makala seminar kp bismilah
DESCRIPTION
Makala Seminar Kp BismilahTRANSCRIPT
SEMINAR KERJA PRAKTEK
SISTEM KONTROL PUTARAN ELECTRICAL MOTOR (ELMOT) GM60 MENGUNAKAN
VARIABEL SPEED DRIVE
DisusunOleh:
Irmantri Julian (13/351127/SV/04158)
Solihin Isnanto(13/351143/SV/04171)
PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS GADJA MADA
2015
I. Pola sistem suply dan distribusi
Terminal Bahan Bakar Minyak Lomanis atau TBBM Lomanis yang memiliki tugas
sebagai menerima, Penimbunan dan Penyaluran atau Supply and Distribution Produk
Bahan Bakar Minyak (BBM), Sepanjang jalur pipa Cilacap-Bandung (CB) meliputi
TBBM Tasikmalaya, TBBM Padalarang, dan TBBM Ujung berung. Jalur pipa
Cilacap-Yogya (CY) yang meliputi TBBM Maos, Boster II Kutowinangun, TBBM
Rewulu dan TBBM Boyolali. Dan khusus buat Depot Cilacap dan PLTG, TBBM
Lomanis hanya menyalurkan produk solar saja. Berikut gambar sistem suplai dan
distribusi:
Gambar Pola Suplai dan Distribusi
Pada pola diatas menunjukan bahwa TBBM Lomans menerima BBM dari RU
IV Cilacap dan Ex. Tangker dan di timbun ke dalam tangki timbun, TBBM Lomanis
menyalurkan ke Depot Cilacap dan PLTG berupa produk solar saja, dan menyalurkan
melalui pipa CY1,CY2 meliputi TBBM Maos, Boster II Kutowinangun, TBBM
Rewulu, TBBM Boyolali, sedangkan pipa CB1,CB2 meliputi TBBM Tasikmalaya,
TBBM Ujung berung, TBBM Padalarang prodak yang distribusikan berupa premium,
pertmax, solar.
II. Penerimaan,penyaluran dan BBM di TBBM Lomanis
1
Gambar Alur Pemasokan dan Penyaluran BBM di TBBM Lomanis
A. Bagian penerimaan
1. Pipa
Gambar Pipa dari RU IV Cilacap dan EX. Tangker
Terminal BBM Lomanis disuplai dari ex.tengker dan RU IV Cilacap yang
menggunkan pipa, dan di distribusikan ke Ygyakarta dan Bandung, dengan
menggunakan jalur pipa yang ke Yogyakarta CY 1 dan CY 2. Kode pipa CY
merupakan singkatan dari Cilacap-Yogyakarta. Adapun data pipa sebagai berikut:
- Jalur pipa CY I diameter pipa 10 inch sampai maos sedangkan dari maos
sampai rewulu 8inc ”
- Jalur pipa CY II diameter pipa 12 inch”
Jalur Pipa CY I
20,3km 100,3km 180,3km
20,3km 80km 80km
Flowrate minimum = 150 kL/jam, discharge 20 kg/cm3
Flowrate maksimum = 300 kL/jam, discharge 25 kg/cm3
Jalur Pipa CY II
20,3km 100,3km 180,3km 260,3km
20,3km 80km80km 80km
1
TBBM Lomanis
BST II Kutowinangun
TBBM Maos
TBBM Rewulu
TBBM Boyolali
TBBM Lomanis
BST II Kutowinangun
TBBM Maos
TBBM Rewulu
Flowrate minimum = 280 kL/jam, discharge 30 kg/cm3
Flowrate maksimum = 380 kL/jam, discharge 50 kg/cm3
Jalur pipa yang ke Bandung CB 1 dan CB 2. Kode pipa CB merupakan singkatan dari
Cilacap-Bandung. Adapun data pipa sebagai berikut:
- Jalur pipa CB 1 diameter pipa 10 inch”
- Jalur pipa CB 2 diameter pipa 16 inch”
Jalur pipa CB 1 dan CB 2
128km 225km 258km
CB 1
Flowrate minimum = 280 kL/jam, discharge 30 kg/cm3
Flowrate maksimum = 380 kL/jam, discharge 50 kg/cm3
CB 2
Flowrate minimum = 160 kL/jam, discharge 30 kg/cm3
Flowrate maksimum = 220 kL/jam, discharge 50 kg/cm3
2. MOV (Motor Operated Valve)
Motor Operated Valve adalah valve dengan penggerak motor yang
dikombinasikan dengan elektronik yang mentrigger untuk memutar gear yang ada
pada unit valve tersebut. Kemudian untuk memberhentikan motor yang bergerak
dipasang limit switch (sebagai pemutus daya ke motor).
Gambar MOV (Motor Operated Valve)
1
TBBM LOMANIS
TBBM TASIKMALAYA
TBBM UJUNGBERUNG
TBBM PADALARANG
B. Bagian Penimbunan
1. Tangki Timbun
Untuk melaksanakan penimbunan BBM dengan menggunakan tangki timbun
dengan jenis vertikal dan horizontal, Terminal BBM Lomanis memiliki 15
tangki timbun, dengan 2 tangki sebagai tangki timbun buat bahan bakar gas
turbin. Dengan kapasitas total (safe capacity) sebesar 42.489 kl, dengan
rincian sebagai berikut:
Gambaran Tangki Timbun Produk
Tabel Spesifikasi Tangki Timbun
Produk
Nomor
Tangki
Tahun Dibangu
n
Kapasitas (Kl)
Diameter (M)
Keterangan Kondisi
Pertamax T.8 1975 22.992 45.210 Baik
Premium
T.3 1975 13.464 34.660 BaikT.4 2005 13.614 35.000 BaikT.9 1975 22.888 45.209 BaikT.12 1991 21.767 43.869 BaikT.14 1987 15.281 36.562 BaikT.15 1987 15.306 36.581 Baik
Solar
T.7 1975 23.503 45.200 BaikT.13 1991 21.672 43.857 BaikT.10 1985 21.745 43.801 BaikT.11 1985 21.886 43.873 Baik
KeroT.5 1975 9.612 29.267 BaikT.6 1975 9.146 29.258 Baik
KeroseneT.F1 1975 106 4.799 BaikT.F2 1975 106 4.799 Baik
2. ATG (Automatic Tank Gauging)
1
ATG merupakan peralatan elektronik yang mempunyai fungsi dasar sebagai
pemantau ketinggian level BBM dalam tangki timbun.
Gambar ATG (Automatic Tank Gauge)
C. Bagian Penyaluran
Terminal BBM Lomanis menyalurkan Bahan Bakar Minyak (BBM) Premium,
Kerosine, Solar, dan Pertamax dengan total rata-rata penyaluran 3.572 kl/hari.
Penyaluran meliputi maos, kutowinangun, rewulu, boyolali, tasikmalaya, ujung
berung, dan padalarang
Dalam menyalurkan BBM Terminal BBM Lomanis memiliki sarana penyaluran yang
terdiri dari:
1. Pompa
Pompa pada TBBM Lomanis merupakan pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya
mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis)
melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Pompa Sentrifugal digunakan
untuk memberikan atau menambah kecepatan pada cairan dan merubahnya menjadi
tinggi tekan (head). Pada TBBM Lomanis dibagi menjadi dua jenis pompa yang
berbeda fungsi yaitu Mainline pump dan Booster Pump.
Booster Pump berfungsi untuk membantu mendorong BBM dari Tangki dan masuk
ke mainline pump, dari mainline pump mendorong minyak ke depot-dept CY 1, CY 2
dan CB 1, CB 2. Sedangkan Mainline Pump digunakan untuk mendorong pada saat
penyaluran BBM dari TBBM Lomanis agar sampai ke depot-depot CY 1, CY 2 dan
CB 1, CB 2.
Gambar Booster Pump
1
Gambar Mainline Pump
Tabel Tabel Daftar Boster Pump
Tabel Tabel Daftar Mainline Pump
2. Control Room
Control Room adalah suatu ruangan yang berfungsi untuk memantau dan juga
mengontrol peralatan yang terdapat di lapangan produksi. Hampir keseluruhan sistem
1
No Tag. No Jenis Kapasitas Line Penggerak
1 GM.53 Centrifugal 1 stage 230 Kl/hr CY-1 Elmot
2 GM.54 Centrifugal 1 stage 230 Kl/hr CY-1 Elmot
3 GM.57 Centrifugal 1 stage 300 Kl/hr CY-2 Elmot
4 GM.58 Centrifugal 1 stage 300 Kl/hr CY-2 Elmot
5 GM.59 Centrifugal 1 stage 300 Kl/hr CY-2 Elmot
6 GM.3 Centrifugal 1 stage 300 Kl/hr CB-1 Elmot
7 GM.4 Centrifugal 1 stage 300 Kl/hr CB-1 Elmot
8 GM.55 Centrifugal 1 stage 210 Kl/hr CB-2 Elmot
9 GM.56 Centrifugal 1 stage 210 Kl/hr CB-2 Elmot
Gambar control room
produksi dapat di pantau dari control room, tetapi juga ada beberapa personil di
lapangan yang bertugas apabila terjadi kerusakan pada alat. Control room juga
memonitoring pendistribusian minyak yang ada di TBBM Lomanis.
VI . VARIABLE SPEED DRIVE (VSD)
A. Pengenalan Variable Speed Drive (VSD)
Variable speed drive atau juga disebut dengan variable frequency drive atau singkatnya disebut dengan inverter adalah solusi aplikasi yang membutuhkan kemampuan pengaturan motor lebih lanjut, misal: pengaturan putaran motor sesuai bebannya atau sesuai nilai yang kita inginkan. Penggunaan VSD bisa untuk aplikasi motor AC maupun DC. Istilah inverter sering digunakan untuk aplikasi AC.
Gambar Variable Speed Drive
1. Cara Kerja Variable Speed Drive (VSD)Secara sederhana untuk drive AC, variable speed drive atau inverter akan mengubah AC ke DC yang kemudian diatur dengan suatu teknik penyaklaran ‘switching‘ mengubah DC menjadi tegangan dan frekuensi keluaran AC yang bervariasi.
2. Kelebihan Menggunakan Variable Speed Drive (VSD)
Variable speed drive atau inverter (istilah lain AC drive) memiliki kelebihan sebagai berikut:
Kontrol proses yang lebih baik
Hemat energi yang lebih besar
1
Mengurangi penyusutan mesin
Memperbaiki kualitas faktor daya
VSD memberikan kelebihan-kelebihan seperti di atas karena:
Faktor daya (PF) pada jalur AC drive jenis pulse width modulated (PWM) dengan
input konverter dioda jembatan adalah mendekati nilai satu.Output drive bisa saja
memiliki faktor daya tertinggal lagging karena komponen reaktansi induktif dari
motor. Namun, yang menjadi perbedaan antara penggunaan variable speed
drive atau inverter dengan yang langsung menghubungkan motor terhadap sumber
daya adalah:
VSD: arus reaktif “terjebak” atau hanya bersirkulasi di area antara motor
dan inverter tidak kembali ke jalur input (jala-jala).
Koneksi langsung: nilai reaktif sistem pembangkit akan dipengaruhi oleh komponen
reaktansi induktif motor = arus reaktif lebih besar ketimbang saat menggunakan
VSD.
V. SISTEM CONTROL PUTARAN ELECTRICAL MOTOR (ELMOT)
GM 60 MENGGUNAKAN VARIABLE SPEED DRIVE (VSD)
Gambar Diagram Blok
1
ELECTRICAL MOTOR (ELMOT)
START MOTOR(on proses)
VARIABEL SPEED DRIVE(VSD)
By operator
Sinyal FeedbackPerintah Operasi
Sinyal Feedback Perintah Operasi
Dalam sistem pendistribusian, terdapat beberapa penggerak atau pendorong agar
minyak bumi dapat disalurkan dari tangki timbun ke tujuan yang. Untuk itu
digunakan sebuah penggerak berupa pompa sentrifugal dengan pengerak electrical
motor (ELMOT), minyak dapat disalurkan melalui pipa (valve). Control Rpm motor
dapat menimbulkan beberapa efisiensi dan beberapa keuntungan mulai dari efisiensi
energinya dan Memperbaiki kualitas faktor daya, keuntungan yang di dapat yaitu
ekonomis dari penggunaan motor itu sendiri.
B. Electrical Motor (ELMOT)
Electrical Motor (ELMOT) adalah motor listrik arus bolak balik (ac) yang paling luas
digunakan Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan
induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini bukan
diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat
adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic
field) yang dihasilkan oleh arus stator. Dalam sistem pemompaan di TBBM Lomanis
menggunakan pompa sentrifugal yang di gerakan oleh electrical motor (ELMOT)
yang diproduksi oleh ABB. Berikut adalah nameplate ELMOT tersebut:
Serials Number dalam nameplate aktuator sangat khusus untuk setiap
unit. Hal tersebut diberikkan oleh pabrik dan selalu
data
untuk
identifikasi. Dalam unit ini , aktuator memiliki serial number AMI 450L2A
BAFNH.
Phase 3~ motor di hubungkan dengan sumber listrik 3 fasa.
1
Type : AMI 450L2A BAFNH
Phase : 3~
Conection : Y
Output : 1611 HP
Voltage : 3300 V
Current : 246 A
Power Factor : 0,89
Frequensi : 50,3 Hz
Speed : 2999,8 rpm
Temperatur Riso : 80◦ C
Year of Manufacture : 2013
Conection Y adalah cara penyambungan cable pada motor tersebut dengan
sistem penyambungan Y.
Output 1611 HP daya output dari motor Voltge 3300 V Tegangan masukan
pada motor harus sebesar 3300 V
Current 246 A Arus pada motor sebesar 246 A
Power Factor 0,89 Factor daya motor yaitu sebesar 0,89
Frequensi 50,3 Hz Frequensi untuk tengangan masukan motor adalah 50,3
Hz
Speed adalah output motor berupa rpm ( revolutionary per minute ). Alat
ini menghasilkan 48 rpm , yang berarti setiap menit dapat menghasilkan 48
putaran.
Temperatur Riso 80 C Temperatur maksimal yang di perbolehkan oleh
sensor motor tersebut adalah 80 C
Year of Manufacture adalah tanggal pembuatan alat. Alat ini dibuat pada
tahun 2013.
1.Komponen Electrical Motor (ELMOT)
Gambar Motor Operated Valve (MOV)
Komponen – komponen utama yang terdapat dalam Electrical Motor (ELMOT)
antara lain :
1. Motor
Motor pada gambar diatas adalah motor GM 60 yang sedang alam
perbaikan, fungsi dari motor sendiri sebagai penggerak pompa sentrifugal,
1
pompa sendiri sebagai pendorong minyak agar dapet di kirim ke depot-
depot yang di kehendaki.
2. Housing
Housing adalah pelindung motor yang terbuat dari besi, yang di buat
sedemikian rupa, agar dapat melindungi inti motor dari kerusakan. Housing
juga digunakan untuk pendingin motor karena kipas pada motor
mendinginkan housing sehingga housing bisa mendinginkan mesin.
3. Panel sensor motor
Pada motor tersebut ada kotak yang di lindungi dari housing yang di dalam
nya terdapat berbagai panel mulai dari sensor motor itu sendiri dan
conector-conector motor ke VSD, sumber listrik, dan ke kotak control pada
control room.
B. Operator Variable Speed Drive (VSD)
Operator VSD merupakan orang yang melakukan control terhadap motor
maupun terhadap VSD nya secara langsung, pada VSD ini belum terhubung dengan
software komputer jadi operator harus ke ruangan VSD untuk melakukan operasi,
pada proses operasi operator harus sesuai SOP pada saat operasi. Pada VSD ini
sistem control putaran motor masih manual yaitu dengan cara memutar potensio yang
ada pada box panel, dengan cara memutar ke kanan untuk menambah rpm dan ke kiri
untuk mengurangi rpm
Gambar potensio rpm
VI. Efisiensi Penggunaan Variable speed Drive (VSD)
A. Motor tidak menggunakan VSD :
1
sebuah motor memiliki data name plate sebagai berikut:
Daya input mekanikal motor = 1200,195 kW,
tegangan input = 3300V,
efisiensi = 93,1%,
PF = 0.89
Maka daya input elektrik motor = 1200,195kW ÷ 0,931 = 1289,146 kW
Oleh karenanya, daya output yang harus diberikan oleh drive ke motor = 1289,146
kW dengan arus output drive= 246 A.
B. Setelah penggunaan VSD:
Efisiensi input menjadi = 98% ,
faktor daya = 0.96 sehingga
Daya input = 1289,146 kW ÷ 0.98 = 1315,45 kW
Berdasarkan rumus daya aktif (P) pada sistem 3 fasa:
P = 1.73 * voltage * ampere * PF
Arus output I2 dan input I1 drive bisa didapatkan sebagai berikut:
I2 = (1289,146 * 1000) / (1.73*3300*0.89) = 253,71 A
I1=(1315,45 *1000) / (1.73*3300*0.96)= 240,01 A
Dapat dilihat bahwa nilai arus input adalah lebih rendah sekitar 5% dari nilai arus
output ke motor. Daya aktif input naik sebesar 26,304 kW dari nilai 1289,146 kW
(yang disuplai oleh drive ke motor) menjadi 1315,45 kW. dari perhitungan di atas
penggunaan VSD bisa meningkatkan kualitas PF.
. Penggunaan VSD akan mengurangi konsumsi arus dari 253,71 A mejadi 240,01
A. Dengan selisih input dan out put 13,70 A
C.Efisiensi VSD dari Segi Ekonomi
Tarif listrik Rp.720,- /kwh
Sebelum menggunakan VSD
1611 HP X 0,745 kW/HP X 24 Jam/hari X 365 hari/tahun X 720/kWh ÷0,93 eff
= Rp.8.139.645.058,- /tahun
Setelah menggunakan VSD
1
980,01 HP X 0,745 kW/HP X 24 Jam/hari X 365 hari/tahun X 720/kWh ÷ 0,98 eff
= Rp. 4.698.911.947
Jadi setelah penggunaaan VSD dapat menguran biaya sebesar :
Rp.8.139.645.058 /tahun - Rp. 4.698.911.947 /tahun
`= Rp.3.440.733.111,- /tahun
Biaya pengoperasian setelah menggunakan VSD Perbulan
Rp. 4.698.911.947 /tahun ÷ 12 bulan
= Rp.391.575.995,- /bulan
Biaya pengoperasian setelah menggunakan VSD Per jam
Rp.391.575.995 /bulan ÷ 720 jam
= Rp.543.855,- / Jam
1