Studi Distribusi Energi Listrik di Pabri

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Studi Distribusi Energi Listrik di Pabrik Pupuk
PT. Petrokimia Gresik, Jawa Timur
Syifaul Fuada*, Moh. Irfan Rusdianto, Jamah Sunarko
S1 Prodi Pendidikan Teknik Elektro 2010, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas
Negeri Malang, Jawa Timur, Indonesia
Jln. Semarang No. 5, Malang
*fsyifaul@gmail.com

Kata Kunci
Distribusi Listrik,
Gas Turbine Generator
Jenis Distribusi,
PT Petrokimia Gresik

ABSTRAK
Setiap pabrik di Indonesia ini mempunyai karakteristik yang
berbeda-beda dalam hal sistem distribusi listrik. Listrik digunakan
sebagai sumber energi untuk menggerakkan alat-alat produksi pabrik.

PT Petrokimia Gresik merupakan perusahaan milik negara yang
didirikan untuk mendukung program Pemerintah meningkatkan
produksi pertanian nasional. Perusahaan ini mendapatkan tambahan
pasokan listrik dari PLN sebesar 15 MW. Perusahaan ini juga
memiliki 2 unit pembangkit tenaga listrik sendiri yang membutuhkan
sumber bahan bakar dan kapasitas daya yang berbeda yaitu Gas
turbine Generator (GTG) dengan kapasitas 33 MW dan Steam
Turbine Generator (STG) dengan kapasitas 20 MW. Tujuan dari
penulisan Artikel Ilmiah ini adalah untuk mendeskripsikan tentang
sistem kelistrikan di Pabrik I PT. Petrokimia Gresik, batasan pada
penulisan ini adalah Deskripsi Sistem Distribusi Listrik dan Jenis
Distribusi. Laporan Praktek Industri terbagi menjadi dua bagian,
bagian pertama adalah kajian umum secara deskriptif, sedangkan
laporan II adalah tugas khusus. Artikel ini merupakan laporan I yang
merupakan hasil dari Praktek Industri di pabrik I PT. Petrokimia
Gresik yang telah dilakukan selama 3 bulan, yakni mulai 4 Juli – 31
Juli 2012. Metode yang digunakan dalam penulisan atikel ini adalah
kajian pustaka.
@Copyright Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Malang, 2012

1. PENDAHULUAN
Energi listrik di PT. Petrokimia Gresik dihasilkan oleh pasokan PLN dan dua
pembangkit tenaga listrik sendiri yakni Gas turbine Generator (GTG) dengan
kapasitas 33 MW dan Steam Turbine Generator (STG) dengan kapasitas 20 MW.
Energi ini disalurkan melalui saluran- saluran tranmisi dan distribusi sehingga
sampai pada instalasi pemakai yang merupakan unsur utilisasi.
Jenis sistem yang digunakan oleh PT. Petrokimia Gresik adalah sistem arus
bolak-balik, terdiri atas sistem satu fase, sistem dua fase, dan sistem tiga fase.
Sedangkan Distribusinya terbagi atas Distribusi Primer dan Distribusi Sekunder.
Laporan ini ditulis berdasarkan Praktek industri / hasil magang di Pabrik 1
PT. Petrokimia Gresik pada tanggal 4 Juni sampai 31 Juli 2012, dalam kegiatan
magang tersebut penulis memperoleh materi tentang sistem distribusi dan jenis
distribusi. Sehingga rumusan masalah yang diangkat dari penulisan ini adalah
bagaimana sistem distribusi dan jenis distribusi di pabrik I PT Petrokimia Gresik.
Bahasan yang digunakan dalam penulisan ini adalah deskriptif tentang distribusi
dan jenis distribusi di pabrik I PT. Petrokimia Gresik..

1|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

2. TENTANG PERUSAHAAN
PT. Petrokimia Gresik merupakan produsen pupuk terlengkap di Indonesia
yang saat ini telah memiliki berbagai bidang usaha dan fasilitas pabrik terpadu.
Pabrik ini memiliki 3 (tiga) unit produksi yaitu: (a) Unit Unit Produksi I (Pabrik
Pupuk nitrogen), Terdiri dari 2 (dua) pabrik ZA dan 1 (satu) Pabrik Urea; (b) Unit
Produksi II (Pabrik Pupuk Fosfat), Terdiri dari 2 (dua) pabrik ZA dan 1 (satu)
Pabrik Urea; dan (c) Unit Produksi III (Pabrik Asam Fosfat), Terdiri dari 4 pabrik.

Gambar 1. Logo PT. Petrokimia Gresik

Pabrik ini terletak di di kabupaten Gresik Provinsi Jawa Timur dengan lahan
komplek seluas 450Ha berlokasi Area tanah yang ditempati berada di 3 kecamatan
yang meliputi 10 desa, yaitu: (a) Kecamatan Gresik, meliputi : Ngipik, Karangturi,
Sukorame, Tlogopojok; (b) Kecamatan Kebomas, meliputi : Kebomas,
Tlogopatut, Randu Agung; (c) Kecamatan Manyar, meliputi : Rumo Meduran,
Tepen, Pojok Pesisir.
3. METODE

Metode yang digunakan dalam penulisan Artikel Ilmiah ini menggunakan
kajian pustaka, yakni menelaah kembali hasil laporan Praktek Industri/magang di
PT. Petromia Gresik pada tanggal 04 Juni – 31 Juli 2012. Dari laporan yang
berjudul “Sistem Kelistrikan pabrik I PT. Petrokimia Gresik” diambil sebagian
untuk pokok bahasan, yakni Distribusi dan jenis distribusi pabrik I PT. Petrokimia
Gresik.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Gas Turbine Generator (GTG)
Penulis melakukan plant tour yakni kegiatan membandingkan teori yang
didapat dikelas dengan aplikasi dilapangan, survey ini dilakukan tanggal 12 Juni
2012 dengan materi Gas Turbine Generator (GTG) bertempat di pabrik I PT.
Petrokimia Gresik. Gas Turbine Generator (GTG) merupakan pembangkit listrik
mandiri pabrik dengan kapasitas daya 33 MegaWatt. Gas Turbine Generator
(GTG) adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja.
Didalam turbin gas energy kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik berupa
putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Siklus
turbin sederhana menurut Abdul Kadir (1996: 31) terdiri atas sebuah kompresor,
ruang pembakaran, dan turbin gas dengan generator listrik. Udara dikompresi
dalam kompresor, kemudian dialirkan ke ruang pembakaran, bersamaan dengan
bahan bakar yang disulut. Gas mengembang dengan suhu dan tekanan tinggi,

2|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

kemudian masuk kedalam turbin gas. Turbin gas tersebut berputar dan
menggerakkan generator.
System turbin gas paling sederhana terdiri dari tiga yaitu kompresor, ruang
bakar dan turbin gas. Berikut peralatan Utama turbin Gas: (a) Filter Udara; (b)
Kompresor aksial; (c) Ruang Bakar; (d) Turbin Aksial; (e) Exhaust System; (f)
Beban / Generator; dan (g) Sistem Kontrol/ Speedtronic.
Adapun bagian-bagian GTG (Ardhianto, 2010), (Mashita, 2009),
(Sugiarto, 2012) adalah sebagai berikut: (a) Stator: Bagian komponen yang tak
berputar yang mempunyai bagian terdiri dari rangka stator yang merupakan salah
satu bagian utama dari generator. Terbuat dari besi tuang, stator merupakan rumah
dari semua bagian-bagian dari generator. (b) Rotor: Bagian yang berputrar, pada
bagian ini terdapat kutub magnet dengan lilitannya. (c) Rotor Winding:
Berfungsi untuk mengalirkan arus DC yang untuk menghasilkan medan magnet

rotor. (d) Stator Winding: Bagian stator yang terdiri dari beberapa batang
konduktor yang terdapat di dalam slot-slot dan ujung-ujung kumparan. Masingmasing slot dihubungkan untuk mendapatkan tegangan induksi. (e) Bearing:
penahan shaft generator. (f) Shaft:Tempat untuk meletakkan kumparan motor dan
merupakan bagian yang terkopel yang di putar oleh prime mover. (f) Housing,
Cooling duets: Merupakan casing dari generator
Sedangkan prinsip kerja GTG secara singkat adalah: (1) Pemampatan
(compression) kompressor meghisap udara (O2) disaring, kemudian udara itu
dimampatkan sehingga naik tekanannya, panas berasal dari busi, bahan bakar
berupa gas alam. (2) Pembakaran (Combustion), bahan bakar disemprotkan
bersama air dan kemudian dibakar. (3) Pemuaian (expansion), dari ruang
pembakaran itulah nantinya akan menghasilkan gas dan dimanfaatkan untuk
menggerakkan nozzel. Dan (4) Pembuangan Gas (Exhaust), Panas suhu mencapai
645°C, suhu setinggi tersebut dimanfaatkan PT Petrokimia Gresik untuk
pembakaran boiller.
Spesifikasi turbin dan generator yang dipergunakan oleh PT. Petrokimia
Gresik ditunjukkan pada Tabel 1 dan 2.
Tabel 1. Spesifikasi Turbin di PT. Petrokimia Gresik
Spesifikasi dari Turbin
Model
MS 6000

No. Turbin
295736
No. Tingkatan Kompresor
17
Turbin
3 tingkat
Daya Normal
33640
Kecepatan
5100 rpm
Bahan bakar
Natural Gas
Tabel 2. Spesifikasi Generator di PT. Petrokimia Gresik
Spesifikasi dari Generator
No Serial
336 X 452
Kutup/fase/Hz
2/3/50
Hubungan
Y

Daya Nominal
44.930 kVA
Arus / V
2256 A / 11,5 KV
I eksitasi/ V eksitasi
732 A/125 Vdc
Faktor Daya
0,85
Tipe
Brushless

3|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

4.2 Distribusi Listrik di PT Petrokimia Gresik
Dari Gas Turbine Generator (GTG) tersebut listrik didistribusi ke Gardu
Induk melalui saluran transmisi bawah tanah (Underground), yakni menyalurkan

listrik melalui kabel-kabel bawah tanah. Didalam GI terdapat transformator utama
untuk menaikkan tegangan. Dari Transformator tersebut didistribusikan
keberbagai peralatan produksi. Berikut merupakan sistem Distribusi listrik di
pabrik petrokimia gresik, yang dijelaskan secara Gambar 2

Gambar 2. Overall System (Djohan, 2012)

Menurut Tingkat Distribusinya ,dibedakan menjadi tiga macam yaitu: 1)
Distribusi Tingkat I, yaitu 11,5 KV, 2) Distribusi tingkat II, yaitu 11,5 KV
menjadi 6 KV, 3) Distribusi tingkat III, yaitu dari 6KV menjadi 380/220V AC.
Distribusi secara rinci dijelaskan pada Gambar 3 dan 4.

Gambar 3. Single Line Diagram kelistrikan di PT. Petrokimia Gresik (Haidar, 2012)

4|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Gambar 4. Diagram distribusi Listrik kelistrikan di PT. Petrokimia Gresik (Haidar, 2012)

4.3

Distribusi tingkat I
Pada tingkat ini distribusi berasal langsung dari pembangkit generator
dengan tegangan 11.5 KV, yang termasuk dalam tingkat ini adalah power station
atau PS 2280. PS 2280 merupakan station utama yang nanitnya akan
mendistribusikan ke semua beban. Kapasitas daya PS 2280 sama dengan kapasitas
GTG. Hanya saja pemakaian daya dibatasi tidak sampai pada kapasitas
maksimum generator. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kerusakan
generator itu sendiri. Biasanya daya yang digunakan sekitar lebih besar atau sama
dengan 0,8 kapasitas maksimum generator, yang berarti 24MW. Berikut ini
spesifikasi tranformator yang digunakan:
Kapasitas trafo TR 2281
Type
Kapasitas maksimum
Frekuensi
Rasio
Group vector

Tengan primer
Tegangan sekunder
Arus Maksimum
Arus Hubung Singkat

Tabel 2. Spesifikasi Transformator Utama
25 MVA
3 Fasa
25 MVA
50 Hz
11500+2x2,5%/6000V
DNY 11
11,5 KV
6 KV
2000 A
30 KA (SYS RMS)

Tenaga listrik pada PS 2280 tidak langsung digunakan untuk mengoperasikan
peralatan pabrik, tetapi didistribusikan melelui saluran antara lain: 1) Saluran
untuk mensuply pabrik (pabrik TSP); 2) Saluran 2 dan 3 untuk mensupply PS
2281 (A/B) atau kelompok beban subtation 2 (SS2); dan 3) Saluran untuk
mensupply MCC GTG. Untuk saluran ke PS 2281 A dan B diturunkan dari 11,5
KV menjadi 6KV, sedangkan untuk saluran ke MCC GTG tegangan diturunkan
dari 11,5 KV menjadi 380/220V melalui transformator TR 2280. Spesifikasi
transformator TR 2280 adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Spesifikasi Transformator Step Down (11,5KV – 380.220V)
Kapasitas Trafo
25 MVA
Frekuensi
50 Hz
Merk / Type Pendinginan
B & D-1 EC 76/ DIALA B
Cors type
Outdoor
Primary/ second current
50,21 / 1443,41 A

5|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

4.4

Distribusi Tingkat II (6KV)
Pada tingkat ini supply listrik berasal dari distribusi tingkat 1 (PS 2280)
dengan supply tegangan 11,5 KV. Sebelum tegangan didistribusikan ke PS 2281
atau SS-2, diturunkan terlebih dahulu dari 11,5 menjadi 6 KV melalui
transformator TR 2281 (A/B). Spesifikasi transformator yang digunakan pada
tingkat ini adalah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Tenaga listrik pada PS
2281 (SS-2) digunakan motor 6 KV dan didistribusikan ke kelompok-kelompok
beban pada tingkat 3 adalah ditunjukkan pada Tabel 5 dan 6.
Tabel 4. Spesifikasi Transformator Step Down (11,5KV – 6KV)
Arus hubung singkat
30 KA (SYM RMS)
Teg primer
6 KV
Teg sek
380 V

No
1
2
3
4

No
1
2
3
4

Tabel 5. Beban I
Nama Beban yang ditanggung oleh PS 2281 A
Motor-motor 6 KV terdidri dari:
- Motor untuk pompa air pendingin
- Motor untuk pompa Boiler Feed Water (BFW pump)
- Motor untuk pompa pemadam kebakaran
Supply ke SS-5
Pabrik ammonia PM 2282 A
Pabrik urea PM 2282 C
Tabel 6. Beban II
Nama Beban yang ditanggung oleh PS 2281 B
Motor-motor 6 KV terdidri dari:
- Motor untuk pompa air pendingin
- Motor untuk pompa Boiler Feed Water (BFW pump)
Kelompok beban SS-0 yaitu system utilitas dan ZA I/III
Pabrik amoniak PM 2282 A/B
Pabrik urea PM 2282 C/D dan Service Unit (SU) PM 2282 E

3.5

Distribusi tingkat 3
Distribusi tingkat 3 mempunyai tegangan 380/220V. Pada tingkat ini listrik,
digunakan untuk motor-motor induksi yang di konveyor ke pompa-pompa,
termasuk untuk penerangan area pabrik. Tenaga ini di distribusikan ke bebanbeban sebagai berikut:
1.

Pabrik amoniak
Distribusi ke pabrik amoniak terdiri dari dua busbar yaitu PM 2281 A/B
disuppy dari PS2282 A melalui transformator TR 2282A, sedangkan PM 2281B
disupply dari PS 2282B melalui TR 2282B. Tenaga listrik dipabrik amoniak
digunakan untuk menggerakkan berbagai jenis macam pompa, system injeksi,
valve dengan penggerak motor, alat pemanas, filter udara, kompressor,
penerangan dan peralatan-peralatan lainnya.
2.

Pabrik Urea
Distribusi ke pabrik amoniak terdiri dari dua busbar yaitu PM 2281 C/D,
busbar pertama disuppy dari PS2281 A melalui transformator TR 2282C,
sedangkan busbar kedua disupply dari PS 2282B melalui TR 2282D. Tenaga

6|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

listrik dipabrik urea digunakan untuk menggerakkan berbagai jenis macam
pompa, fan, konveyor, pemanas dan untuk penerangan.
3.

Service Unit
PS 2281B mensupply mensupply listrik untuk service Unit (SU) melalui TR
2282E. listrik PM 2282E. digunakan terutama untuk fan pada tower, pompa,
kompressor, penerangan dan peralatan-peralatan lainnya.
3.6

Jenis Distribusi
Sedangkan Menurut Jenis Distribusinya, dibedakan menjadi dua macam
yaitu Distribusi Primer & Sekunder. Dalam hal ini terbagi menjadi lima
Subtitution (SS) yaitu. SS 0 untuk Distribusi bagian Utilitas ditunjukkan pada
Gambar 5; SS 1 untuk Distribusi bagian Pabrik Amonia, Urea, Service
ditunjukkan pada Gambar 6; SS 2 untuk Distribusi bagian Service ditunjukkan
pada Gambar 7; SS 3 untuk Distribusi bagian ZA II & SS 5 ditunjukkan pada
Gambar 8; SS 4 untuk Distribusi bagian LSU, Pump, Stasiun ditunjukkan pada
Gambar 9; SS 5 untuk Distribusi bagian Perumahan, Kebun Percobaan, Graha
Petrokimia Gresik & Sarana Olah Raga ditunjukkan pada Gambar 10;

Gambar 5. Kubikel dibagian SS0

Gambar 6. Kubikel dibagian SS1

7|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Gambar 7. Kubikel dibagian SS2

Gambar 8. Kubikel dibagian SS 3

Gambar 9. Kubikel dibagian SS 4

Gambar 10. Kubikel dibagian SS 5

8|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Berikut skema distribusi listrik dari Gas Turbine Generator dan PLN mensupply SS 0, SS 1, SS 2, SS 3, SS 4 dan SS 5.

Gambar 11. Skema Distribusi Gas Turbin Generator (Djohan, 2012)

Gambar 12. GTG di PT. Petrokimia Gresik (Dokumen pribadi; Fuada, 2012)

3.7

UPS
Uninterruptible Power Supply atau UPS secara otomatis dapat melakukan
stabilisasi tegangan ketika terjadi perubahan tegangan pada input sehingga
tegangan output yang digunakan oleh sistem komputer berupa tegangan yang
stabil. UPS yang digunakan oleh PT Petrokimia Gresik menggunakan konfigurasi
paralel. Jika UPS satu rusak, maka secara otomatis switch ON dan UPS dua aktif.
Bila kedua-duanya rusak maka di back up dengan PLN (11,5KV). Jika PLN
troublle maka ada bateray cadangan yang berupa Accu. UPS ini digunakan untuk
supply controll system di pabrik Urea dan Amoniak, oleh karena itu UPS selalu
standby.

Gambar 12. Konfigurasi UPS di PT. Petrokimia Gresik (Dokumen pribadi; Fuada, 2012)

9|Page
Diformat pada: 20 Maret 2014

LAPORAN I PRAKTIK INDUSTRI TAHUN 2012,
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG

4. KESIMPULAN
Dari pemaparan diatas, kesimpulan yang diperoleh pada Laporan I praktek
industry ini adalah sebagai berikut:
- Distribusi Primer (6KV); Fase ini adalah distribusi antar SS: (a) Distribusi
SS II ke SS I; (b) Distribusi SS II ke SS III; (c) Distribusi SS II ke SS 0;
(c) Distribusi SS 0 ke SS IV; (d) Distribusi SS III baru ke SS V.
- Distribusi Sekunder (380V); Fase ini adalah distribusi Dari trafo ke
masing-masing beban bertegangan dan panel switchgear yakni: Cubicle
(enclosure), Busbar (Conductor), CB (power-switcing), Proteksi,
Meteering, Motor Starter, ATS dan COS.
- UPS dipergunakan sebagai sistem untuk mensuply energi listrik sementara
ketika terjadi kegagalan daya pada listrik utama di PT. Petrokimia Gresik.
5. DAFTAR PUSTAKA
Arditantho. 2010. Laporan On The Job Training PT. Petrokimia Gresik. Program
Studi D4 Teknik Otomasi Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya
Annastasia, Masitha. 2009. Laporan Kerja Praktek Di Departemen
Pemeliharaan I PT. Petrokimia Gresik. Program Studi Teknik Listrik POLINEMA
Arismunandar & Kuwahara. 1982. Teknik Tenaga Listrik : Saluran Transmisi.
Jilid II. Jakarta: PT. Pertja. Hlm 1.
Bachtiar, Awang Djohan & Umar An-nas. 2012. Utilitas Pabrik (Power Supply),
Materi disampaikan pada kegiatan Class Room pada tanggal 5 Juni 2012 di Audiotorium
Dept. Diklat PT. Petrokimia Gresik
Ismail, Haidar. 2012. Sistem Kelistrikan di Pabrik I. Materi disampaikan pada
kegiatan Class Room pada tanggal 5 Juni 2012 di Audiotorium Dept. Diklat PT.
Petrokimia Gresik
Fuada, Syifaul. 2014. Utilization of Gas Turbine Generator Exhaust (GTGE) into DC Energy (A
Survey). International Journal of Renewable Energy Research (IJRER), Vol. 14(1), pp. 204-209,
February 2014.
Kadir, Abdul. 2006. Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik. Jakarta: Penerbit
Universitas Indonesia: UI-Press. Hlm 3 -14
Kadir, Abdul. 1996. Pembangkit Tenaga Listrik. Jakarta: Penerbit Universitas
Indonesia: UI-Press. Hlm 31. (Edisi Revisi)
Sugiarto & Nizar Rizky R. 2012. Laporan Kerja Praktek Departemen
Pemeliharaan I PT. Petrokimia Gresik: Sistem Proteksi Gas Turbine Generator PT.
Petrokimia Gresik., Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi FT UGM

10 | P a g e
Diformat pada: 20 Maret 2014