ANALISA GANGGUAN HUBUNGSINGKAT FASA RKE TANAHPADA LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI 1B - POLSRI REPOSITORY

  

ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA

LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP)

DI PABRIK PUSRI 1B

LAPORAN AKHIR

  

Dibuat Untuk Syarat Dalam Penyelesaian Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

  

PUTRI NADIA SARI

0613 3031 0164

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

  

2016

  

ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA

LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP)

DI PABRIK PUSRI 1B

  

Oleh:

PUTRI NADIA SARI

0613 3031 0164

Palembang, Agustus 2016

  Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Zainuddin Idris, M.T. H.Herman Yani, S.T.,M.Eng. NIP.195711251989031001 NIP.19651001199031006 Mengetahui, Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Listrik

Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Mohammad Noer, S.S.T., M.T. NIP. 196705111992031003 NIP. 196505121995021001 Motto

•  Senantiasa selalu berusaha dan berdoa kepada

  Allah SWT
• Sesungguhnya Allah selalu bersama orang yang selalu mengingatnya
• Setiap keinginan untuk mundur dan menyerah

  ingatlah bahwa sesungguhnya telah banyak

  keringat, kasih sayang, air mata, doa, serta

  harapan dari orang tua hingga mampu mencapai titik yang dicapai sekarang Ku PersembahkanUntuk :  Allah SWT danNabi Muhammad
• Kedua orang tua dan kakak saya yang selalu mendoakan dan mengingatkan saya untuk segala hal.
• Bapak Ir. Zainuddin Idris, M.T dan Bapak H.Herman

  Yani, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan sangat membantu dalam menyelesaikan laporan akhir ini.

• Seluruh dosen pengajar maupun laboratorium/bengkel teknik listrik yang telah memberikan pelajaran kepada saya.
• Segenap keluarga besar Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro.
• Teman seperjuangan Teknik listrik 2013 khususnya kelas 6 LA.
• Sahabat karib saya Belpa Yayang Anugrah dan Areni Bertta Syafitri untuk selalu mendukung dan mengingatkan saya.
• Almamater tercinta Politeknik Negeri Sriwijaya

  

ABSTRAK

ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA

LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP)

DI PABRIK PUSRI 1B

  

(2016 : xv + 60 Halaman + Daftar Pustaka + Lampiran)

Putri Nadia Sari 0613 3031 0164 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya

  Pada proses penyaluran energi listrik ke beban, sistem seringkali mengalami berbagai macam gangguan dimana gangguan hubung-singkat satu fasa ke tanah lah yang paling sering terjadi. Kemungkinan terburuk dari terjadinya hubung-singkat yakni kegagalan operasi sistem secara keseluruhan.Laporan akhir ini bertujuan untuk mengetahui proses terjadinya trip pada motor GAM-106-A yang mengakibatkan semua motor di MCC 514 tripdan menemukan solusi yang dapat ditempuh untuk menyelesaikan masalah trip ini. Penelitian ini menyelidiki nilai arus hubung singkat satu fasa ke tanah yang terjadi pada line motor GAM- 106-A. Objek yang digunakan dalam penelitian ini adalah line motor GAM-106-A dimana untuk proses pengukuran line dilakukan pada kubikel motor GAM-106-A di MCC 514. Perhitungan nilai arus hubung singkat satu fasa ke tanah dilakukan setelah proses pengumpulan data berupa pengukuran tahanan isolasi terhadap kabel fasa dalam mencari kabel fasa yang terhubung singkat ke tanah, data spesifikasi komponen meliputi sumber (TR58), transformator daya (TR511), dan penghantar, dan settingan GFR yang digunakan. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa besar nilai arus hubung singkat satu fasa ke tanah yang terjadi pada line motor GAM-106-A sebesar 7,416 A dan GFR pada breaker feeder to MCC 514 disetting hanya sebesar 2 A sehingga menyebabkan arus melebihi settingan dan menyebabkan tripnya breaker feeder to MCC 514.Sebaiknya, untuk menangani masalah ini dapat ditambahkan rele GFR pada line motor GAM-106-A dan di setting sebesar 10 A.

  Kata kunci : MCC, Motor GAM-106-A.

  

ABSTRACT

ANALYSIS OF SHORT-CIRCUIT FAULT CURRENT OF PHASE R TO

GROUND ON LINE MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSTAE PUMP)

AT PABRIK PUSRI 1B

  

(2016 : xv + 60 Pages + Bibliography + Attachments)

Putri Nadia Sari 0613 3031 0164 Electrical Engineering Department Electrical Engineering Study Program State Polytechnic of Sriwijaya

  In the process distribution of the electrical energy to the load, the system often have variety of disorders which the short-circuit phase to ground is the most happen. The worst possibly of the short-circuit is the failure of all system operation. This final report has purpose to find out the process of the trip on motor GAM-106-A who makes all motors in MCC 514 trip and found the solutions that can be taken. This research also investigate the value of the short-circuitsingle phase to ground on line motor GAM-106-A. The objects of this researchare line to motor GAM-106-A where the line measurement process doing on the cubicle of motorGAM-106-A at MCC 514. The calculation for the value of short-circuit current single phase to ground is done after the process of data collection such asthe measurement of insulation resistance to find out which the phase cable that short to ground,component specification like sources (TR58), power transformers (TR511), and the conductor, and the settings that used in GFR. The result of calculation showsthe value of the short-circuit current of single phase to ground that happenson line to GAM-106-A is 7,416 A and the GFR of breaker feeder to MCC 514only set on 2 A so it makes the short circuit current over than the set and makes the trip on breaker feeder to MCC 514. I think to solve this problem we can use GFR on line motor GAM-106-A and setting on 10 A. Keywords: MCC, Motor GAM-106-A.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia- Nya-lah penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan judul

  “ANALISA

GANGGUAN HUBUNG SINGKAT FASA R KE TANAH PADA LINE

MOTOR GAM-106-A (STEAM CONDENSATE PUMP) DI PABRIK PUSRI

  

1B”. Laporan Akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan

  pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politknik Negeri Sriwijaya.

  Pada kesempatan ini penulis secara khusus mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua dan saudara yang telah memberikan doa, semangat dan motivasi kepada penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat pada waktunya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu proses penyelesaian Laporan Akhir ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :

  1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Bapak Yudi Wijanarko, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak H.Herman Yani, S.T.,M.Eng., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya dan selaku Pembimbing II.

  4. Bapak Ir. Zainuddin Idris, M.T., selaku Pembimbing I.

  5. Semua dosen, staff, karyawan administrasi, Kepala Lab maupun Bengkel Teknik Listrik di Jurusan Teknik Elektro atas semua bantuan yang diberikan untuk kelancaran penyelesaian Laporan Akhir ini.

  6. Seluruh jajaran staff dan karyawan di PT. Pupuk Sriwidjaja khususnya di Pabrik 1B.

  7. Sahabat karib saya Belpa Yayang Anugrah dan Areni Bertta Syafitri yang tidak henti-hentinya memberikan semangat dan doa dalam penyelesaian laporan akhir ini.

  8. Rekan-rekan serta seluruh Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro yang selalu mengingatkan, memotivasi dan menyemangati selama proses penyelesaian laporan akhir

  9. Teman-teman kelas 6 LA dan Teman-teman seangkatan Teknik Listrik Angkatan tahun 2013.

  10. Almamaterku. Dalam penulisan laporan Akhir ini, penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan karena terbatasnya kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan Laporan Akhir ini kedepan.

  Akhirnya penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Program Studi Teknik Listrik.

  Palembang, Agustus 2016 Penulis

  

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL .........................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN...........................................................................ii MOTTO .............................................................................................................iii ABSTRAK .........................................................................................................iv ABSTRACT .......................................................................................................v KATA PENGANTAR ......................................................................................vi

  

DAFTAR ISI......................................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xi

DAFTAR TABEL .............................................................................................xiii

DAFTAR GRAFIK ...........................................................................................xiv

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xv

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang..............................................................................1

  1.2 Perumusan Masalah .....................................................................2

  1.3 Tujuan dan Manfaat......................................................................2

  1.3.1Tujuan..................................................................................2

  1.3.2 Manfaat...............................................................................3

  1.4 Batasan Masalah ...........................................................................3

  1.5 Metode Penulisan .........................................................................3

  1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................4

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Gangguan......................................................................................6

  2.2 Studi Hubung Singkat ..................................................................8

  2.2.1 Hubung singkat dua fasa ...................................................9

  2.2.2 Hubung singkat dua fasa ke tanah ......................................10

  2.2.3 Hubung singkat tiga fasa ....................................................10

  2.2.4 Hubung singkat tiga fasa ke tanah......................................11

  2.2.5 Hubung singkat satu fasa ke tanah .....................................12

  2.3 Motor Induksi 3 Phasa.................................................................18

  2.3.1 Stator...................................................................................20

  2.3.2 Rotor ...................................................................................21

  2.4 Sistem Proteksi ............................................................................23

  2.4.1 Proteksi gangguan tanah.....................................................24

  2.5 Rele Proteksi ...............................................................................25

  2.5.1 Rele arus lebih (OCR) .......................................................26

  2.5.2 Rele hubung tanah (GFR) ..................................................28

  BAB III METODELOGI PENELITIAN

  3.1 Umum ...........................................................................................29

  3.2 Peralatan dan Bahan .....................................................................31

  3.2.1 Peralatan ............................................................................31

  3.2.2 Bahan ..................................................................................31

  3.3 Data Spesifikasi Objek .................................................................34

  3.4 Prosedur Penelitian .......................................................................36

  3.4.1 Tahap 1 ..............................................................................36

  3.4.2 Tahap 2 ..............................................................................36

  3.4.3 Tahap 3 ..............................................................................39

  3.4.4 Tahap 4 ..............................................................................40

  3.4.5 Tahap 5 ..............................................................................40

  3.4.6 Tahap 6 ..............................................................................40

  3.4.7 Tahap 7 ..............................................................................40

  3.4.8 Tahap 8 ..............................................................................41

  BAB IV PEMBAHASAN

  4.1 Hasil..............................................................................................42

  4.1.1 Hasil Pengukuran................................................................42

  4.1.2 Hasil Perhitungan ...............................................................46

  4.2 Pembahasan ................................................................................58

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan...................................................................................58

  5.2 Saran .............................................................................................58

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Gangguan hubung singkat dua fasa atau fasa ke fasa ..............9Gambar 2.2 Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah ..............................10Gambar 2.3 Gangguan hubung singkat tiga fasa ............................................11Gambar 2.4 Gangguan hubung singkat tiga fasa ke tanah .............................11Gambar 2.5 Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah .............................12Gambar 2.6 Bentuk motor induksi 3 fasa .......................................................19Gambar 2.7 Motor induksi rotor sangkar .......................................................22Gambar 2.8 Motor induksi rotor lilit ...............................................................23Gambar 2.9 Karakteristik waktu seketika (instantaneous) .............................27Gambar 2.10 Karakteristik waktu tertentu (definite).........................................27Gambar 2.11 Karakteristik waktu terbalik (inverse time) .................................28Gambar 3.1 Single line diagram ke Motor GAM-106-A ...............................30Gambar 3.2 Motor GAM-106-A ....................................................................33Gambar 3.3 Nameplate Motor GAM-106-A ..................................................33Gambar 3.4 Diagram pengawatan posisi motor ter-connect dengan

  MCC 514 sebelum pemasangan alat ukur (Megger) ..................37

Gambar 3.5 (a)Diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa R, (b)Diagram pengawatan untuk pengukuran

  pada kabel fasa S, (c)Diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa T .....................................................37

Gambar 3.6 Diagram pengawatan posisi motor di-disconnect pada

  MCC 514 sebelum pemasangan alat ukur ...................................38

Gambar 3.7 (a)Diagram peengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa R, (b)Diagram pengawatan untuk

  pengukuran pada kabel fasa S, (c)Diagram pengawatan untuk pengukuran pada kabel fasa T ......................39

Gambar 3.8 Diagram alir (flowchart) prosedur penelitian ..............................41Gambar 4.1 Hasil pengukuran tahanan isolasi kabel pada kabel fasa R to Ground posisi motor ter-connect dengan

  MCC 514 .....................................................................................43

Gambar 4.2 Hasil pengukuran tahanan isolasi kabel pada kabel fasa S to Ground posisi motor ter-connect dengan

  MCC 514 .....................................................................................43

Gambar 4.3 Hasil pengukuran tahanan isolasi kabel pada kabel fasa T to Ground posisi motor ter-connect dengan

  MCC 514 .....................................................................................44

Gambar 4.4 Hasil pengukuran tahanan isolasi pada kabel fasa R to

  Ground dengan posisi motor di- disconnect dengan MCC 514 .....................................................................................45

Gambar 4.5 Hasil pengukuran tahanan isolasi pada kabel fasa S to

  Ground dengan posisi motor di- disconnect dengan MCC 514 .....................................................................................45

Gambar 4.6 Hasil pengukuran tahanan isolasi pada kabel fasaT to

  Ground dengan posisi motor di- disconnect dengan MCC 514 .....................................................................................45

  

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Spesifikasi sumber (TR58) ..........................................................34Tabel 3.2 Spesifikasi transformator daya (TR511) .....................................34Tabel 3.3 Spesifikasi kabel penghantar (Kabel N2XSEFGbY) ..................34Tabel 3.4 Spesifikasi motor (Motor GAM-106-A) .....................................35Tabel 3.5 Spesifikasi Ground Fault Relay ..................................................35Tabel 4.1 Hasil pengukuran pada kondisi motor ter-connect dengan MCC 514.........................................................................43Tabel 4.2 Hasil pengukuran pada posisi motor di-disconnect dengan MCC 514.........................................................................44Tabel 4.3 Urutan positif dan negatif pada penghantar berdasarkan % lokasi gangguan ..................................................51Tabel 4.4 Urutan nol pada penghantar berdasarkan % lokasi gangguan......................................................................................54Tabel 4.5 Data impedansi urutan positif dan negatif pada masing-masing komponen...........................................................56Tabel 4.6 Data impedansi urutan nol pada masing-masing komponen ....................................................................................57

DAFTAR GRAFIK

  Halaman

  Grafik 4.1 Nilai impedansi urutan positif dan negatif berdasarkan % panjang Z L ...............................................................................51

  Grafik 4.2 Nilai impedansi urutan nol berdasarkan % panjang Z ............ 55

  L