proposal bontang

I. PENDAHULUAN

Ilmu pengetahuan, teknologi, dan juga industri di dunia maupun di Indonesia

sekarang ini berkembang dengan sangat pesat. Oleh karenanya, lembaga perguruan tinggi

sebagai sarana untuk menghasilkan sumber daya manusia yang berkualitas, berkepribadian

baik, dan memiliki intelektual yang tinggi, senantiasa dituntut untuk meningkatkan metode

pendidikannya agar siap untuk menghadapi perkembangan dunia yang sangat pesat

tersebut.

Untuk itu, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi

Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, sebagai salah satu institusi (perguruan tinggi) di

Indonesia yang berorientasi pada ilmu pengetahuan dan teknologi memberi kesempatan

bagi para mahasiswanya untuk megembangkan diri agar mampu menyesuaikan dengan

perkembangan dan tuntutan dunia industri sekarang ini. Sejalan dengan upaya tersebut,

maka Jurusan Teknik Elektro ITS memasukkan program kerja praktek dalam kurikulum

yang diwajibkan oleh mahasiswanya.

Pemahaman tentang permasalahan di dunia industri akan banyak diharapkan

dapat menunjang pengetahuan dan wawasan secara teoritis yang didapat dari materi

perkuliahan, sehingga mahasiswa dapat menjadi salah satu sumber daya manusia yang

siap dan mampu untuk menghadapi tantangan dalam era globalisasi.

Dengan syarat kelulusan yang ditetapkan, maka mata kuliah kerja praktek telah

menjadi salah satu pendorong utama bagi mahasiswa untuk mengenal kondisi di lapangan

kerja dan utnuk melihat keselarasan antara ilmu pengetahuan yang diperoleh di

perkuliahan dengan aplikasi praktis di dunia kerja, khususnya dunia industri. Selain itu,

mahasiswa dituntut untuk belajar dan mempraktekkan secara langsung pekerjaan yang ada

di lapangan agar dapat mengembangkan diri dengan memperluas wawasannya. Selain itu,

mahasiswa juga dituntut memiliki keterampilan dan kemampuan untuk menerapkan ilmu

yang dimilikinya selama berada di perkuliahan, agar ilmu pengetahuan yang telah

didapatkan dapat berkembang dengan mengetahui masalah yang akan dihadapi di

lapangan nantinya.

Pengetahuan dan wawasan mahasiswa tentang dunia kerja yang berkaian dengan

dunia industri sangat diperlukan sehubungan dengan kondisi negara Indonesia yang

merupakan salah satu negara berkembang, dimana ilmu pengetahuan dan teknologi akan

1 Proposal Kerja Praktek

Teknik Elektro FTI-ITS Surabaya 2011

diaplikasikan oleh industri terlebih dahulu. Untuk itu mahasiswa diharapkan sebgai calon

output dari sebuah perguruan tinggi akan lebih mengenal perkembangan industri terlebih

dahulu sebelum masuk ke dalamnya.

Kebijakan link and match yang telah ditetapkan oleh Departemen Pendidikan

Nasional merupakan salah satu cara dari pihak pemerintah untuk menjembatani atau

membuat hubungan perguruan tinggi dengan dunia kerja khususnya dunia industri dalam

rangka memberikan sumbangan yang lebih besar dan bermanfaat bagi kemajuan dan

perkembangan bangsa dan negara kita.

II . LATAR BELAKANG

Pemahaman tentang permasalahan di dunia industri akan banyak diharapkan

dapat menunjang pengetahuan secara teoritis yang didapat dari materi perkuliahan,

sehingga mahasiswa dapat menjadi salah satu sumber daya manusia yang siap menghadapi

tantangan era globalisasi. Atas dasar pemikiran tersebut, kerja praktek menjadi salah satu

kurikulum wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa S-1 Teknik Elektro ITS.

Dengan syarat kelulusan yang ditetapkan, mata kuliah kerja praktek telah

menjadi salah satu pendorong utama bagi tiap-tiap mahasiswa untuk mengenal kondisi di

lapangan kerja dan untuk melihat keselarasan antara ilmu pengetahuan yang diperoleh di

bangku kuliah dengan aplikasi praktis di dunia kerja.

III. TUJUAN

Tujuan pelaksanaan kerja praktek :

III. 1 . Umum

1. Menciptakan hubungan antara dunia industri dan perguruan tinggi, dimana

output perguruan tinggi merupakan sumber daya manusia dalam dunia

industri.

2. Sebagai perwujudan peran serta dunia industri dalam memberikan

kontribusinya pada sistem pendidikan nasional.



3. Membuka wawasan mahasiswa agar dapat mengetahui dan memahami

aplikasi ilmunya di dunia industri.

4. Sebagai sarana pembelajaran sosialisasi dalam lingkungan dunia kerja.

5. Mahasiswa dapat memahami dan mengetahui sistem kerja di dunia industri

sekaligus mampu mengadakan pendekatan masalah yang ada.

6. Menumbuhkan dan menciptakan pola berpikir konstruktif yang lebih

berwawasan bagi mahasiswa.

III .2. Khusus

1. Untuk memenuhi beban satuan kredit semester (SKS) yang harus ditempuh

sebagai persyaratan akademis di jurusan Teknik Elektro ITS.

2. Memperdalam pengetahuan mahasiswa dengan mengenal dan mempelajari

secara langsung sistem pengaman atau proteksi generator PT BADAK NGL.

3. Mengembangkan pengetahuan, sikap, ketrampilan dan kemampuan profesi

melalui penerapan ilmu, latihan kerja dan pengamatan teknik yang diterapkan

di PT BADAK NGL.

IV. BENTUK KEGIATAN

Kerja praktek akan dilaksanakan di PT BADAK NGL mulai tanggal 6 Juli

2011 s/d 3 September 2011. Perincian kegiatan yang akan dilakukan meliputi

kegiatan sebagai berikut :

NO. KEGIATANMINGGU

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Pengenalan perusahaan dan lapangan

2. Observasi lapangan

3. Pengumpulan Data

4. Penyusunan laporan



V. PESERTA

Peserta dalam kerja praktek ini adalah mahasiswa Bidang Studi Teknik Sistem

Tenaga, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya yaitu :

1. Nama : Shinta Kartika sari

NRP : 2208 100 006

2. Nama : Anesya Violita

NRP : 2208 100 169

VI. PELAKSANAAN

a. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Tempat : PT BADAK NGL

Alamat : Plant Site

Bontang Selatan, Bontang , Kalimantan Timur, Indonesia

Waktu : 6 Juli 2011 s/d 3 September 2011

b. Rencana Metoda Pelaksanaan

Kerja praktek dan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan

PT BADAK NGL, khususnya tentang sistem pengaman tenaga listrik.

Studi pustaka.

Diskusi dengan pembimbing yang ditunjuk oleh PT BADAK NGL dan dengan

karyawan perusahaan.

Penyusunan laporan kerja praktek.

VII. BIDANG YANG DIMINATI

Pada pelaksanaan kerja praktek ini, kami akan mengkaji sistem pengaman

generator PT BADAK NGL. Suatu sistem proteksi berfungsi untuk mengisolasi gangguan.

Gangguan yang sering terjadi umumnya disebabkan oleh gangguan hubung singkat. Arus

hubung singkat ini dapat menyebabkan gangguan serius pada peralatan dan juga



terhentinya pelayanan daya bagi pemakai. Untuk itu gangguan tersebut sedapat mungkin

harus dapat dideteksi oleh rele karena jika gangguan telah terdeteksi maka rele akan

bekerja melepaskan sistem yang terganggu dari sistem yang masih normal melalui

pemutus daya (CB).

Rele-rele proteksi harusah memenuhi beberapa kriteria-kriteria tertentu seperti :

1. Keandalan (reliability)

Reliability menyangkut keandalan dari rele. Rele harus bekerja untuk setiap

gangguan yang telah direncanakan untuk rele tersebut. Untuk kondisi normal, rele

diharapkan tidak bekerja sedangkan untuk kondisi abnormal rele diharuskan

bekerja.

2. Selektivitas (selectivity)

Selectivity berkaitan dengan zona prokteksi. Untuk gangguan yang terjadi di luar

zonanya rele tidakboleh bekerja, demikian sebaliknya.

3. Kecepatan (speed)

Kecepatan kerja rele perlu diperhitungkan untuk melepaskan bagian yang

terganggu sesuai dengan waktu operasinya, untuk mengurangi kemungkinan

berkembangnya gangguan yang lebih parah.

4. Sensitivitas (sensitivity)

Kepekaan adalah kemampuan rele untuk tanggap terhadap gangguan yang sesuai

dengan karakteristiknya serta dengan penyimpangan sekecil mungkin.

5. Kesederhanaan (simplicity)

Perlengkapan dan rangkaian dari rele proteksi sederhana dan mudah dioperasikan

sistem proteksi yang optimum serta dengan biaya sekecil mungkin.

Selain syarat di atas, perlu pula diperhatikan hal-hal yang dapat menyebabkan

kegagalan dalam operasi suatu sistem proteksi, yaitu :

Kesalahan pemilihan jenis rele

Kesalahan dalam penentuan setting

Human error

Kegagalan / kerusakan alat proteksi beserta komponennya.

Generator merupakan salah satu subsistem dari suatu sistem kelistrikan.

Sebagaimana subsistem lain dalam pengoperasiannya generator tidak terlepas dari adanya 5

Proposal Kerja Praktek Teknik Elektro FTI-ITS Surabaya 2011

kondisi gangguan yang bervariasi. Mengingat penting dan mahalnya biaya pengadaan

generator baru, maka tingkat kerusakan akibat gangguan harus dibatasi sampai sekecil

mungkin. Untuk itu pada generator ini perlu dipasang pengaman (proteksi).

Dalam ruang kalibrasi, dapat diperoleh data setting rele. Berdasarkan data setting

rele, dapat dianalisa range arus pick-up rele, delay waktu rele, kesesuaian CT dan PT yang

digunakan, penentuan tap setting, dan time dial rele.

Pada sistem pengaman dikenal adanya sistem pengaman primer (main protection

system) dan sistem pengaman cadangan (back up protection system). Demikian pula

halnya proteksi pada generator. Yang menjadi pertanyaan adalah rele mana yang berfungsi

sebagai pengaman utama (main) dan yang mana merupakan pengaman cadangan (back up)

dalam mengatasi gangguan pada generator.

Generator adalah suatu mesin AC yang dapat mengubah energi mekanis menjadi

energi listrik. Prinsip kerjanya berdasarkan Hukum Faraday tentang induksi

elektromagnetik, yaitu bila suatu konduktor digerakkan dalam medan magnet maka akan

dibangkitkan gaya gerak listrik atau sebaliknya.

Konstruksi generator sinkron merupakan susunan ferromagnetic yang terdiri dari

dua bagian utama, yaitu :

1. Bagian diam disebut stator atau jangkar, mempunyai alur-alur yang

memanjang dan di dalamnya terdapat lilitan kumparan stator.

2. Bagian berputarnya disebut rotor, yaitu tempat melilitnya lilitan medan yang

dicatu dengan arus DC.

MMF (Magnetomotif Force) yang sangat tinggi dihasilkan oleh arus dalam lilitan

medan bergabung dengan MMF yang dihasilkan oleh arus dalam lilitan stator, sehingga

fluks resultan pada celah udara antara stator dan rotor akan membangkitkan tegangan

dalam kumparan stator dan menyebabkan terjadinya kopling megnetik antara medan stator

dan rotor. Dan dari lilitan stator inilah akan dialirkan arus dari generator ke beban listrik

atau sistem.

Jika beban ditambahkan pada generator AC yang sedang bekerja pada kecepatan

konstan dan eksitasi medan konstan, tegangan terminal akan berubah. Besarnya perubahan

bergantung pada rancangan mesin dan factor daya beban. Faktor daya dari generator dapat

ditentukan dengan karakteristik beban yang sedang dicatu.6


Pengaturan generator AC didefinisikan sebagai persentase kenaikan tegangan

terminal ketika beban dikurangi dari arus beban penuh sampai bebannya menjadi nol

dengan kecepatan dan eksitasi medan dijaga konstan.

Persen pengaturan (factor daya tertentu)

Factor-faktor yang memepengaruhi pengaturan generator adalah sebagai berikut :

1. Penurunan tegangan I.R pada lilitan jangkar.

2. Penurunan tegangan I. pada lilitan jangkar.

3. Adanya reaksi jangkar.

Terjadinya perubahan beban yang disuplai oleh generator alan menyebabkan

perubahan frekuensi jika alat pengaturan dari mesin penggerak mula dikonstankan, maka

kecepatan putaran generator akan turun, sehingga frekuensi akan turun pula. Untuk

mengatasi hal itu, semua mesin penggerak mula dilengkapi dengan putaran yang diset

governor, yang merupakan alat untuk mengatur daya dan frekuensi.

Kenaikan beban pada sistem menyebabkan kecepatan putaran dan frekuensi

generator akan turun, sebab kenaikan permintaan daya akan dipenuhi oleh energi kinetik

dari mesin penggerak mula.

Kenaikan permintaan daya ini menyebabkan meningkatnya fluida kerja yang

masuk ke turbin, karena governor, turbin akan membuka lebih besar dan dengan demikian

terdapat keseimbangan beban yang baru.

Di samping menghasilkan daya aktif, generator sinkron akan menghasilkan daya

reaktif. Generator akan menyerap daya reaktif dari sistem bila penguat medannya kurang.

Kemampuan dari generator untuk membangkitkan daya reaktif dibatasi oleh thermal rating

daripada stator dan rotor serta keluaran eksitasi.

Pada generator-generator yang bekerja secara interkoneksi, pengaliran daya

reaktif yaitu dari tegangan yang lebih tinggi ke tegangan yang lebih rendah. Jika

penguatan dari generator tersebut diatur sehingga tegangannya berubah artinya tegangan



yang rendah menjadi tinggi ataupun sebaliknya, maka arah pengaliran daya reaktif pun

akan berubah. Meskipun pengaturan tegangan dipisahkan dengan pengaturan frekuensi

namun seringkali perubahan tegangan disertai dengan perubahan frekuensi.

PERMANEN MAGNET GENERATOR (PMG)

PMG merupakan generator 1 fasa kutub dalam, dimana magnet permanen sebagai

penguat medan tetap berfungsi sebagai pembangkit mula. PMG ini mempunyai 8 pasang

kutub yang terpasang di sekeliling rotor. PMG ini membangkitkan tegangan arus bolak-

balik 1 fasa karena turbin mempunyai putaran 3000 rpm, maka frekuensi tegangan yang

dibangkitkan oleh PMG sebesar 400 Hz. Tegangan keluaran dari permanen magnet stator

sebesar 120 volt AC diturunkan menjadi 60 volt untuk sistem pengaturan secara manual

dan otomatis, yang selanjutnya diserahkan untuk diberikan ke sistem penguat generator.

GENERATOR PENGUAT

Generator penguat merupakan generator 3 fasa kutub luar, dimana belitan stator

mendapat tegangan arus searah sebagai penguat medan. Kumparan jangkar terletak di

rotor yang membangkitkan tegangan induksi 3 fasa. Tegangan tersebut disearahkan oleh

penyearah berputar (rotating rectifier). Peralatan penyearah ini terdiri dari 12 dioda

penyearah dan masing-masing dioda dipasangkan sebuah sekering (fuse) sebagai

pengaman. Arus searah ini digunakan sebagai penguat kumparan medan utama generator.

GENERATOR UTAMA

Generator utama merupakan generator 3 fasa kutub dalam, dimana kumparan

medan utama yang terletak di rotor mendapat tegangan arus searah dari penyerah berputar

(rotating rectifier) untuk membangkitkan medan putar. Akibat adanya medan tersebut dan

gerakan relative motor terhadap kumparan jangkar, maka kumparan jangkar yang terletak

di stator membangkitkan tegangan induksi arus bolak-balik 3 fasa.

GANGGUAN PADA GENERATOR

Pada dasarnya jenis gangguan pada generator terbagi menjadi tiga, yaitu :

1. Gangguan pada stator

2. Gangguan pada rotor

3. Kondisi operasi abnormal8


GANGGUAN PADA STATOR

Gangguan pada stator meliputi :

Hubung singkat fasa-tanah

Hubung singkat antar-fasa

Hubung singkat antar lilitan

Bahaya terbesar dari gangguan tersebut adalah kerusakan pada isolasi inti stator

dan lilitan stator akibat panas yang dibangkitkan pada pusat gangguan. Dari ketiga jenis

gangguan tersebut gangguan yang sering terjadi dalam belitan stator dan hubungannya

adalah fasa-tanah.

GANGGUAN PADA ROTOR

Gangguan pada rotor dapat berupa gangguan ke tanah atau gangguan antar

belitan. Hal ini disebabkan karena adanya tekanan termis atau mekanik yang kuat pada

isolasi lilitan rotor.

Lilitan rotor ini merupakan lilitan eksitasi dan pada umumnya dalam keadaan

normal mempunyai tahanan isolasi yang sangat tinggi. Gangguan ke tanah satu tempat

yang terjadi pada sirkuit eksitasi tidak akan segera menimbulkan kerusakan bila arus

gangguan ke tanah dibatasi. Gangguan ke tanah ini akan menimbulkan fluks yang tidak

seimbang. Akibat langsung yang segera dirasakan adalah adanya gaya yang tidak

seimbang pada masing-masing kutub dan akan menimbulkan getaran pada rotor serta

dapat merusak bantalan generator yang akhirnya dapat menyebabkan kerusakan pada

stator ataupun rotor karena terjadinya pergeseran. Dengan demikian adanya gangguan satu

fasa ke tanah di satu tempat harus segera dideteksi oleh rele.

KONDISI OPERASI ABNORMAL

Kondisi operasi abnormal ini meliputi antara lain :

1. Hilangnya penguatan (loss of excitation)

2. Gangguan beban lebih (overload)

3. Gangguan tegangan lebih (overvoltage)

4. Hilangnya penggerak mula (loss of primemover)

5. Gangguan arus fasa urutan negatif (negative phase sequence)

6. Putaran lebih (overspeed)9


7. Temperature lebih

HILANGNYA PENGUATAN (LOSS OF EXCITATION)

Hilangnya penguatan medan menyebabkan putaran generator akan bertambah

cepat dan akan menyerap daya reaktif dari sistem. Induksi arus pada rotor, baji (wedge)

akan menimbulkan torsi pada poros (shaft) sebagai hasil kondisi ini menyebabkan

pemanasan lebih yang membahayakan rotor.

GANGGUAN BEBAN LEBIH (OVERLOAD)

Gangguan beban lebih terjadi karena generator tidak mampu memikul beban yang

melebihi batas nominalnya. Beban lebih tersebut dapat mengakibatkan penurunan

frekuensi dan tegangan keluaran generator. Untuk mengatasi hal ini pengaturan tegangan

(AVR) menaikkan arus penguatan namun kenaikan arus penguatan ini bila berlebihan

dapat menimbulkan pemanasan lebih pada rotor dan stator.

GANGGUAN TEGANGAN LEBIH (OVERVOLTAGE)

Gangguan tegangan lebih terjadi karena putaran generator melebihi batas

nominalnya yang disebabkan oleh hilangnya beban atau gangguan pada penggerak mula.

Putaran yang meningkat dapat meningkatkan frekuensi meningkat pula, hal ini dapat

menggangu sinkronisasi pada jaringan dan dapat pula mengakibatkan terjadinya kerusakan

pada generator.

KEGAGALAN PENGGERAK MULA (LOSS OF PRIMEMOVER)

Gangguan kegagalan penggerak mula pada generator akan mengakibatkan

generator berubah menjadi motor. Hal ini terjadi karena generator mendapat suplai daya

dari jaringan. Sebelum kehilangan penggerak mula secara keseluruhan, biasanya terjadi

penurunan putaran pada turbin secara bertahap. Untuk turbin uap kemungkinan uap yang

dibutuhkan untuk menggerakkan turbin tidak cukup untuk memutar turbin pada kecepatan

nominalnya. Dengan demikian tegangan yang dihasilkan generator juga menurun. Pada

saat terjadi perbedaan tegangan tersebut maka arus listrik akan megalir ke generator.



GANGGUAN ARUS FASA URUTAN NEGATIF (NEGATIVE PHASE

SEQUENCE)

Dalam keadaan normal, arus pada genertor tiga fasa seimbang. Tetapi jika terjadi

gangguan pada jaringan maka keseimbangan tersebut terganggu.

Gangguan fasa-tanah

Gangguan fasa-fasa

Pembebanan tidak simetris

Putusnya salah satu fasa saluran

Arus fasa urutan negatif ini akan membangkitkan fluks pada stator yang

mempunyai kecepatan yang sama dengan rotor, tetapi berputar dengan arah yang

berlawanan. Dengan demikian kecepatan relatif putaran fluks ini terhadap rotor akan

berputar pada dua kali dari frekuensi sistem. Hal ini terjadi karena rotor berputar ke kanan

sedangkan fluks stator akibat fasa urutan negatif berputar ke kiri. Kejadian ini dapat

mengakibatkan arus pusar pada rotor.

Arus pusar dengan frekuensi tinggi menyebabkan bagian luar dari rotor dan lilitan

pada rotor menjadi panas. Selanjutnya arus pusar ini mengalir pada batang-batang

peredam, gigi alur rotor dan dinding alur rotor yang akan mengubah sifat mengubah

mekanis dan sifat listrik bagian yang dialirinya.

PUTARAN LEBIH (OVERSPEED)

Bila suatu generator bekerja sendiri menanggung beban, tiba-tiba melepas

bebannya karena suatu gangguan dan bila generator yang bekerja yang bekerja paralel

terlepas dari sistem, akibatnya akan ada putaran lebih. Bila generator yang bekerja sendiri

akibat hal ini menyebabkan kenaikan frekuensi dan bila tidak dilengkapi dengan AVR,

maka putaran lebih akan menaikkan tegangan generator. Bila kenaikkan mendadak ini

terjadi akan membahayakan isolasi belitan generator dan juga pada sistem beban.

TEMPERATUR LEBIH

Timbulnya panas yang berlebihan dalam stator umumnya disebabkan oleh beban

lebih atau terjadinya hubung singkat di luar atau di dalam generator serta dapat pula

disebabkan oleh kegagalan dari sistem pendinginan. Bila hal ini terjadi akan

mengakibatkan perubahan sifat mekanis dan elektris dari bahan isolasi.



RELE PROTEKSI PADA GENERATOR

Rele proteksi yang digunakan pada generator antara lain :

1. Rele fasa arus lebih tegangan restraint (51V)

2. Rele fasa stator diferensial (87G)

3. Rele urutan fasa negatif generator (46)

4. Rele anti motoring (32)

5. Rele stator diferensial tanah (87GG)

6. Rele kehilangan penguat (40)

7. Rele tegangan seimbang dan time delay (60 & 62)

8. Rele arus lebih tahanan netral generator (51GN)

9. Rele tegangan lebih (59)

10. Rele thermal overload (49)



VIII. PENUTUP

Demikianlah proposal ini kami susun, sebagai acuan dalam melaksanakan kerja

praktek. Besar harapan kami akan bantuan segenap direksi dan karyawan PT BADAK

NGL demi kelancaran pelaksanaan kerja praktek yang akan kami laksanakan.

Surabaya, 16 September 2010

Hormat kami,

Pemohon I Pemohon II

Shinta Kartika Sari Anesya Violita

NRP. 2208 100 006 NRP. 2208 100 169

Mengetahui,

Dosen Pembimbing Kerja Praktek Koordinator Kerja Praktek

IGN Satriadi H, ST.,MT Ir. Sjamsjul Anam, MT NIP. 1973 01 23 2002 12 1001 NIP. 1963 07 25 1990 03 1002



proposal bontang

Documents