Date post: | 06-Aug-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | anggita-lieska-rianti |
View: | 34 times |
Download: | 3 times |
STAR DELTA STARTER PADA PENGASUTAN MOTOR 3 PHASA PDAM TIRTA M USI PALEMBANG
Normaliaty FithriDosen Universitas Bina Darma
Jalan Jenderal Ahmad Yani No.12, Palembang Pos-el: [email protected]
Abstract : electromotor a principal tool that make use electricity energy to move activator machines and another industrial device. electromotor are supporting most important at industrial world. Electromotor need supported device that is called starter. For example DOL ( direct on line), star delta starter, autotransformer starter and soft starter. starter that used at PDAM Tirta Musi Palembang star delta starter, starter this decrease current jump and torsi at the time of start. compiled on 3 contactor that is play contactor, star contactor and delta contactor, timer to pengalihan from star to delta with a overload relay. at the of start, starter linked according to star. after will approach speed normal starter will move to be connections according to delta. starter this will work well if moment start motor is not overload.
Keywords : Motor, Starter, Current.
Abstrak : Motor-motor listrik adalah suatu alat utama yang memanfaatkan energi listrik untuk menggerakkan mesin-mesin penggerak dan peralatan industri lainnya. Motor-motor listrik merupakan penunjang yang paling utama di dunia industri. Untuk menggerakan elektro motor, diperlukan peralatan pendukung yaitu motor starter atau biasa disebut starter. Dikenal terdapat beberapa macam jenis starter. diantaranya : Direct On Line (DOL) Starter, Star Delta Starter, Autotransformer Starter dan Soft Starter. Starter yang digunakan di PDAM Tirta Musi Palembang adalah Star Delta Starter, Starter ini mengurangi lonjakan arus dan torsi pada saat start. Tersusun atas 3 buah contactor yaitu Main Contactor, Star Contactor dan Delta Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star ke Delta serta sebuah overload relay. Pada saat start, starter terhubung secara Star. Setelah mendekati speed normal starter akan berpindah menjadi terkoneksi secara Delta. Starter ini akan bekerja dengan baik jika saat start motor tidak terbebani dengan berat.
Kata Kunci : Motor, Starter,
1. PENDAHULUAN
Motor-motor listrik adalah suatu alat
utama yang memanfaatkan energi listrik untuk
menggerakkan mesin-mesin penggerak dan
peralatan industri lainnya. Motor-motor listrik
merupakan penunjang yang paling utama di
dunia industri.
Motor induksi adalah suatu mesin listrik
yang merubah energi listrik menjadi energi
gerak dengan menggunakan gandengan medan
listrik dan mempunyai slip antara medan stator
dan medan rotor. Keuntungan menggunakan
motor 3 Phasa yaitu konstruksi sangat kuat dan
sederhana terutama bila motor dengan rotor
sangkar, Harganya relatif murah dan
kehandalannya tinggi, Effesiensi relatif tinggi
pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga
rugi gesekan kecil, Biaya pemeliharaan
rendah karena pemeliharaan motor hampir
tidak diperlukan.
Motor induksi merupakan motor yang
paling banyak kita jumpai dalam industri.
Untuk menggerakan elektro motor, diperlukan
peralatan pendukung yaitu motor starter atau
biasa disebut starter (pengasutan). Dikenal
terdapat beberapa macam jenis starter.
Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 25
diantaranya : Direct On Line (DOL) Starter, Star
Delta Starter, Autotransformer Starter dan Soft
Starter
Starter yang digunakan di PDAM Tirta
Musi Palembang adalah Star Delta Starter,
Starter ini mengurangi lonjakan arus dan torsi
pada saat start. Tersusun atas 3 buah contactor
yaitu Main Contactor, Star Contactor dan Delta
Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star ke
Delta serta sebuah overload relay. Pada saat
start, starter terhubung secara Star. Gulungan
stator hanya menerima tegangan sekitar 0,578
(seper akar tiga) dari tegangan line. Jadi arus dan
torsi yang dihasilkan akan lebih kecil dari pada
DOL Starter. Setelah mendekati speed normal
starter akan berpindah menjadi terkoneksi secara
Delta. Starter ini akan bekerja dengan baik jika
saat start motor tidak terbebani dengan berat.
(Schneider, 2006).
Adapun tujuan dari penulisan ini adalah
untuk mengetahui sistem pengasutan (starter)
motor 3 phasa pada PDAM Tirta Musi
Palembang.
Batasan masalah pada penulisan ini
adalah membahas tentang sistem pengasutan
(starter) motor 3 phasa pada PDAM Tirta Musi
Palembang.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dan pengumpulan data
dilakukan di PDAM Tirta Musi Intake 1 Ilir
Palembang.
2.2. Metode Penelitian
Dalam melakukan Penelitian ini, untuk
mendapatkan data-data dan informasi, maka
dapat digunakan metode pengumpulan data
sebagai berikut :
a. Riset Lapangan (Field Research)
Merupakan pengumpulan data yang
dibutuhkan dengan cara mendapatkan keterangan
langsung dari perusahaan dan pihak-pihak intern
perusahaan yang mempunyai wewenang
memberikan informasi dan data yang diperlukan
dalam penulisan ini.
b. Riset pustaka (Library Research)
Yaitu pengumpulan data dengan jalan
mempelajari buku-buku literature serta sumber
yang berhubungan dengan objek permasalahan.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kubikel 20 Kv
26 Jurnal Imiah TEKNO Vol 7 No 1, April 2010: 25-34
Adalah komponen peralatan-peralatan
untuk memutuskan, menghubungkan, mengukur
tegangan, arus, maupun daya, proteksi, dan
kontrol yang terpasang pada ruang tertutup, yang
berfungsi sebagai pembagi, penyalur, pengukur,
pengontrol dan proteksi sistem penyaluran
tenaga listrik.
Disebut sebagai kubikel karena
peralatan-peralatan tersebut dikemas plat
berbentuk lemari dengan pintu di bagian depan
yang bisa dibuka dan ditutup menurut standar
operasi yang diminta.
Fungsi Kubikel TM/20 KV
1. Tempat operasi switching On-Off jaringan
distribusi (radial, loop,spindle).
2. Tempat operasi switching On-Off terhadap
trafo distribusi.
3. Tempat operasi switching On-Off bagi motor-
motor (dengan tegangan nominal lebih rendah
3,3 s/d 12 KV).
Gambar 1. Kubikel 20 KV
Bagian bagian dari Kubikel
Circuit Breaker (CB)
Circuit Breaker adalah suatu peralatan
listrik yang digunakan untuk menghubungkan
atau memutuskan arus listrik sesuai dengan
ratingnya. Circuit breaker ini dapat dioperasikan
secara otomatis maupun manual dengan waktu
pemutus atau penyambungan yang tetap sama,
sebab faktor ini ditentukan oleh struktur
mekanisme yang menggunakan pegas.
Load Breaker Switch (LBS)
Load Breaker Switch (LBS) adalah alat
untuk memutus atau menghubungkan rangkaian
pada sistem tenaga listrik dalam kondisi
berbeban dan tidak berbeban. Pemutus ini tidak
dapat digunakan untuk memutus arus gangguan.
Pemutus ini biasanya digunakan pada jaringan
tegangan menengah. Pada LBS terdapat dua
kontak yaitu kontak utama dan kontak bantu.
Kedua kontak ini bekerja bergantian yaitu pada
saat masuk kontak bantu masuk terlebih dulu
kemudian kontak utama dan pada saat keluar
kontak utama keluar terlebih dulu baru kontak
Bantu.
Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 27
Disconnecting Switch (DS)
Disconecting Switch (DS) adalah suatu
peralatan yang merupakan pasangan dari Circuit
Breaker. Fungsi disconnecting switch adalah
memisahkan tegangan suatu bagian dari
sumbernya pada keadaan tidak berbeban.
Hubungan rangkaian circuit breaker dan
disconnecting switch adalah menempatkan
circuit beraker diantara dua disconnecting
switch. Hubungan antara circuit breaker dengan
disconnecting switch adalah interlock dengan
tujuan tidak salah pengoperasian dari dua
peralatan tersebut.
Earthing Switch (ES)
Saklar pentanahan menghubungkan
saluran transmisi dengan bumi. Dalam keadaan
normal saklar pentanahan pada posisi terbuka
dan bila saluran transmisi mengalami gangguan
hubung singkat maka saklar pentanahan akan
ditutup dengan tujuan membebaskan tegangan
pada salusan transmisi.
Current Transformer (CT)
Current Transformer (CT) adalah suatu
peralatan transformator yang diletakkan dalam
rangkaian tenaga listrik yang berguna sebagai
peralatan ukur yang dihubungkan dengan relai
pengaman. Dengan transformator arus, dapat
diperluas batas pengukuran suatu alat ukur.
Potensial Transformer (PT)
Potensial transformer berfungsi untuk
menurunkan tegangan tinggi atau tegangan
menengah menjadi tegangan rendah untuk
besaran ukur sesuai dengan alat-alat pengukuran.
Relai Proteksi
1. Relai arus lebih ( Over Current Relai )
Relai ini berfungsi untuk memproteksi
terhadap arus lebih yang diakibatkan oleh
gangguan hubung singkat antar phasa
2. Relai Gangguan Tanah ( GroundFault Relai )
Relai ini berfungsi untuk mengamanka dari
gangguan tanah.
3. Relai arus lebih waktu tertentu (Definite Time
Over Current Relai)
Sifat atau karakteristik dari relai definite time
ini adalah relai baru akan bekerja bila arus
yang mengalir pada relai tersebut melebihi
besarnya arus setting (Is) yang telah
ditentukan
Heatler
Heatler adalah alat yang berfungsi untuk
menjaga komponen – komponen kubikel dari
kelembapan udara, karena kelembapan udara
bisa menimbulkan bercak – bercak kotoran
sehingga bercak kotoran akan menjadi karatan di
peralatan kubikel.
(Kadir, 2000).
Karakteristik sistem penggerak motor 3
phasa :
1. Sistem tegangan
28 Jurnal Imiah TEKNO Vol 7 No 1, April 2010: 25-34
Tegangan operasional dari circuit breaker
harus lebih besar atau minimum sama dengan
tegangan sistem.
2. Frekuensi sistem
Frekuensi pengenal dari circuit breaker harus
sesuai dengan frekuensi sistem.
3. Arus pengenal
Arus pengenal dari circuit breaker harus
disesuaikan dengan besarnya arus beban yang
dilewatkan oleh kabel, dan harus lebih kecil
dari arus ambang yang diijinkan lewat pada
kabel.
4. Kapasitas pemutusan
Kapasitas pemutusan dari circuit breaker
harus paling sedikit sama dengan arus hubung
singkat prospektif yang mungkin akan terjadi
pada suatu titik instalasi dimana circuit
breaker tersebut dipasang.
Persyaratan Konstruksi Kubikel 20 KV :
1. Kuat/kokoh
2. Jarak hantaran terbuka (antar phasa,
phasa-body) tergantung dari jenis
penyekatnya (udara, minyak, gas)
3. Sambungan/terminating
4. Elektrik
5. Tegangan (tegangan kerja max, tegangan
impuls)
6. Kekuatan tahanan isolasi
7. Arus (arus nominal, arus hubung
singkat).
8. Operasional.
Pemeliharaan Peralatan kubikel 20 KV
Pemeliharaan adalah kegiatan yang
harus dilakukan sebagai usaha untuk
mengembalikan atau mempertahankan serta
mendayagunakan setiap peralatan dengan tujuan
agar peralatan dapat beroperasi sesuai dengan
fungsinya, menjamin keandalan peralatan
sampai mencapai umur ekonomisnya dan untuk
menjamin kontinuitas pelayanan tenaga listrik.
Tujuan dari pemeliharaan peralatan kubikel
20 KV : (Kadir, 2000).
1. Meningkatkan reliability, availibility, dan
efisiensi peralatan.
2. Memperpanjang umur peralatan.
3. Memperpanjang interval overhoul
(pemeliharaan besar)
4. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau
kerusakan peralatan.
5. Meningkatkan safety
6. Mengurangi lama waktu padam
7. Menghemat biaya pemeliharaan
8. Waktu pemulihan lebih efektif.
Kontrol Panel
Berfungsi untuk mengalirkan daya listrik
dari generator ke motor pompa 3 phasa dan
proteksi dari motor pompa apabila terjadi
kesalahan-kesalahan dalam pemasangan dan
pengoperasian pompa. Kontrol panel harus
memiliki satu komponen yang terintegrasi
dengan motor pompa serta dapat
mengindikasikan secara visual dan secara
otomatis pula akan langsung menghentikan kerja
pompa apabila terjadi hal-hal sebagai berikut :
Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 29
1. Kesalahan pada sistim tahanan isolasi ke
grounding sebelum pompa dioperasikan,
perubahan kwalitas kabel (penurunan tahanan
kabel) harus termonitor dan sampai batas
tertentu ± 20 K ohm pompa secara otomatis
berhenti.
2. Konsumsi kerja ampere motor apabila terjadi
beban yang berlebihan dan kekurangan.
3. Temperatur motor yang lebih dari yang
diisyaratkan dikarenakan pipa outlet yang
tersumbat, aliran yang melewati motor
kurang, pergerakan/deposit pada badan
motor, sumber air yang panas, dll.
4. Ketidakseimbangan Ampere pada masing-
masing phasa.
5. Kelebihan dan kekurangan tegangan (tidak
stabil).
6. Urutan phasa, terjadi kesalahan pada putaran
motor yang seharusnya. (Kadir, 2000).
STAR DELTA STARTER
Hubungan Star adalah hubungan yang berfungsi
memperbesar arus start pada saat motor 3 phasa
pertama berjalan dan memiliki 4 masukkan yaitu
R,S,T,N
R : phasa ( tegangan positif )
S : phasa ( tegangan positif )
T : phasa ( tegangan positif )
N : netral ( tegangan negatif )
Hubungan Delta adalah hubungan yang
berfungsi memperkecil arus pada saat motor 3
phasa berjalan dan memiliki 3 masukkan yaitu
R,S,T
R : phasa ( tegangan positif )
S : phasa ( tegangan positif )
T : phasa ( tegangan positif )
Gambar 2. Rangkaian Star Delta Starter
Dalam operasinya, kontaktor utama K3 dan
kontaktor star K1 awalnya akan energized
kemudian setelah beberapa waktu kontaktor star
akan de-energized digantikan oleh kontaktor
delta K2. Kontaktor-kontaktor ini diatur oleh
timer K1T yang waktunya bisa diatur. Hubungan
star dan delta akan diproteksi dari potensi aktif
pada saat yang bersamaan dengan menggunakan
interlok anak kontak masing-masing terhadap
lawannya.
Jaringan distribusi tegangan PLN
umumnya memiliki tegangan 220/380 V. Sebuah
motor yang menggunakan Star Delta starter
tergantun pada tegangan jaringannya. (Harten,
1997).
30 Jurnal Imiah TEKNO Vol 7 No 1, April 2010: 25-34
Tegangan yang terlalu rendah dapat merusak
motor. Perbedaan tegangan tidak melebihi + 5%
atau -5% dari nilai nominalnya.
Kemungkinan untuk mengurangi arus
asut ini digunakan Star Delta starter untuk
menjalankan motornya, karena arus asutnya
lebih kecil, kopel asutny juga lebih kecil
sehingga kecepatan putar motornya akan
meningkat lebih lamban.
Apabila menggunakan Star Delta starter,
rangkaian tidak boleh dibiarkan dalam
kedudukan bintang, Karen bila dibiarkan dalam
kedudukan bintang, arus dalam kumparan motor
akan ditentukan oleh beban motor, sehingga
motor akan menjadi terlalu panas dan akhirnya
terbakar.
Cara pengasutan motor-motor harus
sedemikian sehingga tidak menimbulkan
goncangan-goncangan tegangan yang
mengganggu dalam jaringan. Harus benar-benar
diperhatikan bahwa pengasutannya dilakukan
menurut urutan yang tepat. Alat asutnya tidak
boleh terlalu cepat dipindahkan kekedudukan
berikutnya. Untuk mengawasi arus asutnya harus
dipasang Ampermeter yang memiliki peredam
yang baik. (Harten, 1997).
Menjalankan Motor Induksi 3 Phasa
Motor induksi adalah suatu mesin listrik
yang merubah energi listrik menjadi energi
gerak dengan menggunakan gandengan medan
listrik dan mempunyai slip antara medan stator
dan medan rotor.
Gambar 3. Bagian Motor Induksi Tiga Phasa
Stator adalah bagian dari mesin yang tidak
berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat
dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai
alur – alur sebagai tempat meletakkan
kumparan.
Gambar 4. Stator
Rotor adalah bagian dari mesin yang berputar
bebas dan letaknya bagian dalam. Terbuat dari
besi laminasi yang mempunayi slot dengan
batang alumunium / tembaga yang
dihubungkan singkat pada ujungnya.
Gambar 5. Rotor
Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 31
Keuntungan Motor 3 Phasa
- Konstruksi sangat kuat dan sederhana
terutama bila motor dengan rotor sangkar.
-. Harganya relatif murah, kehandalannya
tinggi.
-. Effesiensi relatif tinggi pada keadaan
normal, tidak ada sikat sehingga rugi
gesekan kecil.
-. Biaya pemeliharaan rendah karena
pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan
Motor induksi 3 phasa dengan daya yang besar
tidak dapat dijalankan dengan cara dihubungkan
langsung ke sumber jala-jala.
Hal ini disebabkan karena, akan
menyerap arus yang sangat besar yaitu mencapai
6 -8 kali arus nominalnya. Hal ini disebabkan
karena pada saat start besarnya slip pada motor
induksi adalah sama dengan 1 (satu),
sehingga di saat Slip = 1, tahanan rotor kecil.
Arus menjadi besar dan akan merusak
motor itu sendiri atau terganggunya sistem
instalasi tegangan akan Drop, dimana Drop
tegangan ini mengganggu kerja dari relay,
kontaktor, nyala lampu, maupun peralatan
elektronik dan computer yang ada disekitarnya.
Beberapa keadaan yang biasanya dapat
membahayakan sebuah motor yaitu keadaan
panas yang berlebih pada motor, sehingga
merusak isolasi dari sebuah konduktor.
Konduktor perlu untuk mengalirkan arus, dan
isolator perlu untuk membatasi arus agar tetap
dalam konduktor. Kebanyakkan panas yang
berlebih disebabkan oleh arus lebih pada
pengasutan motor dan beban lebih. Arus asut
yang tinggi mempengaruhi proteksi pada motor,
setelah melalui kondisi pengasutan motor
beroperasi dengan arus beban penuh. (Fitzgerald,
1992).
Arus asut yang tinggi mempengaruhi
proteksi pada motor. Kegiatan relei mendekati
grafik arus asut pada motor. Setelah melalui
kondisi pengasutan, motor beroperasi dengan
arus beban penuh, beberapa relei beroperasi
dengan tipe pengesetan waktu yang berbeda-
beda menurut nilai arusnya. Relei bekerja
sebelum melampaui batas waktu pensettingan.
Arus yang mengalir dalam suatu
penghantar menimbulkan panas. Agar suhu
penghantarnya tidak menjadi tinggi, arusnya
harus dibatasi. Arus yang melebihi arus nominal
dapat disebabkan oleh kelebihan beban atau arus
mula yang terlalu besar.
Arus lebih pada motor didefinisikan
sebagai suatu kondisi operasi, dimana arus yang
mengalir pada sirkuit daya motor melebihi arus
nominal yang diijinkan. Dengan demikian arus
lebih ini akan mengakibatkan arus pada motor
bertambah, apabila hal ini berlangsung terus
akan menyebabkan motor terbakar.
Arus lebih yang sering terjadi pada waktu
pengoperasian motor dapat disebabkan oleh
karena :
1. Arus mula yang terlalu tinggi
2. Pembebanan yang berlebihan
Arus Mula Yang Terlalu Tinggi
Didalam pengoperasiannya motor akan
mengalami keadaan pengasutan yaitu keadaan
awal motor dari keadaan mula yang diam (stop),
lalu mulai bergerak (on), kemudian mencapai
keadaan yang normal (steady state). Dari
32 Jurnal Imiah TEKNO Vol 7 No 1, April 2010: 25-34
keadaan mula yang diam sampai dengan keadaan
normal, motor membutuhkan waktu nominal
untuk melakukannya.
Gambar 6. Waktu Arus Asut Motor
Pada waktu melakukan pengasutan,
sebuah motor asinkron dikarenakan beberapa hal
kadang-kadang mendapat kegagalan. Apabila
arus asut melebihi arus asut yang diijinkan,
dalam hal ini motor asinkron tiga fasa kondisi
arus asutnya mencapai 5 kali sampai 6 kali arus
nominal, maka motor akan mengalami arus
lebih yang menyebabkan panas lebih pada
motor, sehingga motor akan gagal dalam
melakukan pengasutan. (Fitzgerald, 1992).
Pembebanan Yang berlebihan
Pada waktu operasi motor asinkron
sering mengalami pembebanan yang lebih,
dikarenakan motor dibebani dengan beban yang
melebihi beban nominalnya akibat dari
mekanisme yang digerakkan motor listrik,
mengakibatkan kenaikkan arus yang tinggi pada
motor.
Beban lebih mungkin tidak tepat
disebut sebagai gangguan, namun beban lebih
adalah suatu keadaan yang tidak normal dan
apabila dibiarkan terus dapat membahayakan
motor. Apabila terjadi beban lebih maka
kenaikkan arusnya lebih besar daripada arus
beban penuh, sehingga motor akan mengalami
panas dan dapat mempercepat proses penuaan
motor. Dalam hal ini “ motor beropersi secara
normal apabila beban penuh sama dengan arus
nominal, In dan tidak normal bila beban lebih, I
lebih besar dari In “.
Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 33
STARTING STAR/DELTA
Gambar 7. Hubungan STAR/DELTA
Kumparan stator saat pengawalan dalam
hubungan bintang (Ү), setelah motor
mencapai putaran nominal hubungan
berubah menjadi delta (∆). Sehingga
hubungan tegangan dan arusnya dapat dilihat
sebagai berikut :
Tegangan, pada hubungan bintang (Y)
tegangan pada kumparan mendapat tegangan
sebesar 1/ dari tegangan jala-jala , untuk
hubungan delta (∆).tegangan pada kumparan
mendapat tegangan sama dengan tegangan
jala-jala. (Harten, 1997)
4. SIMPULAN
Berdasarkan hasil uraian di atas dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Pengaturan motor induksi 3 phasa yang
digunakan untuk menggerakkan
(pengasutan) pompa di Intake 1 Ilir
menggunakan Star Delta Starter.
b. Star Delta Starter pada Intake 1 ilir bekerja
dengan dua tahap:
1. Motor berjalan dengan rangkaian belitan
Star.
2 Setelah beberapa saat, motor beroperasi
dengan belitan Delta.
DAFTAR PUSTAKA
Fitzgerald A.E., Charles kingsley Jr. Stephen D Umans, 1992, ”Mesin-Mesin Listrik”, Erlangga, Jakarta.
Kadir Abdul , 2000, Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik , UI . Press Jakarta.
Van.Harten P., 1997, “Instalasi Listrik Arus Kuat 3”, Bina Cipta, Bandung.
Schneider Technical Bulletin, Vol 4 2006- ABB Softstarter Handbook.
LAMPIRAN
PANEL DISTRIBUSI
34 Jurnal Imiah TEKNO Vol 7 No 1, April 2010: 25-34
TRANSFORMATOR DAYA 20 KV
PANEL DISTRIBUSI
Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 35