguan tanah dari titik
netral trafo ketanah melalui NGR pada satu fasa
Eph = Tegangan fasa netral
RN = Tahanan NGR
Persamaan yang
digunakan untuk mengetahui daya serap sewaktu terjadi arus gangguan:
Pmax = 
Keterangan:
Pmax
= Daya serap sewaktu terjadi gangguan
Eph = Tegangan fasa netral
RN =
Tahanan NGR
Untuk mengetahui seberapa besar arus
gangguan tanah dan daya serap sewaktu gangguan pada RN yang
ditetapkan oleh TEC. Japan: Toyo Engineering adalah:
·
Untuk RN = 2,22Ω
If max = = 
= 
= 624,16Ampere
= = = 624,16Ampere
Pmax = = 
= 0,86MW
= = 0,86MW
·
Untuk RN = 3,22Ω
If max = = 
= 
= 430,32Ampere
= = = 430,32Ampere
Pmax = = 
= 0,59MW
= = 0,59MW
Berdasarkan hasil perhitungan diatas maka dapat diketahui bahwa semakin
kecil tahanan NGR maka semakin besar arus gangguan tanah dan daya serap sewaktu
terjadi gangguan, juga menyebabkan kerusakan pada transformator tersebut dan
peralatan listrik yang ada pada PT. PIM Aceh Utara.
4.5
Tujuan
Penggunaan NGR 3,22Ω Keadaan Gangguan Tanah pada Transformator Daya NG-1122
·
Untuk mengurangi hubung singkat dan melindungi
personel dari hubung singkat akibat terputusnya arus.
·
Untuk mengurangi bususr api atau percikan api
yang berbahaya bagi personel.
·
Untuk mengamankan sirkuit terhadap gangguan
transien.
·
Untuk mengurangi tekanan pada mesin pembangkit
yaitu Standby Solar Turbine Generator.
·
Untuk mencegah kebakaran dan mengurangi pengaruh
kerusakan pada isolasi akibat gangguan hubung singkat pada peralatan listrik
seperti switchgear, transformator, kabel dan mesin pembangkit.
4.6
Mengenal
Peralatan NGR 3,22Ω
4.6.1
Pengenal
Arus
Besar arus yang digunakan pada NGR adalah Min. = 400A, Max. = 430A. suatu
sistem dari waktu ke waktu bisa saja terjadi perbedaan karena adanya penambahan
atau pengurangan dari sistem tersebut. Faktor inilah yang menentukan besar arus kompensasi maksimum dan minimum.
4.6.2
Pengenal
Waktu
Pengenal waktu dari NGR adalah 10 detik merupakan lama waktu yang
diperbolehkan bagi NGR untuk bekerja dalam keadaan gangguan. Pemilihan pengenal
waktu NGR bertujuan untuk menjaga atau mempertahankan kontinuitas sewaktu
terjadi gangguan tanah yang terus menerus.
4.6.3
Pengenal
Tegangan
Pengenalan tegangan NGR adalah tegangan fasa dari sistem yaitu 2,4kV.
4.7
Penunjukan
Adanya Gangguan Tanah
Adanya gangguan tanah dapat diketahui dengan bantuan penunjukan terhadap
tegangan ketanah dari ketiga fasa sistem. Pada NGR masing-masing menggunakan
2,4kV, peralatan-peralatan yang digunakan untuk menunjukkan adanya gangguan
tanah diantaranya:
1.
Sebuah tarfo arus pada sisi yang diketanahkan dari NGR
dengan disertai suatu Ammeter.
2.
Sebuah trafo tegangan nertal dengan disertai
voltmeter/penunjuk/perekam dan kadang-kadang juga suatu alarm.
4.8
Fungsi
Netral Grounding Resistor (NGR) Pada Saat Terjadi Gangguan Tanah
Netral Grounding Resistor (NGR) berfungsi sebagai pelenyap atau
memperkecil arus gangguan yang ditimbulkan oleh gangguan tanah. Bila suatu sistem
yang tidak diketanahkan terganggu oleh hubung singkat kawat tanah, maka arus
gangguan kapasitif itu kembali ke titik netral sistem melalui gangguan tersebut.
Jika transformator dihubungkan ke titik netral sistem, umumnya dipilih netral
sekunder transformator. Maka arus yang mengalir dari sistem melalui kapasitansi
pada satu arah melalui netral pada arah berlawanan maka akan saling
menetralisir. Jadi dalam hal ini tidak ada arus yang mengalir melalui titik
gangguan kecuali komponen arus rugi-rugi.
4.9
Penempatan
Over Current Ground Relay (KIO-LGR) Pada Sistem Pentanahan Transformator Daya
NG-1122
Arus gangguan tanah yang diminimalisir oleh NGR sehingga arus gangguan tanah
menjadi kecil. Dengan demikian gangguan dapat dengan segera dipadamkan.
Pemadaman dapat terjadi bila gangguan itu bersifat temporer, dan dapat
beroperasi terus tanpa adanya kerusakan pada komponen transformator. Jadi
dengan NGR sebenarnya sistem telah dilindungi terhadap gangguan tanah. Walaupun
gangguan masih belum hilang karena arus gangguan telah menjadi kecil. Tetapi
walaupun demikian gangguan itu harus dihilangkan dengan peralatan proteksi Over Current Ground Relay (KIO-LGR) yang
mengamankan transformator seperti gambar 4.3 berikut:
Gambar
4.3 Posisi Over Current Ground Relay
sebagai pembantu NGR pada saat terjadi gangguan
Pada sistem yang terisolir dan sistem yang diketanahkan dengan NGR
proteksi yang digunakan yaitu KIO-LGR dengan rasio 300/5. sedangkan pada sistem
yang diketanahkan langsung, tegangan residu tidak pernah dapat melebihi
tegangan fasa netral yang normal. Tetapi apabila gangguan tanah itu mempunyai
tahanan yang tinggi, tegangan residu yang dikirim ke relay akan berkurang. Jadi
apabila tahanan gangguan tanah itu tinggi, arus residu rendah, sehingga kopel
pada relay akan rendah pula.
Gangguan yang menetap tidak boleh terlalu lama
dibiarkan dari waktu yang telah ditetapkan, dan titik gangguan arus segera
dilokasikan dan diperbaiki, proteksi untuk menunjukkan adanya gangguan dan
letak gangguan tersebut.
4.10 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pemilihan
Tahanan RN 3,22Ω Terhadap Arus Gangguan Tanah
4.10.1
Selektivitas
dan sensitivitas dari Relay Arus Gangguan Tanah
Proteksi dibutuhkan untuk melindungi tiap elemen dari sistem serta
mengamankannya secepat mungkin dari gangguan yang sedang terjadi sebab gangguan
dapat membahayakan sistem antaralain menyebabkan blackout generator-generator
dalam sistem. Pemutusan dari bagian-bagian yang terganggu saja, proteksi harus
sesensitif mungkin, jadi hanya dibatasi pada komponen yang terganggu saja.
Proteksi harus sensitif, artinya harus dapat mendeteksi suatu gangguan secara
pasti.
Jika terjadi gangguan satu fasa ketanah dengan menggunakan tahanan 3,22Ω
maka arus nominal yang disalurkan untuk mengatasi gangguan tersebut adalah:
VL-N = I x R
Dimana:
VL-N
= Tegangan tiga fasa
I = Arus
R = Tahanan (tahanan NGR yang digunakan)
I = 
= 
= 430Ampere
= = 430Ampere
Jadi arus nominalnya yang akan
disalurkan dari generator jika tejadi gangguan adalah sebesar 430 Ampere.
4.10.2
Pembatasan
Besar Arus Gangguan Tanah
Arus gangguan yang besar dapat mengakibatkan kerusakan-kerusakan pada
peralatan, misalnya kerusakan pada penghantar. Disamping itu kemungkinan
gangguan tanah pada satu fasa berkembang ke fasa yang lain atau mengganggu
peralatan yang lain, tergantung pada besarnya arus gangguan dan waktu,
diperlukan untuk menghilangkan gangguan tanah tersebut.
Pada sistem-sistem dengan pemutus daya yang lambat, pembatasan besar arus
gangguan perlu diperhatikan. Tetapi pembatasan arus tidak boleh terlalu kecil,
karena dalam keadaan ini relay tidak dapat bekerja. Jadi pembatasan arus
gangguan ini merupakan suatu ukuran koordinasi dengan relay, yang akan
menetukan metode sistem pengetanahan.
Pada umumnya kesuksesan dari proteksi gangguan tanah diperoleh bila arus
gangguan tanah lebih besar dari 10% dari arus gangguan 3 fasa. Dari perhitungan
diatas NGR (Netral Ground Resistor)
3,22Ω mempunyai arus gangguan taanh (If) lebih besar atau sama
dengan 10% dimana besar arus gangguan tanah sebesar 19% dari kapasitas
transformator.
BAB V
PENUTUP
5.1
KESIMPULAN
Setelah membahas dan mempelajari tentang Sistem Pentanahan Transformator
Daya 13,8/2,4 kV dengan penggunaan NGR 3,22 Ω maka dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1.
Pengaruh gangguan tanah pada sistem distribusi 2,4 kV skala
kecil yang netralnya diketanahkan melalui resistansi 3,22 Ω mempunayi kemampuan
untuk membatasi arus gangguan tanah sehingga transformator dapat dilindungi
dari arus gangguan tanah.
2.
Dengan adanya Relay
Over Current Ground pada sistem ini, gangguan yang tinggi, dan bersifat
menetap maka relay akan mendeteksi gangguan tersebut yang akan memerintahkan
mentripkan VCB.
3.
Besarnya nilai RN 3,22 Ω, tegangan
transformator di sisi sekunder 2,4 kV telah ditetapkan Rekayasa Industri dan Toyo Engineering Coorporation (T.E.C)
PT. Pupuk Iskandar Muda sehingga daya serapnya lebih kecil sehingga arus
gangguan tidak dapat dirasakan langsung oleh transformator daya.
4.
RN akan bekerja apabila terjadi arus
gangguan pada penyulang sehingga arus gangguan tanah tidak langsung dirasakan
oleh belitan transformator.
5.
NGR (Netral
Grounding Resistor) dapat melindungi peralatan listrik dari gangguan tanah
walaupun gangguan masih belum hilang karena arus gangguan menjadi kecil.
5.2
SARAN
1.
|
2.
Kepada para mahasiswa praktek kerja lapangan agar
memanfaatkan waktu kerja prakteknya dengan baik, sehingga dalam waktu yang
diberikan dapat menyelesaikan tugasnya dengan baik pula.
3.
Agar peralatan keamanan (safety) yang telah ada dilengkapi dengan ear plug dan masker guna
pencegahan terhadap kebisingan yang ditimbulkan oleh pabrik dan mencegah dari
adanya bahaya gas beracun.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Prof. A. Kadir. 1995. Transmisi
Gardu Induk. Erlangga: Jakarta.
[2] Rijono, Yon. 1997. Dasar
Teknik Tenaga Listrik. Yogyakarta: ANDI.
[3] TEC (Instruction Books VM-GI 7000 Vol. 7). 1982. Japan: Toyo
Engineering Coorporation.
[4] Catalog PIM Series.
[5] William D. Stevenson, Jr.
1996. Analisis Sistem Tenaga Listrik,
Edisi keempat. Jakarta:
Erlangga.
[6] T.S. Hutauruk. 2002. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan
Pengetanahan Peralatan. Jakarta:
Erlangga.
[7] The IEEE Green Book, Std
142, IEEE Recommended Practice for
Grounding of Industrial and Commercial Power Sistem. 2002. Amerika: The
Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
[8] Fadilah, Kismet. 1999. Instalasi Motor-Motor Listrik. Bandung: Angkasa.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar