STUDI PENINGKATAN KAPASITAS SUPLAI PENYULANG STUDI KASUS DI PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM (Persero)
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Studi Peningkatan Kapasitas Suplai Penyulang Studi Kasus Di PT
Indonesia Asahan Aluminium (Persero)
Edi Mugiono, Syafruddin HS
Magister Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara
edimugiono12@gmail.com
Abstrak
Produksi aluminium PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM (Persero) saat ini terbatas pada desain awal
yaitu 250.000 ton/tahun. Suplai arus listrik DC ke tungku reduksi gedung no.3 saat ini hanya 193 kA yang secara
sistem disuplai dari transformator utama (Main Transformer, MTR), transformator regulator tegangan berbeban
(On Load Voltage Regulator, LVR) dan transformator penyearah (Rectiformer). Penelitian menganalisis
kemungkinan kapasitas tambahan untuk meningkatkan produksi. Hasil analisis menunjukan arus searah yang
disuplai dapat mencapai 255 kA dengan peedaman 0.082-0.78% distorsi harmonic menggunakan capasitor bank.
Peningkatan arus searah dari 193 kA menjadi 255 kA dapat meningkatkan produksi aluminium.
Kata Kunci: MTR, LVR, rectiformer, peningkatan kapasitas.
Abstract
Aluminium production of PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM (Persero) is about 250,000 ton/year. DC
current supply on reduction pot on building 3 is 193 kA supplied by the main transformer (MTR), Load Voltage
Regulator (LVR), and rectiformer. This paper analyzes the possible production improvement by changing these
components. The analysis results show that the supply current can be increased up to 255 kA with distorting
harmonic reduction 0.081-0.78% by using capasitor bank. This current improvement may result production
increment.
Keywords: MTR, LVR, rectiformer, capacity improvement.
1. PENDAHULUAN
Pada pabrik peleburan aluminium, jumlah
aluminium yang dapat diproduksi akan berbanding
lurus dengan besar arus listrik DC yang mengalir
pada tungku-tungku reduksi. Berdasarkan studi
yang dilakukan oleh KANNAK Swiss (konsultan
teknologi peleburan Aluminium), tungku reduksi
Inalum masih mampu beroperasi hingga 255 kA
dengan beberapa modifikasi pada konstruksinya
[1].
Namun saat ini arus maksimum yang dapat
disuplai ke Gedung reduksi no.3 hanya sebesar 193
kA karena kapasitas suplai peralatan yang terpasang
seperti MTR , LVR dan Rectiformer untuk suplai
gedung reduksi no.3
tidak mencukupi lagi
khususnya faktor daya LVR hanya sebesar 0,88
lagging. Peningkatan kapasitas suplai harus
dilakukan dengan mempertimbangkan semua aspek
penting terkait dengan kelangsungan operasional
perusahaan seperti kehandalan sistem, faktor biaya
dan manfaat yang akan diperoleh sehingga harus
juga mengoptimalkan peralatan yang ada dan
melakukan efisiensi pemakaian energi listrik [2].
Upaya yang dilakukan adalah dengan
meningkatkan kapasitas suplai MTR menjadi 230
MVA dengan target arus sebesar 255 kA,
penambahan Load Voltage Regulator dan
penyearahnya sebesar 45 MVA atau setara dengan
45 kA. Selanjutnya perbaikan faktor daya LVR dari
0,88 menjadi minimum 0,95 lagging dengan arus
minimum 210 kA.
Untuk melaksanakan penggantian transformator
dalam rangka untuk meningkatkan kapasitas
suplainya
harus
mempertimbangkan
usia
transformator. Usia transformator daya umumnya
bervariasi dari 25~50 tahun dan sebagai
pertimbangan lainnya untuk penggantian adalah
historical pembebanan, waktu operasi, catatan
gangguan serta ketersediaan suku cadang [3].
Disamping usia pemakaian, kondisi transformator
juga bisa dijadikan dasar untuk penggantian
transformator. Indikasi kondisi transformator bisa
diketahui berdasarkan hasil pengujian Dissolved
Gas Analysis (DGA), catatan pemeliharaan, data
pabrikan atau karakteristik spesifikasi desain,
kondisi bushing, arrester, cooling system dan
pendapat ahli [4]. Untuk menentukan penggantian
transformator bisa juga dilakukan dengan analisis
risiko yang mempertimbangkan kemungkinan
terjadinya kegagalan dan dampak yang ditimbulkan
dari kegagalan tersebut [5]. Atas dasar
pertimbangan transformator daya di penyulang
sudah beroperasi lebih dari 36 tahun, kondisi dan
analisis risikonya, maka penggantian sudah layak
dilakukan dan ditingkatkan rated dayanya untuk
meningkatkan kapasitas suplai arus menjadi 255
kA.
Perbaikan faktor daya dapat memaksimalkan
daya aktif LVR sehingga arus sekunder dapat
ditingkatkan [6]. Implementasi dari hal tersebut
dapat dilakukan melalui pemasangan kapasitor
bank beserta filter aktif untuk meredam harmonisa
yang dihasilkan oleh sistem penyearah [7].
Pemanfaatan sumber daya reaktif ini sekaligus
dapat
mengurangi
rugi-rugi
daya
pada
transformator tersebut [8].
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Perhitungan aliran beban seimbang dilakukan
dengan memodelkan sistem ketenagalistrikan PT
Inalum, mulai dari pembangkit, transmisi, beban
smelter, hingga penyederhanaan sistem PLN yang
terinterkoneksi
dengan
sistem
Inalum,
menggunakan software ETAP 12.0. Kemudian data
hasil simulasi tersebut akan diolah menggunakan
software
Microsoft
Excel
2010
dan
didokumentasikan serta dipublikasikan dalam
bentuk tulisan menggunakan software Microsoft
Word 2010.
Peralatan penelitian yang digunakan adalah
sebagai berikut:
1. Software simulasi ETAP.
2. Microsoft Excel dan Microsoft Word.
3. Power Quality Meter.
4. Perhitungan manual untuk menentukan
kapasitas
transformator
utama,
menentukan besaran tambahan load
voltage regulator dan transformator
penyearah (rectiformer) serta pemilihan
capacitor bank yang sesuai.
Berikut adalah perbandingan peralatan yang akan
dijadikan obyek kajian untuk meningkatkan
kapasitas suplai arus dari 193 kA menjadi 255 kA
pada gedung reduksi no.3 seperti dijelaskan pada
Tabel 1.
Tabel 1 Perbandingan peralatan
2. PERALATAN PENINGKATAN
KAPASITAS
Peralatan utama yang dibutuhkan untuk
peningkatan kapasitas suplai arus listrik ke tungku
reduksi adalah transformator daya, load voltage
regulator (LVR) dan penyearah (rectifier).
Gardu Induk PT. INALUM (Persero)
memiliki 4 unit LVR yang masing-masing
berkapasitas 182 MVA. LVR merupakan
transformator pengatur tegangan yang berfungsi
untuk mengatur dan menjaga tegangan keluaran
transformator
sesuai
dengan
kebutuhan
transformator penyearah. Setiap gedung reduksi
dilayani oleh 1 unit LVR. Pada LVR terdapat 3 tap
NVTC (No Voltage Tap Changer) dan pada
masing-masing tap NVTC terdapat 27 tap OLTC
(On Load Tap Changer). Tap ini berfungsi untuk
mengatur tegangan pada saat terjadi fluktuasi
beban, seperti pada saat penaikan atau penurunan
arus gedung reduksi pada saat startup pot.
Spesifikasi dari LVR adalah sebagai berikut:
1. Kapasitas
:
182 MVA
2. Frekuensi
:
50 Hz
3. Jumlah Fasa
:
3
4. Rated Tegangan
:
33 kV
5. Rated Arus
:
3184 A
6. Jenis Koneksi
:
Δ
/
Δ
(delta/delta)
7. Jenis pendinginan :
OFAF
Transformator penyearah akan mengubah arus
bolak balik AC menjadi arus searah DC yang akan
disuplai ke gedung reduksi. Pada sistem INALUM
peralatan penyearah yang digunakan adalah
penyearah silikon (Silicon Rectifier/SR) 36 pulsa.
Sebelum arus bolak balik keluaran Transformator
LVR disearahkan, tegangannya diturunkan dan
digeser fasanya oleh transformator tiga belitan
penggeser
fasa.
Pemasangan
transformator
penggeser fasa dan penyearah silikon dikopeling
menjadi satu bagian yang disebut transformator
penyearah.
Berikut spesifikasi silicon rectifier yang
terpasang di PT INALUM :
1.
2.
3.
4.
5.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Model Sistim
Kapasitas desain diperoleh secara kalkulasi
dengan menggunakan data-data yang tercatat di
sistim SCADA Inalum dan persamaan umum dalam
energi listrik. Gambar 1 merupakan modeling
sistem dalam diagram satu garis kondisi sebelum
dan sesudah peningkatan kapasitas.
Rating kapasitas
: 35.9 MVA
Rating tegangan primer (AC)
: 33
kV
Rating teg. sekunder/tertier (AC) : 686 V
Rating arus primer (AC)
: 628
A
Rating arus sekunder/tertier (AC) : 6 x
8720 A
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Diagram Satu Garis Kondisi Saat
Ini
(b) Kondisi Peningkatan Kapasitas
3. METOLOGI PENELITIAN
Obyek yang digunakan dalam penelitian ini
adalah data jaringan listrik Substation PT Inalum,
yaitu data transformator, data penghantar, data
penyearah silikon, data beban, data operasi normal
dan gangguan, diagram satu garis jaringan listrik
Substation.
4.2 Analisis Model
Pelaksanaan permodelan sistem dilakukan
sebagai langkah awal untuk melaksanakan
68
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
penelitian. Permodelan sistem tenaga listrik Inalum
dilaksanakan dengan menggunakan software ETAP
12.0. Setelah seluruh parameter diinputkan ke
model sistem pada ETAP 12.0, simulasi aliran daya
dilakukan untuk menguji kesesuaian model sistem.
Pengujian dilakukan beberapa kali diantaranya
simulasi aliran daya pada tanggal 15 Oktober 2016
dengan hasil seperti pada Gambar 2.
146,6 10,7
311,1 272,9
KETERANGAN:
MW Mvar
A
kV
MW
kA
33kV
MTR
182 MVA
DC 686V
V
0,0 92,1
1591,5 33,4
145,5 83,6
2925,7 33,1
Cap. Bank 2nd'ry
MTR
90 MVAR
LVR
145,4 78,6
3165,0 30,1
Kuala Tanjung 275kV
A Bus
145,4 78,5
3165,0 30,1
B Bus
Supply
From TK Line 114km
MW
MVar
SCADA
432.4
63.1
Simulated
433
61.2
Source
1MTR
MW
MVar
-170.6
-2.4
-169.2
-2.4
MW
0
0
Load Kuala Tanjung*
2MTR
3MTR
MVar
MW
MVar
0
-133
18.3
0
-132.3
18.3
4MTR
MW
MVar
-142
-14.4
-141.9
-14.1
Load PLN
PLN
MVar
-10.6
-8.1
MW
12.5
11.5
Cap. Bank
2nd'ry LVR = 0
MVar
0,0
0,0
0,0
30,0
V bus KT
272.1
271.7
23,6
32,2
Gambar 2. Data Aliran Daya Data SCADA dan
Simulasi ETAP
Simulasi selanjutnya dilaksanakan dengan
mengambil data rugi-rugi transmisi pada SCADA
pada tanggal 17 Desember 2016 dan dibandingkan
dengan hasil simulasi seperti pada Gambar 3.
0,0
731,3
145,4
193,4
Tungku Reduksi
Gedung No.3
Gambar 4 Aliran Daya Kondisi Maksimum 193
kA
Tabel 2 Kondisi Sebelum dan Sesudah
Pemasangan MTR 230 MVA
Kondisi
Sumber
Pengukuran
Simulasi
Sending Side
MW MVar
565.05 64,97
564,8 64,4
TK 1L
MW MVar
7,8
10,6
7,7
10,4
TK 2L
MW MVar
7,7
10,5
7,7
10,4
(Sebelum)
Saat ini
dengan
Beban SR
193 kA
Receiving Side
MW MVar
550,3 43,8
549,4 43,6
Gambar 3 Perbandingan Rugi-rugi Transmisi Hasil
Pengukuran dan Simulasi
(Sesudah)
MTR 230
MVA
Beban SR
193 kA
Hasil perbandingan data pengukuran pada
SCADA dan data simulasi pada Software ETAP
menunjukkan kondisi data yang relatif sama,
sehingga tingkat akurasi analisis dapat dianggap
yang sangat baik.
Gambar 4 menunjukkan kondisi saat ini dimana
pada kondisi tersebut aliran
daya reaktifnya
mengalir cukup besar melalui LVR yaitu sebesar
78.5 MVAR sehingga menambah pembebanan
transformator LVR. Hal ini mengakibatkan arus
sekunder LVR sebesar 3.165,6 A, mendekati arus
rating maksimum 3.180 A dengan suplai arus DC ke
tungku reduksi no.3 sebesar 193.4 kA. Sedangkan
faktor dayanya hanya 0,88 lagging dengan tegangan
pada bus incoming sebesar 272,9 kV dan pada bus
33 kV sebesar 33,1 kV.
Hasil simulasi dengan penambahan MTR 230
MVA yang baru dibebani dengan kondisi arus 193
kA dibandingkan dengan kondisi sebelumnya,
dengan suplai arus yang sama yaitu sebesar 193 kA
dijelaskan pada Tabel 2.
Lokasi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
P
(MW)
Q
(MVAR)
S
(MVA)
PF
Arus
(A)
Tegangan
(kV)
146,6
146,3
145,5
145,4
10,7
-6,6
83,6
78,6
92,1
147,0
146,4
167,8
165,3
92,1
0,997
0,999
0,867
0,880
0,000
311,1
2533,4
2925,7
3165,6
1591,5
272,9
33,4
33,1
30,1
33,4
1,08%
1,60%
1,46%
1,48%
145,4
147,4
147,1
146,4
146,3
78,6
7,1
-6,6
84,1
79,0
92,4
165,3
147,6
147,3
168,9
166,3
92,4
0,880
0,999
0,999
0,867
0,880
0,000
3165,6
312,0
2541,1
2934,6
3175,2
1596,3
30,1
273,1
33,5
33,2
30,2
33,5
1,48%
1,10%
1,75%
1,62%
1,61%
146,3
79,0
166,3
0,880
3175,2
30,2
1,61%
Secara umum keadaan sistem tidak mengalami
perubahan yang signifikan. Hanya ada kenaikan
daya reaktif disisi sekunder LVR dari 78,6 menjadi
79 MVAR dan kenaikan arus pada sisi primer
LVR dari 2.925,7 A menjadi 2.934,6 A yang
disebabkan oleh meningkatnya kapasitas MTR dari
182 MVA menjadi 230 MVA yang disumbangkan
oleh penambahan beban auxiliary MTR.
Kenaikan arus suplai ke tungku reduksi juga
mengalami kenaikan dari 3165,6 A menjadi 3175,2
A yang dapat dikonversi ke arus DC dari 193 kA
menjadi 195 kA. Namun karena keterbatasan rated
arus maka arus ke gedung reduksi hanya bisa 193
kA. Sedangkan untuk faktor daya kedua kondisi
tersebut sama yaitu 0,88 lagging.
Tabel 3 menunjukkan perubahan hasil keadaan
daya reaktif, faktor daya dan arus pada sisi
sekunder LVR yang diperoleh setelah penambahan
capasitor bank.
69
THDv
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
reduksi menjadi sebesar 192,9 MW.
Total
Harmonic Distortion tegangan (THDv) juga
mengalami perbaikan dari 1,53 % menjadi 0,94 %.
Hasil peningkatan arus yang dilakukan dengan
peningkatan kapasitas penyulang dijelaskan pada
Tabel 5. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa
arus target sebesar 255 kA dapat diperoleh dengan
penggantian MTR 230 MVA, penambahan
kapasitor bank 90 MVAR dan LVR baru dengan
kapasitas 45MVA/45 kA. Sedangkan arus pada
secondary LVR sebesar 3.012,8 A masih di bawah
arus ratingnya sebesar 3.180 A yang diperoleh
dengan penambahan kapasitor bank.
Arus maksimum yang dapat disuplai ke
gedung reduksi no.3 lebih besar dari arus yang
ditargetkan yaitu sebesar 257,08 kA, namun busbar
pada tungku reduksi hanya mampu sampai batas
kapasitas maksimum sebesar 255 kA. Total daya
yang dibutuhkan untuk gedung reduksi no.3 sebesar
192,9 MW yang jika dikonversikan ke daya AC
dengan faktor konversi sebesar 1,033 menjadi
sebesar 199,3 MVA.
Tabel 5 Hasil Peningkatan Kapasitas Suplai
Penyulang
Tabel 3 Kondisi Sebelum dan Sesudah Capacitor
Bank Terhubung ke Sistem
Kondisi
Lokasi
Pry MTR
(Sebelum)
Sry MTR
MTR 230
Pry LVR
MVA
Sry LVR
Beban SR Cap Bank Eksisting
193 kA
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
Pry MTR
(Sesudah)
Sry MTR
Cap. Bank
Pry LVR
Baru
Sry LVR
Terhubung Cap Bank Eksisting
ke Sistem Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
P
(MW)
Q
S
(MVAR) (MVA)
PF
Arus
(A)
Tegangan
THDv
(kV)
147,4
147,1
146,4
146,3
7,1
-6,6
84,1
79,0
92,4
147,6
147,3
168,9
166,3
92,4
0,999
0,999
0,867
0,880
0,000
312,0
2541,1
2934,6
3175,2
1596,3
273,1
33,5
33,2
30,2
33,5
1,10%
1,75%
1,62%
1,61%
146,3
166,4
166,0
165,4
165,2
79,0
0,7
-17,2
11,5
6,5
30,4
82,8
6,5
166,3
166,4
166,9
165,8
165,4
30,4
82,8
187,7
0,880
1,000
0,995
0,998
0,999
0,000
0,000
0,880
3175,2
352,0
2899,8
2890,4
3179,4
528,6
1591,7
3610,3
30,2
273,0
33,2
33,1
30,0
33,2
30,0
30,0
1,61%
0,51%
2,41%
2,18%
1,54%
165,2
1,53%
Dengan penambahan kapasitor bank ini sangat
berpengaruh terhadap perbaikan faktor daya sistem
yaitu dari 0,88 pf menjadi 0,999 pf dengan
perubahan arus pada sisi sekunder LVR sebesar
4,2 ampere dari 3.175,2 A menjadi 3.179,4 .
Namun arus pada tungku reduksi naik cukup
signifikan menjadi 3.610,3 A atau setara dengan
220,8 kA DC. Hal ini juga terlihat dari perubahan
daya aktif yang sangat signifikan pada sisi
sekunder LVR yaitu dari 146,3 MW menjadi 165,2
MW. Total Harmonic Distortion tegangan (THDv)
juga mengalami perbaikan dari 1,61% menjadi
1,53%.
Tabel 4 menunjukkan hasil proses switching
LVR baru untuk terhubung ke sistem. Dari Tabel
4.3 dapat diketahui bahwa faktor daya pada sisi
sekunder telah mencapai optimum yaitu 0,99
lagging pada saat kapasitor bank terhubung ke
sistem dan menjadi 1.0 pf pada saat LVR baru
terhubung ke Sistem. Rated arus LVR juga telah
mencapai ratednya yaitu sebesar 3.179,4 A dan
menjadi 3.012,8 A pada saat LVR baru terhubung
ke sistem. Beban awalnya ditanggung oleh LVR
yang ada dan menjadi berkurang pada saat LVR
baru dibebani sehingga kondisi sistem menjadi
lebih stabil.
Tabel 4. Kondisi Sebelum dan Sesudah LVR
Baru Terhubung ke Sistem
Kondisi
(Sebelum)
Cap. Bank
Baru
Tehubung
ke Sistem
(Sesudah)
LVR
Tambahan
(Baru)
Terhubung
ke Sistem
Lokasi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Pry LVR Baru
Sry LVR Baru
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
P
(MW)
Q
(MVAR)
S
(MVA)
PF
Arus
(A)
Tegangan
(kV)
166,4
166,0
165,4
165,2
0,7
-17,2
11,5
6,5
30,4
82,8
6,5
-8,8
-33,4
5,8
1,3
20,3
18,9
61,8
83,9
20,2
166,4
166,9
165,8
165,4
30,4
82,8
187,7
194,7
196,8
158,0
157,8
40,6
39,9
61,8
83,9
194,0
1,000
0,995
0,998
0,999
0,000
0,000
0,880
0,999
0,985
0,999
1,000
0,865
0,880
0,000
0,000
0,994
352,0
2899,8
2890,4
3179,4
528,6
1591,7
3610,3
412,0
3394,0
2738,9
3012,8
703,0
764,8
1064,6
1602,7
3777,6
273,0
33,2
33,1
30,0
33,2
30,0
30,0
272,8
33,5
33,3
30,2
33,3
30,1
33,5
30,1
30,1
165,2
194,5
193,9
157,9
157,8
35,1
35,1
192,9
Kondisi
Saat ini dengan Beban SR 193 kA
MTR 230 MVA
Cap. Bank Baru
SR 31~36
LVR Tambahan
RGTR
Total pada Gedung reduksi No.3
Pac (MW) Pdc (MW) Idc (kA)
145,4
146,3
165,2
157,7
35,1
192,8
140,76
141,63
159,92
152,66
33,98
186,64
193,88
195,08
220,28
210,28
46,80
257,08
Idc Target
Vdc (V)
(kA)
193
193
210
210
45
255
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
Jumlah
Tungku
165
165
165
165
165
5. KESIMPULAN
1. Dengan penggantian MTR 230 MVA,
penambahan kapasitor bank 90 MVAR dan
LVR baru dengan kapasitas 45MVA/45 kA,
arus maksimum yang dapat disuplai ke
gedung reduksi no.3 lebih besar dari arus
yang ditargetkan yaitu sebesar 257,08 kA,
namun busbar pada tungku reduksi hanya
mampu sampai batas kapasitas maksimum
sebesar 255 kA.
2. Distorsi harmonik pada orde ke-5 dan 7
dapat diredam dengan kapasitor bank yang
dipasang
dengan
besaran
distorsi
harmoniknya menjadi 0,008 - 0,13 % dari
sebelumnya 0,09 - 0,91 % yang berdampak
pada perbaikan kualitas daya yang
dihasilkan.
3. Pemasangan kapasitor bank menurunkan
arus pada sisi secondary LVR dari 3165,6 A
dengan output arus DC 193,4 kA menjadi
3.012,8 A dengan output arus DC sebesar
210,28 kA sesuai dengan arus target desain.
THDv
0,51%
2,41%
2,18%
1,54%
1,53%
0,59%
0,36%
0,30%
0,63%
0,30%
0,31%
6.
DAFTAR PUSTAKA
[1] René von Kaenel and KANNAK Team “PT.
Inalum Reduction Cell Assessment Repot”
KANNAK Report on Assessment of
Reduction Cell” PT. Inalum 2010.
0,94%
Beban awal LVR yang ada sebesar 165,2 MW
berkurang menjadi 157,8 MW dan sebahagian
bebannya di tanggung oleh LVR baru sebesar 35,1
MW sehingga total daya yang dialirkan ke gedung
70
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
[2] Xiao Zhang, Gabriela Hug. ‘Optimal
Regulation
Provision
by
Aluminium
Smelters’, IEEE 978-1-4799-6415-4/14, 2014
[3] Van Schijndel, A., Wetzer, J. M., and
Wouters, P.A.A.F ‘Remaining Lifetime
Modelling for Replacement of Power
Transformer Populations’, IEEE 978-1-42441622- 6/08, 2007
[4] Eileen Duarte, David Miller, Matthew
Lawrence, Phillip Prout, Hohn Gavin,
DanFalla, and Tony McGrail. ‘Prioritizing
Transformers for Condition Based Asset
Replacement’, IEEE 978-1-4244-6551-4/10,
2010
[5] Duarte, E., Falla, D., Gavin, J., Lawrence, M.,
McGrail, T., Miller, D., Prout, P., and Rogan,
P. ‘A Practical Approach to Condition and
Risk Based
Power Transformer Asset
Replacement’, IEEE 978-1-4244-6301-5/10,
2010
[6] Jiawei Yang “Fast and Continuous on load
voltage regulator based on electronic power
transformer”
(IET
Electric
Power
Applications, 2012)
[7] Babak Badrzadeh, Kenneth Smith, Roddy
Wilson, Designing Passive
Harmonic Filters for an Aluminum Smelting
Plant, IEEE Journal, 2011.
[8] J. Pontt, J. Rodriguez, and J. San Martin,
Improving Operational Performance of
Industrial
Systems
with
High-Power
Rectifiers, Power Electronics Specialists
Conference (PESC), IEEE 36th, 2005.
71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Studi Peningkatan Kapasitas Suplai Penyulang Studi Kasus Di PT
Indonesia Asahan Aluminium (Persero)
Edi Mugiono, Syafruddin HS
Magister Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara
edimugiono12@gmail.com
Abstrak
Produksi aluminium PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM (Persero) saat ini terbatas pada desain awal
yaitu 250.000 ton/tahun. Suplai arus listrik DC ke tungku reduksi gedung no.3 saat ini hanya 193 kA yang secara
sistem disuplai dari transformator utama (Main Transformer, MTR), transformator regulator tegangan berbeban
(On Load Voltage Regulator, LVR) dan transformator penyearah (Rectiformer). Penelitian menganalisis
kemungkinan kapasitas tambahan untuk meningkatkan produksi. Hasil analisis menunjukan arus searah yang
disuplai dapat mencapai 255 kA dengan peedaman 0.082-0.78% distorsi harmonic menggunakan capasitor bank.
Peningkatan arus searah dari 193 kA menjadi 255 kA dapat meningkatkan produksi aluminium.
Kata Kunci: MTR, LVR, rectiformer, peningkatan kapasitas.
Abstract
Aluminium production of PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM (Persero) is about 250,000 ton/year. DC
current supply on reduction pot on building 3 is 193 kA supplied by the main transformer (MTR), Load Voltage
Regulator (LVR), and rectiformer. This paper analyzes the possible production improvement by changing these
components. The analysis results show that the supply current can be increased up to 255 kA with distorting
harmonic reduction 0.081-0.78% by using capasitor bank. This current improvement may result production
increment.
Keywords: MTR, LVR, rectiformer, capacity improvement.
1. PENDAHULUAN
Pada pabrik peleburan aluminium, jumlah
aluminium yang dapat diproduksi akan berbanding
lurus dengan besar arus listrik DC yang mengalir
pada tungku-tungku reduksi. Berdasarkan studi
yang dilakukan oleh KANNAK Swiss (konsultan
teknologi peleburan Aluminium), tungku reduksi
Inalum masih mampu beroperasi hingga 255 kA
dengan beberapa modifikasi pada konstruksinya
[1].
Namun saat ini arus maksimum yang dapat
disuplai ke Gedung reduksi no.3 hanya sebesar 193
kA karena kapasitas suplai peralatan yang terpasang
seperti MTR , LVR dan Rectiformer untuk suplai
gedung reduksi no.3
tidak mencukupi lagi
khususnya faktor daya LVR hanya sebesar 0,88
lagging. Peningkatan kapasitas suplai harus
dilakukan dengan mempertimbangkan semua aspek
penting terkait dengan kelangsungan operasional
perusahaan seperti kehandalan sistem, faktor biaya
dan manfaat yang akan diperoleh sehingga harus
juga mengoptimalkan peralatan yang ada dan
melakukan efisiensi pemakaian energi listrik [2].
Upaya yang dilakukan adalah dengan
meningkatkan kapasitas suplai MTR menjadi 230
MVA dengan target arus sebesar 255 kA,
penambahan Load Voltage Regulator dan
penyearahnya sebesar 45 MVA atau setara dengan
45 kA. Selanjutnya perbaikan faktor daya LVR dari
0,88 menjadi minimum 0,95 lagging dengan arus
minimum 210 kA.
Untuk melaksanakan penggantian transformator
dalam rangka untuk meningkatkan kapasitas
suplainya
harus
mempertimbangkan
usia
transformator. Usia transformator daya umumnya
bervariasi dari 25~50 tahun dan sebagai
pertimbangan lainnya untuk penggantian adalah
historical pembebanan, waktu operasi, catatan
gangguan serta ketersediaan suku cadang [3].
Disamping usia pemakaian, kondisi transformator
juga bisa dijadikan dasar untuk penggantian
transformator. Indikasi kondisi transformator bisa
diketahui berdasarkan hasil pengujian Dissolved
Gas Analysis (DGA), catatan pemeliharaan, data
pabrikan atau karakteristik spesifikasi desain,
kondisi bushing, arrester, cooling system dan
pendapat ahli [4]. Untuk menentukan penggantian
transformator bisa juga dilakukan dengan analisis
risiko yang mempertimbangkan kemungkinan
terjadinya kegagalan dan dampak yang ditimbulkan
dari kegagalan tersebut [5]. Atas dasar
pertimbangan transformator daya di penyulang
sudah beroperasi lebih dari 36 tahun, kondisi dan
analisis risikonya, maka penggantian sudah layak
dilakukan dan ditingkatkan rated dayanya untuk
meningkatkan kapasitas suplai arus menjadi 255
kA.
Perbaikan faktor daya dapat memaksimalkan
daya aktif LVR sehingga arus sekunder dapat
ditingkatkan [6]. Implementasi dari hal tersebut
dapat dilakukan melalui pemasangan kapasitor
bank beserta filter aktif untuk meredam harmonisa
yang dihasilkan oleh sistem penyearah [7].
Pemanfaatan sumber daya reaktif ini sekaligus
dapat
mengurangi
rugi-rugi
daya
pada
transformator tersebut [8].
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Perhitungan aliran beban seimbang dilakukan
dengan memodelkan sistem ketenagalistrikan PT
Inalum, mulai dari pembangkit, transmisi, beban
smelter, hingga penyederhanaan sistem PLN yang
terinterkoneksi
dengan
sistem
Inalum,
menggunakan software ETAP 12.0. Kemudian data
hasil simulasi tersebut akan diolah menggunakan
software
Microsoft
Excel
2010
dan
didokumentasikan serta dipublikasikan dalam
bentuk tulisan menggunakan software Microsoft
Word 2010.
Peralatan penelitian yang digunakan adalah
sebagai berikut:
1. Software simulasi ETAP.
2. Microsoft Excel dan Microsoft Word.
3. Power Quality Meter.
4. Perhitungan manual untuk menentukan
kapasitas
transformator
utama,
menentukan besaran tambahan load
voltage regulator dan transformator
penyearah (rectiformer) serta pemilihan
capacitor bank yang sesuai.
Berikut adalah perbandingan peralatan yang akan
dijadikan obyek kajian untuk meningkatkan
kapasitas suplai arus dari 193 kA menjadi 255 kA
pada gedung reduksi no.3 seperti dijelaskan pada
Tabel 1.
Tabel 1 Perbandingan peralatan
2. PERALATAN PENINGKATAN
KAPASITAS
Peralatan utama yang dibutuhkan untuk
peningkatan kapasitas suplai arus listrik ke tungku
reduksi adalah transformator daya, load voltage
regulator (LVR) dan penyearah (rectifier).
Gardu Induk PT. INALUM (Persero)
memiliki 4 unit LVR yang masing-masing
berkapasitas 182 MVA. LVR merupakan
transformator pengatur tegangan yang berfungsi
untuk mengatur dan menjaga tegangan keluaran
transformator
sesuai
dengan
kebutuhan
transformator penyearah. Setiap gedung reduksi
dilayani oleh 1 unit LVR. Pada LVR terdapat 3 tap
NVTC (No Voltage Tap Changer) dan pada
masing-masing tap NVTC terdapat 27 tap OLTC
(On Load Tap Changer). Tap ini berfungsi untuk
mengatur tegangan pada saat terjadi fluktuasi
beban, seperti pada saat penaikan atau penurunan
arus gedung reduksi pada saat startup pot.
Spesifikasi dari LVR adalah sebagai berikut:
1. Kapasitas
:
182 MVA
2. Frekuensi
:
50 Hz
3. Jumlah Fasa
:
3
4. Rated Tegangan
:
33 kV
5. Rated Arus
:
3184 A
6. Jenis Koneksi
:
Δ
/
Δ
(delta/delta)
7. Jenis pendinginan :
OFAF
Transformator penyearah akan mengubah arus
bolak balik AC menjadi arus searah DC yang akan
disuplai ke gedung reduksi. Pada sistem INALUM
peralatan penyearah yang digunakan adalah
penyearah silikon (Silicon Rectifier/SR) 36 pulsa.
Sebelum arus bolak balik keluaran Transformator
LVR disearahkan, tegangannya diturunkan dan
digeser fasanya oleh transformator tiga belitan
penggeser
fasa.
Pemasangan
transformator
penggeser fasa dan penyearah silikon dikopeling
menjadi satu bagian yang disebut transformator
penyearah.
Berikut spesifikasi silicon rectifier yang
terpasang di PT INALUM :
1.
2.
3.
4.
5.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Model Sistim
Kapasitas desain diperoleh secara kalkulasi
dengan menggunakan data-data yang tercatat di
sistim SCADA Inalum dan persamaan umum dalam
energi listrik. Gambar 1 merupakan modeling
sistem dalam diagram satu garis kondisi sebelum
dan sesudah peningkatan kapasitas.
Rating kapasitas
: 35.9 MVA
Rating tegangan primer (AC)
: 33
kV
Rating teg. sekunder/tertier (AC) : 686 V
Rating arus primer (AC)
: 628
A
Rating arus sekunder/tertier (AC) : 6 x
8720 A
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Diagram Satu Garis Kondisi Saat
Ini
(b) Kondisi Peningkatan Kapasitas
3. METOLOGI PENELITIAN
Obyek yang digunakan dalam penelitian ini
adalah data jaringan listrik Substation PT Inalum,
yaitu data transformator, data penghantar, data
penyearah silikon, data beban, data operasi normal
dan gangguan, diagram satu garis jaringan listrik
Substation.
4.2 Analisis Model
Pelaksanaan permodelan sistem dilakukan
sebagai langkah awal untuk melaksanakan
68
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
penelitian. Permodelan sistem tenaga listrik Inalum
dilaksanakan dengan menggunakan software ETAP
12.0. Setelah seluruh parameter diinputkan ke
model sistem pada ETAP 12.0, simulasi aliran daya
dilakukan untuk menguji kesesuaian model sistem.
Pengujian dilakukan beberapa kali diantaranya
simulasi aliran daya pada tanggal 15 Oktober 2016
dengan hasil seperti pada Gambar 2.
146,6 10,7
311,1 272,9
KETERANGAN:
MW Mvar
A
kV
MW
kA
33kV
MTR
182 MVA
DC 686V
V
0,0 92,1
1591,5 33,4
145,5 83,6
2925,7 33,1
Cap. Bank 2nd'ry
MTR
90 MVAR
LVR
145,4 78,6
3165,0 30,1
Kuala Tanjung 275kV
A Bus
145,4 78,5
3165,0 30,1
B Bus
Supply
From TK Line 114km
MW
MVar
SCADA
432.4
63.1
Simulated
433
61.2
Source
1MTR
MW
MVar
-170.6
-2.4
-169.2
-2.4
MW
0
0
Load Kuala Tanjung*
2MTR
3MTR
MVar
MW
MVar
0
-133
18.3
0
-132.3
18.3
4MTR
MW
MVar
-142
-14.4
-141.9
-14.1
Load PLN
PLN
MVar
-10.6
-8.1
MW
12.5
11.5
Cap. Bank
2nd'ry LVR = 0
MVar
0,0
0,0
0,0
30,0
V bus KT
272.1
271.7
23,6
32,2
Gambar 2. Data Aliran Daya Data SCADA dan
Simulasi ETAP
Simulasi selanjutnya dilaksanakan dengan
mengambil data rugi-rugi transmisi pada SCADA
pada tanggal 17 Desember 2016 dan dibandingkan
dengan hasil simulasi seperti pada Gambar 3.
0,0
731,3
145,4
193,4
Tungku Reduksi
Gedung No.3
Gambar 4 Aliran Daya Kondisi Maksimum 193
kA
Tabel 2 Kondisi Sebelum dan Sesudah
Pemasangan MTR 230 MVA
Kondisi
Sumber
Pengukuran
Simulasi
Sending Side
MW MVar
565.05 64,97
564,8 64,4
TK 1L
MW MVar
7,8
10,6
7,7
10,4
TK 2L
MW MVar
7,7
10,5
7,7
10,4
(Sebelum)
Saat ini
dengan
Beban SR
193 kA
Receiving Side
MW MVar
550,3 43,8
549,4 43,6
Gambar 3 Perbandingan Rugi-rugi Transmisi Hasil
Pengukuran dan Simulasi
(Sesudah)
MTR 230
MVA
Beban SR
193 kA
Hasil perbandingan data pengukuran pada
SCADA dan data simulasi pada Software ETAP
menunjukkan kondisi data yang relatif sama,
sehingga tingkat akurasi analisis dapat dianggap
yang sangat baik.
Gambar 4 menunjukkan kondisi saat ini dimana
pada kondisi tersebut aliran
daya reaktifnya
mengalir cukup besar melalui LVR yaitu sebesar
78.5 MVAR sehingga menambah pembebanan
transformator LVR. Hal ini mengakibatkan arus
sekunder LVR sebesar 3.165,6 A, mendekati arus
rating maksimum 3.180 A dengan suplai arus DC ke
tungku reduksi no.3 sebesar 193.4 kA. Sedangkan
faktor dayanya hanya 0,88 lagging dengan tegangan
pada bus incoming sebesar 272,9 kV dan pada bus
33 kV sebesar 33,1 kV.
Hasil simulasi dengan penambahan MTR 230
MVA yang baru dibebani dengan kondisi arus 193
kA dibandingkan dengan kondisi sebelumnya,
dengan suplai arus yang sama yaitu sebesar 193 kA
dijelaskan pada Tabel 2.
Lokasi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
P
(MW)
Q
(MVAR)
S
(MVA)
PF
Arus
(A)
Tegangan
(kV)
146,6
146,3
145,5
145,4
10,7
-6,6
83,6
78,6
92,1
147,0
146,4
167,8
165,3
92,1
0,997
0,999
0,867
0,880
0,000
311,1
2533,4
2925,7
3165,6
1591,5
272,9
33,4
33,1
30,1
33,4
1,08%
1,60%
1,46%
1,48%
145,4
147,4
147,1
146,4
146,3
78,6
7,1
-6,6
84,1
79,0
92,4
165,3
147,6
147,3
168,9
166,3
92,4
0,880
0,999
0,999
0,867
0,880
0,000
3165,6
312,0
2541,1
2934,6
3175,2
1596,3
30,1
273,1
33,5
33,2
30,2
33,5
1,48%
1,10%
1,75%
1,62%
1,61%
146,3
79,0
166,3
0,880
3175,2
30,2
1,61%
Secara umum keadaan sistem tidak mengalami
perubahan yang signifikan. Hanya ada kenaikan
daya reaktif disisi sekunder LVR dari 78,6 menjadi
79 MVAR dan kenaikan arus pada sisi primer
LVR dari 2.925,7 A menjadi 2.934,6 A yang
disebabkan oleh meningkatnya kapasitas MTR dari
182 MVA menjadi 230 MVA yang disumbangkan
oleh penambahan beban auxiliary MTR.
Kenaikan arus suplai ke tungku reduksi juga
mengalami kenaikan dari 3165,6 A menjadi 3175,2
A yang dapat dikonversi ke arus DC dari 193 kA
menjadi 195 kA. Namun karena keterbatasan rated
arus maka arus ke gedung reduksi hanya bisa 193
kA. Sedangkan untuk faktor daya kedua kondisi
tersebut sama yaitu 0,88 lagging.
Tabel 3 menunjukkan perubahan hasil keadaan
daya reaktif, faktor daya dan arus pada sisi
sekunder LVR yang diperoleh setelah penambahan
capasitor bank.
69
THDv
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
reduksi menjadi sebesar 192,9 MW.
Total
Harmonic Distortion tegangan (THDv) juga
mengalami perbaikan dari 1,53 % menjadi 0,94 %.
Hasil peningkatan arus yang dilakukan dengan
peningkatan kapasitas penyulang dijelaskan pada
Tabel 5. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa
arus target sebesar 255 kA dapat diperoleh dengan
penggantian MTR 230 MVA, penambahan
kapasitor bank 90 MVAR dan LVR baru dengan
kapasitas 45MVA/45 kA. Sedangkan arus pada
secondary LVR sebesar 3.012,8 A masih di bawah
arus ratingnya sebesar 3.180 A yang diperoleh
dengan penambahan kapasitor bank.
Arus maksimum yang dapat disuplai ke
gedung reduksi no.3 lebih besar dari arus yang
ditargetkan yaitu sebesar 257,08 kA, namun busbar
pada tungku reduksi hanya mampu sampai batas
kapasitas maksimum sebesar 255 kA. Total daya
yang dibutuhkan untuk gedung reduksi no.3 sebesar
192,9 MW yang jika dikonversikan ke daya AC
dengan faktor konversi sebesar 1,033 menjadi
sebesar 199,3 MVA.
Tabel 5 Hasil Peningkatan Kapasitas Suplai
Penyulang
Tabel 3 Kondisi Sebelum dan Sesudah Capacitor
Bank Terhubung ke Sistem
Kondisi
Lokasi
Pry MTR
(Sebelum)
Sry MTR
MTR 230
Pry LVR
MVA
Sry LVR
Beban SR Cap Bank Eksisting
193 kA
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
Pry MTR
(Sesudah)
Sry MTR
Cap. Bank
Pry LVR
Baru
Sry LVR
Terhubung Cap Bank Eksisting
ke Sistem Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
P
(MW)
Q
S
(MVAR) (MVA)
PF
Arus
(A)
Tegangan
THDv
(kV)
147,4
147,1
146,4
146,3
7,1
-6,6
84,1
79,0
92,4
147,6
147,3
168,9
166,3
92,4
0,999
0,999
0,867
0,880
0,000
312,0
2541,1
2934,6
3175,2
1596,3
273,1
33,5
33,2
30,2
33,5
1,10%
1,75%
1,62%
1,61%
146,3
166,4
166,0
165,4
165,2
79,0
0,7
-17,2
11,5
6,5
30,4
82,8
6,5
166,3
166,4
166,9
165,8
165,4
30,4
82,8
187,7
0,880
1,000
0,995
0,998
0,999
0,000
0,000
0,880
3175,2
352,0
2899,8
2890,4
3179,4
528,6
1591,7
3610,3
30,2
273,0
33,2
33,1
30,0
33,2
30,0
30,0
1,61%
0,51%
2,41%
2,18%
1,54%
165,2
1,53%
Dengan penambahan kapasitor bank ini sangat
berpengaruh terhadap perbaikan faktor daya sistem
yaitu dari 0,88 pf menjadi 0,999 pf dengan
perubahan arus pada sisi sekunder LVR sebesar
4,2 ampere dari 3.175,2 A menjadi 3.179,4 .
Namun arus pada tungku reduksi naik cukup
signifikan menjadi 3.610,3 A atau setara dengan
220,8 kA DC. Hal ini juga terlihat dari perubahan
daya aktif yang sangat signifikan pada sisi
sekunder LVR yaitu dari 146,3 MW menjadi 165,2
MW. Total Harmonic Distortion tegangan (THDv)
juga mengalami perbaikan dari 1,61% menjadi
1,53%.
Tabel 4 menunjukkan hasil proses switching
LVR baru untuk terhubung ke sistem. Dari Tabel
4.3 dapat diketahui bahwa faktor daya pada sisi
sekunder telah mencapai optimum yaitu 0,99
lagging pada saat kapasitor bank terhubung ke
sistem dan menjadi 1.0 pf pada saat LVR baru
terhubung ke Sistem. Rated arus LVR juga telah
mencapai ratednya yaitu sebesar 3.179,4 A dan
menjadi 3.012,8 A pada saat LVR baru terhubung
ke sistem. Beban awalnya ditanggung oleh LVR
yang ada dan menjadi berkurang pada saat LVR
baru dibebani sehingga kondisi sistem menjadi
lebih stabil.
Tabel 4. Kondisi Sebelum dan Sesudah LVR
Baru Terhubung ke Sistem
Kondisi
(Sebelum)
Cap. Bank
Baru
Tehubung
ke Sistem
(Sesudah)
LVR
Tambahan
(Baru)
Terhubung
ke Sistem
Lokasi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
Pry MTR
Sry MTR
Pry LVR
Sry LVR
Pry LVR Baru
Sry LVR Baru
Cap Bank Eksisting
Cap Bank Baru
Gedung Reduksi
P
(MW)
Q
(MVAR)
S
(MVA)
PF
Arus
(A)
Tegangan
(kV)
166,4
166,0
165,4
165,2
0,7
-17,2
11,5
6,5
30,4
82,8
6,5
-8,8
-33,4
5,8
1,3
20,3
18,9
61,8
83,9
20,2
166,4
166,9
165,8
165,4
30,4
82,8
187,7
194,7
196,8
158,0
157,8
40,6
39,9
61,8
83,9
194,0
1,000
0,995
0,998
0,999
0,000
0,000
0,880
0,999
0,985
0,999
1,000
0,865
0,880
0,000
0,000
0,994
352,0
2899,8
2890,4
3179,4
528,6
1591,7
3610,3
412,0
3394,0
2738,9
3012,8
703,0
764,8
1064,6
1602,7
3777,6
273,0
33,2
33,1
30,0
33,2
30,0
30,0
272,8
33,5
33,3
30,2
33,3
30,1
33,5
30,1
30,1
165,2
194,5
193,9
157,9
157,8
35,1
35,1
192,9
Kondisi
Saat ini dengan Beban SR 193 kA
MTR 230 MVA
Cap. Bank Baru
SR 31~36
LVR Tambahan
RGTR
Total pada Gedung reduksi No.3
Pac (MW) Pdc (MW) Idc (kA)
145,4
146,3
165,2
157,7
35,1
192,8
140,76
141,63
159,92
152,66
33,98
186,64
193,88
195,08
220,28
210,28
46,80
257,08
Idc Target
Vdc (V)
(kA)
193
193
210
210
45
255
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
Jumlah
Tungku
165
165
165
165
165
5. KESIMPULAN
1. Dengan penggantian MTR 230 MVA,
penambahan kapasitor bank 90 MVAR dan
LVR baru dengan kapasitas 45MVA/45 kA,
arus maksimum yang dapat disuplai ke
gedung reduksi no.3 lebih besar dari arus
yang ditargetkan yaitu sebesar 257,08 kA,
namun busbar pada tungku reduksi hanya
mampu sampai batas kapasitas maksimum
sebesar 255 kA.
2. Distorsi harmonik pada orde ke-5 dan 7
dapat diredam dengan kapasitor bank yang
dipasang
dengan
besaran
distorsi
harmoniknya menjadi 0,008 - 0,13 % dari
sebelumnya 0,09 - 0,91 % yang berdampak
pada perbaikan kualitas daya yang
dihasilkan.
3. Pemasangan kapasitor bank menurunkan
arus pada sisi secondary LVR dari 3165,6 A
dengan output arus DC 193,4 kA menjadi
3.012,8 A dengan output arus DC sebesar
210,28 kA sesuai dengan arus target desain.
THDv
0,51%
2,41%
2,18%
1,54%
1,53%
0,59%
0,36%
0,30%
0,63%
0,30%
0,31%
6.
DAFTAR PUSTAKA
[1] René von Kaenel and KANNAK Team “PT.
Inalum Reduction Cell Assessment Repot”
KANNAK Report on Assessment of
Reduction Cell” PT. Inalum 2010.
0,94%
Beban awal LVR yang ada sebesar 165,2 MW
berkurang menjadi 157,8 MW dan sebahagian
bebannya di tanggung oleh LVR baru sebesar 35,1
MW sehingga total daya yang dialirkan ke gedung
70
JITEKH, Vol 6, No 2, Tahun 2017, 67-71
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
[2] Xiao Zhang, Gabriela Hug. ‘Optimal
Regulation
Provision
by
Aluminium
Smelters’, IEEE 978-1-4799-6415-4/14, 2014
[3] Van Schijndel, A., Wetzer, J. M., and
Wouters, P.A.A.F ‘Remaining Lifetime
Modelling for Replacement of Power
Transformer Populations’, IEEE 978-1-42441622- 6/08, 2007
[4] Eileen Duarte, David Miller, Matthew
Lawrence, Phillip Prout, Hohn Gavin,
DanFalla, and Tony McGrail. ‘Prioritizing
Transformers for Condition Based Asset
Replacement’, IEEE 978-1-4244-6551-4/10,
2010
[5] Duarte, E., Falla, D., Gavin, J., Lawrence, M.,
McGrail, T., Miller, D., Prout, P., and Rogan,
P. ‘A Practical Approach to Condition and
Risk Based
Power Transformer Asset
Replacement’, IEEE 978-1-4244-6301-5/10,
2010
[6] Jiawei Yang “Fast and Continuous on load
voltage regulator based on electronic power
transformer”
(IET
Electric
Power
Applications, 2012)
[7] Babak Badrzadeh, Kenneth Smith, Roddy
Wilson, Designing Passive
Harmonic Filters for an Aluminum Smelting
Plant, IEEE Journal, 2011.
[8] J. Pontt, J. Rodriguez, and J. San Martin,
Improving Operational Performance of
Industrial
Systems
with
High-Power
Rectifiers, Power Electronics Specialists
Conference (PESC), IEEE 36th, 2005.
71