Analisis Perancangan Unit Instalasi Generator Set (Genset) Di PT. Kunango Jantan
SKRIPSI
ANALISIS PERANCANGAN UNIT INSTALASI
GENERATOR SET (GENSET) DI PT. KUNANGO JANTAN
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan
Sarjana Ekstensi (PPSE) Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara
Oleh :
WAHYU INDRA PRATAMA
NIM : 130422032
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PT. Kunango Jantan merupakan sebuah perusahaan industri yang berada di
Sumatera Barat yang menghasilkan produk pipa beton dan tiang listrik . Dalam
menjalankan aktifitas produksi hanya mendapat satu sumber listrik, karena belum
memiliki sumber cadangan lain. Sehingga aktifitas produksi akan berlangsung jika
PLN tetap hidup. Jika PLN mati, maka aktifitas produksi akan berhenti pula. Di
PT Kunango Jantan memerlukan energi listrik yang utama untuk penerangan
ruangan-ruangan tertentu dan beberapa mesin produksi. Oleh karena itu, agar
ruangan tersebut mendapat penerangan dan beberapa mesin produksi dapat
beroperasi dibutuhkan suplai cadangan yaitu berupa genset. Daya genset (rating)
disesuaikan dengan kebutuhan minimal perusahaan. Genset akan hidup jika PLN
mati. Genset (generator set) adalah suatu alat yang dapat mengubah energi
mekanik menjadi energi listrik dengan disetting on off-nya.
Kata Kunci : Generator Set, Genset
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T yang telah
memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan,
halangan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat
beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Rasulullah Muhammad
S.A.W.
Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda Erman Edirius dan Ibunda Litt Delyani yang merupakan bagian dari
hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir
hingga sekarang.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS PERANCANGAN UNIT INSTALASI
GENERATOR SET (GENSET) DI PT. KUNANGO JANTAN”
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu penulis dalam kesempatan ini ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Raja Harahap, selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas
nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S
selaku Dosen Penguji yang banyak memberikan masukan dan pengarahan.
3. Bapak Dr. Ir. Fahmi, ST., M.Sc., IPM dan Bapak Ir. Arman Sani, MT
selaku ketua dan sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas segala bantuannya.
5. Sahabat-sahabat terbaik di elektro: Feri, Irwan, Ryan, Andika, Rafael,
Mare dan Rekan-rekan mahasiswa seperjuangan Teknik Elektro Ekstensi
USU angkatan 2010 s/d 2013 yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
6. Kepada Rio dan Anak Arema yang telah mengacau serta memberikan
semangat kepada penulis untuk mengerjakan Tugas Akhir. Dan tak lupa
juga terima kasih kepada yanqa quu Echa yang sudah capek memberikan
semangatnya supaya penulis bisa mengerjakan Tugas Akhir ini dengan
cepat.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun.
Akhirnya penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca
Medan,
Mei 2017
Penulis
Wahyu Indra Pratama
NIM: 130422032
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGHANTAR .................................................................................... ii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................. 1
1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 3
2.1 Penjelasan Umum Diesel Generating Set .............................................. 3
2.2 Karakteristik Beban dan Faktor Pusat Listrik ......................................... 4
2.3 Mesin Diesel .......................................................................................... 4
2.3.1 Cara Kerja Mesin Diesel ................................................................ 6
2.3.2 Faktor Kecepatan ............................................................................ 9
2.3 AMF (Automatic Main Failure) dan ATS (Automatic Transfer Switch) 10
2.3.1 Cara Kerja AMF dan ATS ........................................................... 11
Universitas Sumatera Utara
2.4 Baterai (Accu) dan Battery Charger ..................................................... 11
2.5 Pengaman Untuk Peralatan .................................................................. 13
2.5.1 MCB .......................................................................................... 13
2.5.2 MCCB ....................................................................................... 15
2.5.3 Thermal Over Load Relay ......................................................... 16
2.6 Saklar ................................................................................................... 17
2.6.1 Saklar Mekanis .......................................................................... 17
2.6.2 Kontaktor ................................................................................... 18
2.7 Perlengkapan Instalasi Tenaga ............................................................. 20
2.7.1 Penghantar ................................................................................. 20
2.7.2 Pemilihan Luas Penampang Penghantar ................................... 21
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 24
3.1 Lokasi Penelitian .................................................................................. 24
3.2 Waktu Penelitian .................................................................................. 24
3.3 Jenis Penelitian ..................................................................................... 24
3.4 Sumber Data ......................................................................................... 24
3.5 Data dan Peralatan yang digunakan ..................................................... 25
2.5.1 Data .......................................................................................... 25
2.5.2 Peralatan ................................................................................... 25
3.6 Teknik Penelitian ............................................................................... 26
3.7 Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 27
3.8 Populasi .............................................................................................. 27
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN ANALISIS ................................................................ 28
4.1 Data .................................................................................................... 28
4.1.1 Data Total Load Actual Pengukuran Panel Distribusi
yang akan Disuplai Genset ....................................................... 28
4.1.2 Data Total Load Terpasang Panel Distribusi yang
akan Disuplai Genset ............................................................... 29
4.2 Perancangan ....................................................................................... 30
4.2.1 Deskripsi Perancangan ............................................................. 30
4.2.2 Menentukan Daya yang digunakan Genset .............................. 31
4.2.3 Menentukan Rating Kinerja Daya Genset ............................... 32
4.2.4 Analisa Faktor Kecepatan ........................................................ 33
4.2.5 Menentukan Rating Pengaman Keluaran Genset .................... 34
4.2.6 Menghitung Arus Hubung Singkat Genset .............................. 35
4.2.7 Perhitungan Kabel Penyulang Genset ...................................... 36
4.2.8 Penentuan Rating Kontaktor .................................................... 37
4.2.9 Metoda Starting Genset ............................................................ 37
4.2.10 Battery Charger ....................................................................... 38
4.2.11 Hubungan Generator dengan Penggerak Mula ...................... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 41
5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 41
5.2. Saran ................................................................................................. 41
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 42
LAMPIRAN ................................................................................................... 43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penampang Tengah ruang bakar mesin diesel ................................ 5
Gambar 2.2 Diagram Siklus Otto ........................................................................ 6
Gambar 2.3 Cara kerja mesin diesel ................................................................... 7
Gambar 2.4 Hubungan AMF dengan alat pengontrol ....................................... 10
Gambar 2.5 Blok Diagram proses kerja AMF dan ATS ................................... 11
Gambar 2.6 Battery Charger type 180px .......................................................... 12
Gambar 2.7 Konstruksi MCB (a) dan bagian-bagian MCB (b) ........................ 14
Gambar 2.8 Karakteristik MCB ........................................................................ 15
Gambar 2.9 Konstruksi MCCB ......................................................................... 16
Gambar 2.10 Konstruksi Thermal Over Load Relay ........................................ 16
Gambar 2.11 Simbol kontak-kontak ................................................................. 19
Gambar 2.12 Konstruksi Kontaktor .................................................................. 20
Gambar 3.1 Flowchart Perhitungan Menentukan Kapasitas Genset yang
Digunakan ...................................................................................... 26
Gambar 4.1 Mitsubishi MGS0500B (a) dan Olympian GEH250-2 (b) ............ 33
Gambar 4.2 Metoda Starting Genset ................................................................. 37
Gambar 4.3 Rangkaian Battery Charger ........................................................... 39
Gambar 4.4 Hubungan Generator dengan Penggerak Mula ............................. 40
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kode Pengenalan Kabel ...................................................................... 21
Tabel 4.1 Total Load Actual dari LVMDP 1....................................................... 28
Tabel 4.2 Total Load Actual dari LVMDP 2....................................................... 29
Tabel 4.3 Total Load terpasang dari LVMDP 1................................................... 29
Tabel 4.4 Total Load terpasang dari LVMDP 2................................................... 30
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS PERANCANGAN UNIT INSTALASI
GENERATOR SET (GENSET) DI PT. KUNANGO JANTAN
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan
Sarjana Ekstensi (PPSE) Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara
Oleh :
WAHYU INDRA PRATAMA
NIM : 130422032
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PT. Kunango Jantan merupakan sebuah perusahaan industri yang berada di
Sumatera Barat yang menghasilkan produk pipa beton dan tiang listrik . Dalam
menjalankan aktifitas produksi hanya mendapat satu sumber listrik, karena belum
memiliki sumber cadangan lain. Sehingga aktifitas produksi akan berlangsung jika
PLN tetap hidup. Jika PLN mati, maka aktifitas produksi akan berhenti pula. Di
PT Kunango Jantan memerlukan energi listrik yang utama untuk penerangan
ruangan-ruangan tertentu dan beberapa mesin produksi. Oleh karena itu, agar
ruangan tersebut mendapat penerangan dan beberapa mesin produksi dapat
beroperasi dibutuhkan suplai cadangan yaitu berupa genset. Daya genset (rating)
disesuaikan dengan kebutuhan minimal perusahaan. Genset akan hidup jika PLN
mati. Genset (generator set) adalah suatu alat yang dapat mengubah energi
mekanik menjadi energi listrik dengan disetting on off-nya.
Kata Kunci : Generator Set, Genset
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T yang telah
memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan,
halangan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat
beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Rasulullah Muhammad
S.A.W.
Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda Erman Edirius dan Ibunda Litt Delyani yang merupakan bagian dari
hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir
hingga sekarang.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS PERANCANGAN UNIT INSTALASI
GENERATOR SET (GENSET) DI PT. KUNANGO JANTAN”
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu penulis dalam kesempatan ini ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Raja Harahap, selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas
nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S
selaku Dosen Penguji yang banyak memberikan masukan dan pengarahan.
3. Bapak Dr. Ir. Fahmi, ST., M.Sc., IPM dan Bapak Ir. Arman Sani, MT
selaku ketua dan sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas segala bantuannya.
5. Sahabat-sahabat terbaik di elektro: Feri, Irwan, Ryan, Andika, Rafael,
Mare dan Rekan-rekan mahasiswa seperjuangan Teknik Elektro Ekstensi
USU angkatan 2010 s/d 2013 yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
6. Kepada Rio dan Anak Arema yang telah mengacau serta memberikan
semangat kepada penulis untuk mengerjakan Tugas Akhir. Dan tak lupa
juga terima kasih kepada yanqa quu Echa yang sudah capek memberikan
semangatnya supaya penulis bisa mengerjakan Tugas Akhir ini dengan
cepat.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun.
Akhirnya penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca
Medan,
Mei 2017
Penulis
Wahyu Indra Pratama
NIM: 130422032
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGHANTAR .................................................................................... ii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................. 1
1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 3
2.1 Penjelasan Umum Diesel Generating Set .............................................. 3
2.2 Karakteristik Beban dan Faktor Pusat Listrik ......................................... 4
2.3 Mesin Diesel .......................................................................................... 4
2.3.1 Cara Kerja Mesin Diesel ................................................................ 6
2.3.2 Faktor Kecepatan ............................................................................ 9
2.3 AMF (Automatic Main Failure) dan ATS (Automatic Transfer Switch) 10
2.3.1 Cara Kerja AMF dan ATS ........................................................... 11
Universitas Sumatera Utara
2.4 Baterai (Accu) dan Battery Charger ..................................................... 11
2.5 Pengaman Untuk Peralatan .................................................................. 13
2.5.1 MCB .......................................................................................... 13
2.5.2 MCCB ....................................................................................... 15
2.5.3 Thermal Over Load Relay ......................................................... 16
2.6 Saklar ................................................................................................... 17
2.6.1 Saklar Mekanis .......................................................................... 17
2.6.2 Kontaktor ................................................................................... 18
2.7 Perlengkapan Instalasi Tenaga ............................................................. 20
2.7.1 Penghantar ................................................................................. 20
2.7.2 Pemilihan Luas Penampang Penghantar ................................... 21
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 24
3.1 Lokasi Penelitian .................................................................................. 24
3.2 Waktu Penelitian .................................................................................. 24
3.3 Jenis Penelitian ..................................................................................... 24
3.4 Sumber Data ......................................................................................... 24
3.5 Data dan Peralatan yang digunakan ..................................................... 25
2.5.1 Data .......................................................................................... 25
2.5.2 Peralatan ................................................................................... 25
3.6 Teknik Penelitian ............................................................................... 26
3.7 Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 27
3.8 Populasi .............................................................................................. 27
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN ANALISIS ................................................................ 28
4.1 Data .................................................................................................... 28
4.1.1 Data Total Load Actual Pengukuran Panel Distribusi
yang akan Disuplai Genset ....................................................... 28
4.1.2 Data Total Load Terpasang Panel Distribusi yang
akan Disuplai Genset ............................................................... 29
4.2 Perancangan ....................................................................................... 30
4.2.1 Deskripsi Perancangan ............................................................. 30
4.2.2 Menentukan Daya yang digunakan Genset .............................. 31
4.2.3 Menentukan Rating Kinerja Daya Genset ............................... 32
4.2.4 Analisa Faktor Kecepatan ........................................................ 33
4.2.5 Menentukan Rating Pengaman Keluaran Genset .................... 34
4.2.6 Menghitung Arus Hubung Singkat Genset .............................. 35
4.2.7 Perhitungan Kabel Penyulang Genset ...................................... 36
4.2.8 Penentuan Rating Kontaktor .................................................... 37
4.2.9 Metoda Starting Genset ............................................................ 37
4.2.10 Battery Charger ....................................................................... 38
4.2.11 Hubungan Generator dengan Penggerak Mula ...................... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 41
5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 41
5.2. Saran ................................................................................................. 41
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 42
LAMPIRAN ................................................................................................... 43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penampang Tengah ruang bakar mesin diesel ................................ 5
Gambar 2.2 Diagram Siklus Otto ........................................................................ 6
Gambar 2.3 Cara kerja mesin diesel ................................................................... 7
Gambar 2.4 Hubungan AMF dengan alat pengontrol ....................................... 10
Gambar 2.5 Blok Diagram proses kerja AMF dan ATS ................................... 11
Gambar 2.6 Battery Charger type 180px .......................................................... 12
Gambar 2.7 Konstruksi MCB (a) dan bagian-bagian MCB (b) ........................ 14
Gambar 2.8 Karakteristik MCB ........................................................................ 15
Gambar 2.9 Konstruksi MCCB ......................................................................... 16
Gambar 2.10 Konstruksi Thermal Over Load Relay ........................................ 16
Gambar 2.11 Simbol kontak-kontak ................................................................. 19
Gambar 2.12 Konstruksi Kontaktor .................................................................. 20
Gambar 3.1 Flowchart Perhitungan Menentukan Kapasitas Genset yang
Digunakan ...................................................................................... 26
Gambar 4.1 Mitsubishi MGS0500B (a) dan Olympian GEH250-2 (b) ............ 33
Gambar 4.2 Metoda Starting Genset ................................................................. 37
Gambar 4.3 Rangkaian Battery Charger ........................................................... 39
Gambar 4.4 Hubungan Generator dengan Penggerak Mula ............................. 40
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kode Pengenalan Kabel ...................................................................... 21
Tabel 4.1 Total Load Actual dari LVMDP 1....................................................... 28
Tabel 4.2 Total Load Actual dari LVMDP 2....................................................... 29
Tabel 4.3 Total Load terpasang dari LVMDP 1................................................... 29
Tabel 4.4 Total Load terpasang dari LVMDP 2................................................... 30
Universitas Sumatera Utara