Teknik Listrik

STAR DELTA STARTER PADA PENGASUTAN MOTOR 3 PHASA PDAM TIRTA M USI PALEMBANG

Normaliaty FithriDosen Universitas Bina Darma

Jalan Jenderal Ahmad Yani No.12, Palembang Pos-el: [email protected]

Abstract : electromotor a principal tool that make use electricity energy to move activator machines and another industrial device. electromotor are supporting most important at industrial world. Electromotor need supported device that is called starter. For example DOL ( direct on line), star delta starter, autotransformer starter and soft starter. starter that used at PDAM Tirta Musi Palembang star delta starter, starter this decrease current jump and torsi at the time of start. compiled on 3 contactor that is play contactor, star contactor and delta contactor, timer to pengalihan from star to delta with a overload relay. at the of start, starter linked according to star. after will approach speed normal starter will move to be connections according to delta. starter this will work well if moment start motor is not overload.

Keywords : Motor, Starter, Current.

Abstrak : Motor-motor listrik adalah suatu alat utama yang memanfaatkan energi listrik untuk menggerakkan mesin-mesin penggerak dan peralatan industri lainnya. Motor-motor listrik merupakan penunjang yang paling utama di dunia industri. Untuk menggerakan elektro motor, diperlukan peralatan pendukung yaitu motor starter atau biasa disebut starter. Dikenal terdapat beberapa macam jenis starter. diantaranya : Direct On Line (DOL) Starter, Star Delta Starter, Autotransformer Starter dan Soft Starter. Starter yang digunakan di PDAM Tirta Musi Palembang adalah Star Delta Starter, Starter ini mengurangi lonjakan arus dan torsi pada saat start. Tersusun atas 3 buah contactor yaitu Main Contactor, Star Contactor dan Delta Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star ke Delta serta sebuah overload relay. Pada saat start, starter terhubung secara Star. Setelah mendekati speed normal starter akan berpindah menjadi terkoneksi secara Delta. Starter ini akan bekerja dengan baik jika saat start motor tidak terbebani dengan berat.

Kata Kunci : Motor, Starter,

1. PENDAHULUAN

Motor-motor listrik adalah suatu alat

utama yang memanfaatkan energi listrik untuk

menggerakkan mesin-mesin penggerak dan

peralatan industri lainnya. Motor-motor listrik

merupakan penunjang yang paling utama di

dunia industri.

Motor induksi adalah suatu mesin listrik

yang merubah energi listrik menjadi energi

gerak dengan menggunakan gandengan medan

listrik dan mempunyai slip antara medan stator

dan medan rotor. Keuntungan menggunakan

motor 3 Phasa yaitu konstruksi sangat kuat dan

sederhana terutama bila motor dengan rotor

sangkar, Harganya relatif murah dan

kehandalannya tinggi, Effesiensi relatif tinggi

pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga

rugi gesekan kecil, Biaya pemeliharaan

rendah karena pemeliharaan motor hampir

tidak diperlukan.

Motor induksi merupakan motor yang

paling banyak kita jumpai dalam industri.

Untuk menggerakan elektro motor, diperlukan

peralatan pendukung yaitu motor starter atau

biasa disebut starter (pengasutan). Dikenal

terdapat beberapa macam jenis starter.

Star Delta Starter Pada Pengasutan Mesin 3 Phasa…..(Normaliaty Fitri) 25

mailto:[email protected]

diantaranya : Direct On Line (DOL) Starter, Star

Delta Starter, Autotransformer Starter dan Soft

Starter

Starter yang digunakan di PDAM Tirta

Musi Palembang adalah Star Delta Starter,

Starter ini mengurangi lonjakan arus dan torsi

pada saat start. Tersusun atas 3 buah contactor

yaitu Main Contactor, Star Contactor dan Delta

Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star ke

Delta serta sebuah overload relay. Pada saat

start, starter terhubung secara Star. Gulungan

stator hanya menerima tegangan sekitar 0,578

(seper akar tiga) dari tegangan line. Jadi arus dan

torsi yang dihasilkan akan lebih kecil dari pada

DOL Starter. Setelah mendekati speed normal

starter akan berpindah menjadi terkoneksi secara

Delta. Starter ini akan bekerja dengan baik jika

saat start motor tidak terbebani dengan berat.

(Schneider, 2006).

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah

untuk mengetahui sistem pengasutan (starter)

motor 3 phasa pada PDAM Tirta Musi

Palembang.

Batasan masalah pada penulisan ini

adalah membahas tentang sistem pengasutan

(starter) motor 3 phasa pada PDAM Tirta Musi

Palembang.

2. METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dan pengumpulan data

dilakukan di PDAM Tirta Musi Intake 1 Ilir

Palembang.

2.2. Metode Penelitian

Dalam melakukan Penelitian ini, untuk

mendapatkan data-data dan informasi, maka

dapat digunakan metode pengumpulan data

sebagai berikut :

a. Riset Lapangan (Field Research)

Merupakan pengumpulan data yang

dibutuhkan dengan cara mendapatkan keterangan

langsung dari perusahaan dan pihak-pihak intern

perusahaan yang mempunyai wewenang

memberikan informasi dan data yang diperlukan

dalam penulisan ini.

b. Riset pustaka (Library Research)

Yaitu pengumpulan data dengan jalan

mempelajari buku-buku literature serta sumber

yang berhubungan dengan objek permasalahan.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Kubikel 20 Kv

26 Jurnal Imiah TEKNO Vol 7 No 1, April 2010: 25-34

Adalah komponen peralatan-peralatan

untuk memutuskan, menghubungkan, mengukur

tegangan, arus, maupun daya, proteksi, dan

kontrol yang terpasang pada ruang tertutup, yang

berfungsi sebagai pembagi, penyalur, pengukur,

pengontrol dan proteksi sistem penyaluran

tenaga listrik.

Disebut sebagai kubikel karena

peralatan-peralatan tersebut dikemas plat

berbentuk lemari dengan pintu di bagian depan

yang bisa dibuka dan ditutup menurut standar

operasi yang diminta.

Fungsi Kubikel TM/20 KV

1. Tempat operasi switching On-Off jaringan

distribusi (radial, loop,spindle).

2. Tempat operasi switching On-Off terhadap

trafo distribusi.

3. Tempat operasi switching On-Off bagi motor-

motor (dengan tegangan nominal lebih rendah

3,3 s/d 12 KV).

Gambar 1. Kubikel 20 KV

Bagian bagian dari Kubikel

Circuit Breaker (CB)

Circuit Breaker adalah suatu peralatan

listrik yang digunakan untuk menghubungkan

atau memutuskan arus listrik sesuai dengan

ratingnya. Circuit breaker ini dapat dioperasikan

secara otomatis maupun manual dengan waktu

pemutus atau penyambungan yang tetap sama,

sebab faktor ini ditentukan oleh struktur

mekanisme yang menggunakan pegas.

Load Breaker Switch (LBS)

Load Breaker Switch (LBS) adalah alat

untuk memutus atau menghubungkan rangkaian

pada sistem tenaga listrik dalam kondisi

berbeban dan tidak berbeban. Pemutus ini tidak

dapat digunakan untuk memutus arus gangguan.

Pemutus ini biasanya digunakan pada jaringan

tegangan menengah. Pada LBS terdapat dua

kontak yaitu kontak utama dan kontak bantu.

Kedua kontak ini bekerja bergantian yaitu pada

saat masuk kontak bantu masuk terlebih dulu

kemudian kontak utama dan pada saat keluar

kontak utama keluar terlebih dulu baru kontak

Bantu.


Disconnecting Switch (DS)

Disconecting Switch (DS) adalah suatu

peralatan yang merupakan pasangan dari Circuit

Breaker. Fungsi disconnecting switch adalah

memisahkan tegangan suatu bagian dari

sumbernya pada keadaan tidak berbeban.

Hubungan rangkaian circuit breaker dan

disconnecting switch adalah menempatkan

circuit beraker diantara dua disconnecting

switch. Hubungan antara circuit breaker dengan

disconnecting switch adalah interlock dengan

tujuan tidak salah pengoperasian dari dua

peralatan tersebut.

Earthing Switch (ES)

Saklar pentanahan menghubungkan

saluran transmisi dengan bumi. Dalam keadaan

normal saklar pentanahan pada posisi terbuka

dan bila saluran transmisi mengalami gangguan

hubung singkat maka saklar pentanahan akan

ditutup dengan tujuan membebaskan tegangan

pada salusan transmisi.

Current Transformer (CT)

Current Transformer (CT) adalah suatu

peralatan transformator yang diletakkan dalam

rangkaian tenaga listrik yang berguna sebagai

peralatan ukur yang dihubungkan dengan relai

pengaman. Dengan transformator arus, dapat

diperluas batas pengukuran suatu alat ukur.

Potensial Transformer (PT)

Potensial transformer berfungsi untuk

menurunkan tegangan tinggi atau tegangan

menengah menjadi tegangan rendah untuk

besaran ukur sesuai dengan alat-alat pengukuran.

Relai Proteksi

1. Relai arus lebih ( Over Current Relai )

Relai ini berfungsi untuk memproteksi

terhadap arus lebih yang diakibatkan oleh

gangguan hubung singkat antar phasa

2. Relai Gangguan Tanah ( GroundFault Relai )

Relai ini berfungsi untuk mengamanka dari

gangguan tanah.

3. Relai arus lebih waktu tertentu (Definite Time

Over Current Relai)

Sifat atau karakteristik dari relai definite time

ini adalah relai baru akan bekerja bila arus

yang mengalir pada relai tersebut melebihi

besarnya arus setting (Is) yang telah

ditentukan

Heatler

Heatler adalah alat yang berfungsi untuk

menjaga komponen – komponen kubikel dari

kelembapan udara, karena kelembapan udara

bisa menimbulkan bercak – bercak kotoran

sehingga bercak kotoran akan menjadi karatan di

peralatan kubikel.

(Kadir, 2000).

Karakteristik sistem penggerak motor 3

phasa :

1. Sistem tegangan


Tegangan operasional dari circuit breaker

harus lebih besar atau minimum sama dengan

tegangan sistem.

2. Frekuensi sistem

Frekuensi pengenal dari circuit breaker harus

sesuai dengan frekuensi sistem.

3. Arus pengenal

Arus pengenal dari circuit breaker harus

disesuaikan dengan besarnya arus beban yang

dilewatkan oleh kabel, dan harus lebih kecil

dari arus ambang yang diijinkan lewat pada

kabel.

4. Kapasitas pemutusan

Kapasitas pemutusan dari circuit breaker

harus paling sedikit sama dengan arus hubung

singkat prospektif yang mungkin akan terjadi

pada suatu titik instalasi dimana circuit

breaker tersebut dipasang.

Persyaratan Konstruksi Kubikel 20 KV :

1. Kuat/kokoh

2. Jarak hantaran terbuka (antar phasa,

phasa-body) tergantung dari jenis

penyekatnya (udara, minyak, gas)

3. Sambungan/terminating

4. Elektrik

5. Tegangan (tegangan kerja max, tegangan

impuls)

6. Kekuatan tahanan isolasi

7. Arus (arus nominal, arus hubung

singkat).

8. Operasional.

Pemeliharaan Peralatan kubikel 20 KV

Pemeliharaan adalah kegiatan yang

harus dilakukan sebagai usaha untuk

mengembalikan atau mempertahankan serta

mendayagunakan setiap peralatan dengan tujuan

agar peralatan dapat beroperasi sesuai dengan

fungsinya, menjamin keandalan peralatan

sampai mencapai umur ekonomisnya dan untuk

menjamin kontinuitas pelayanan tenaga listrik.

Tujuan dari pemeliharaan peralatan kubikel

20 KV : (Kadir, 2000).

1. Meningkatkan reliability, availibility, dan

efisiensi peralatan.

2. Memperpanjang umur peralatan.

3. Memperpanjang interval overhoul

(pemeliharaan besar)

4. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau

kerusakan peralatan.

5. Meningkatkan safety

6. Mengurangi lama waktu padam

7. Menghemat biaya pemeliharaan

8. Waktu pemulihan lebih efektif.

Kontrol Panel

Berfungsi untuk mengalirkan daya listrik

dari generator ke motor pompa 3 phasa dan

proteksi dari motor pompa apabila terjadi

kesalahan-kesalahan dalam pemasangan dan

pengoperasian pompa. Kontrol panel harus

memiliki satu komponen yang terintegrasi

dengan motor pompa serta dapat

mengindikasikan secara visual dan secara

otomatis pula akan langsung menghentikan kerja

pompa apabila terjadi hal-hal sebagai berikut :


1. Kesalahan pada sistim tahanan isolasi ke

grounding sebelum pompa dioperasikan,

perubahan kwalitas kabel (penurunan tahanan

kabel) harus termonitor dan sampai batas

tertentu ± 20 K ohm pompa secara otomatis

berhenti.

2. Konsumsi kerja ampere motor apabila terjadi

beban yang berlebihan dan kekurangan.

3. Temperatur motor yang lebih dari yang

diisyaratkan dikarenakan pipa outlet yang

tersumbat, aliran yang melewati motor

kurang, pergerakan/deposit pada badan

motor, sumber air yang panas, dll.

4. Ketidakseimbangan Ampere pada masing-

masing phasa.

5. Kelebihan dan kekurangan tegangan (tidak

stabil).

6. Urutan phasa, terjadi kesalahan pada putaran

motor yang seharusnya. (Kadir, 2000).

STAR DELTA STARTER

Hubungan Star adalah hubungan yang berfungsi

memperbesar arus start pada saat motor 3 phasa

pertama berjalan dan memiliki 4 masukkan yaitu

R,S,T,N

R : phasa ( tegangan positif )

S : phasa ( tegangan positif )

T : phasa ( tegangan positif )

N : netral ( tegangan negatif )

Hubungan Delta adalah hubungan yang

berfungsi memperkecil arus pada saat motor 3

phasa berjalan dan memiliki 3 masukkan yaitu

R,S,T

R : phasa ( tegangan positif )

S : phasa ( tegangan positif )

T : phasa ( tegangan positif )

Gambar 2. Rangkaian Star Delta Starter

Dalam operasinya, kontaktor utama K3 dan

kontaktor star K1 awalnya akan energized

kemudian setelah beberapa waktu kontaktor star

akan de-energized digantikan oleh kontaktor

delta K2. Kontaktor-kontaktor ini diatur oleh

timer K1T yang waktunya bisa diatur. Hubungan

star dan delta akan diproteksi dari potensi aktif

pada saat yang bersamaan dengan menggunakan

interlok anak kontak masing-masing terhadap

lawannya.

Jaringan distribusi tegangan PLN

umumnya memiliki tegangan 220/380 V. Sebuah

motor yang menggunakan Star Delta starter

tergantun pada tegangan jaringannya. (Harten,

1997).


Tegangan yang terlalu rendah dapat merusak

motor. Perbedaan tegangan tidak melebihi + 5%

atau -5% dari nilai nominalnya.

Kemungkinan untuk mengurangi arus

asut ini digunakan Star Delta starter untuk

menjalankan motornya, karena arus asutnya

lebih kecil, kopel asutny juga lebih kecil

sehingga kecepatan putar motornya akan

meningkat lebih lamban.

Apabila menggunakan Star Delta starter,

rangkaian tidak boleh dibiarkan dalam

kedudukan bintang, Karen bila dibiarkan dalam

kedudukan bintang, arus dalam kumparan motor

akan ditentukan oleh beban motor, sehingga

motor akan menjadi terlalu panas dan akhirnya

terbakar.

Cara pengasutan motor-motor harus

sedemikian sehingga tidak menimbulkan

goncangan-goncangan tegangan yang

mengganggu dalam jaringan. Harus benar-benar

diperhatikan bahwa pengasutannya dilakukan

menurut urutan yang tepat. Alat asutnya tidak

boleh terlalu cepat dipindahkan kekedudukan

berikutnya. Untuk mengawasi arus asutnya harus

dipasang Ampermeter yang memiliki peredam

yang baik. (Harten, 1997).

Menjalankan Motor Induksi 3 Phasa

Motor induksi adalah suatu mesin listrik

yang merubah energi listrik menjadi energi

gerak dengan menggunakan gandengan medan

listrik dan mempunyai slip antara medan stator

dan medan rotor.

Gambar 3. Bagian Motor Induksi Tiga Phasa

Stator adalah bagian dari mesin yang tidak

berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat

dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai

alur – alur sebagai tempat meletakkan

kumparan.

Gambar 4. Stator

Rotor adalah bagian dari mesin yang berputar

bebas dan letaknya bagian dalam. Terbuat dari

besi laminasi yang mempunayi slot dengan

batang alumunium / tembaga yang

dihubungkan singkat pada ujungnya.

Gambar 5. Rotor


Keuntungan Motor 3 Phasa

- Konstruksi sangat kuat dan sederhana

terutama bila motor dengan rotor sangkar.

-. Harganya relatif murah, kehandalannya

tinggi.

-. Effesiensi relatif tinggi pada keadaan

normal, tidak ada sikat sehingga rugi

gesekan kecil.

-. Biaya pemeliharaan rendah karena

pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan

Motor induksi 3 phasa dengan daya yang besar

tidak dapat dijalankan dengan cara dihubungkan

langsung ke sumber jala-jala.

Hal ini disebabkan karena, akan

menyerap arus yang sangat besar yaitu mencapai

6 -8 kali arus nominalnya. Hal ini disebabkan

karena pada saat start besarnya slip pada motor

induksi adalah sama dengan 1 (satu),

sehingga di saat Slip = 1, tahanan rotor kecil.

Arus menjadi besar dan akan merusak

motor itu sendiri atau terganggunya sistem

instalasi tegangan akan Drop, dimana Drop

tegangan ini mengganggu kerja dari relay,

kontaktor, nyala lampu, maupun peralatan

elektronik dan computer yang ada disekitarnya.

Beberapa keadaan yang biasanya dapat

membahayakan sebuah motor yaitu keadaan

panas yang berlebih pada motor, sehingga

merusak isolasi dari sebuah konduktor.

Konduktor perlu untuk mengalirkan arus, dan

isolator perlu untuk membatasi arus agar tetap

dalam konduktor. Kebanyakkan panas yang

berlebih disebabkan oleh arus lebih pada

pengasutan motor dan beban lebih. Arus asut

yang tinggi mempengaruhi proteksi pada motor,

setelah melalui kondisi pengasutan motor

beroperasi dengan arus beban penuh. (Fitzgerald,

1992).

Arus asut yang tinggi mempengaruhi

proteksi pada motor. Kegiatan relei mendekati

grafik arus asut pada motor. Setelah melalui

kondisi pengasutan, motor beroperasi dengan

arus beban penuh, beberapa relei beroperasi

dengan tipe pengesetan waktu yang berbeda-

beda menurut nilai arusnya. Relei bekerja

sebelum melampaui batas waktu pensettingan.

Arus yang mengalir dalam suatu

penghantar menimbulkan panas. Agar suhu

penghantarnya tidak menjadi tinggi, arusnya

harus dibatasi. Arus yang melebihi arus nominal

dapat disebabkan oleh kelebihan beban atau arus

mula yang terlalu besar.

Arus lebih pada motor didefinisikan

sebagai suatu kondisi operasi, dimana arus yang

mengalir pada sirkuit daya motor melebihi arus

nominal yang diijinkan. Dengan demikian arus

lebih ini akan mengakibatkan arus pada motor

bertambah, apabila hal ini berlangsung terus

akan menyebabkan motor terbakar.

Arus lebih yang sering terjadi pada waktu

pengoperasian motor dapat disebabkan oleh

karena :

1. Arus mula yang terlalu tinggi

2. Pembebanan yang berlebihan

Arus Mula Yang Terlalu Tinggi

Didalam pengoperasiannya motor akan

mengalami keadaan pengasutan yaitu keadaan

awal motor dari keadaan mula yang diam (stop),

lalu mulai bergerak (on), kemudian mencapai

keadaan yang normal (steady state). Dari


keadaan mula yang diam sampai dengan keadaan

normal, motor membutuhkan waktu nominal

untuk melakukannya.

Gambar 6. Waktu Arus Asut Motor

Pada waktu melakukan pengasutan,

sebuah motor asinkron dikarenakan beberapa hal

kadang-kadang mendapat kegagalan. Apabila

arus asut melebihi arus asut yang diijinkan,

dalam hal ini motor asinkron tiga fasa kondisi

arus asutnya mencapai 5 kali sampai 6 kali arus

nominal, maka motor akan mengalami arus

lebih yang menyebabkan panas lebih pada

motor, sehingga motor akan gagal dalam

melakukan pengasutan. (Fitzgerald, 1992).

Pembebanan Yang berlebihan

Pada waktu operasi motor asinkron

sering mengalami pembebanan yang lebih,

dikarenakan motor dibebani dengan beban yang

melebihi beban nominalnya akibat dari

mekanisme yang digerakkan motor listrik,

mengakibatkan kenaikkan arus yang tinggi pada

motor.

Beban lebih mungkin tidak tepat

disebut sebagai gangguan, namun beban lebih

adalah suatu keadaan yang tidak normal dan

apabila dibiarkan terus dapat membahayakan

motor. Apabila terjadi beban lebih maka

kenaikkan arusnya lebih besar daripada arus

beban penuh, sehingga motor akan mengalami

panas dan dapat mempercepat proses penuaan

motor. Dalam hal ini “ motor beropersi secara

normal apabila beban penuh sama dengan arus

nominal, In dan tidak normal bila beban lebih, I

lebih besar dari In “.


STARTING STAR/DELTA

Gambar 7. Hubungan STAR/DELTA

Kumparan stator saat pengawalan dalam

hubungan bintang (Ү), setelah motor

mencapai putaran nominal hubungan

berubah menjadi delta (∆). Sehingga

hubungan tegangan dan arusnya dapat dilihat

sebagai berikut :

Tegangan, pada hubungan bintang (Y)

tegangan pada kumparan mendapat tegangan

sebesar 1/ dari tegangan jala-jala , untuk

hubungan delta (∆).tegangan pada kumparan

mendapat tegangan sama dengan tegangan

jala-jala. (Harten, 1997)

4. SIMPULAN

Berdasarkan hasil uraian di atas dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut:

a. Pengaturan motor induksi 3 phasa yang

digunakan untuk menggerakkan

(pengasutan) pompa di Intake 1 Ilir

menggunakan Star Delta Starter.

b. Star Delta Starter pada Intake 1 ilir bekerja

dengan dua tahap:

1. Motor berjalan dengan rangkaian belitan

Star.

2 Setelah beberapa saat, motor beroperasi

dengan belitan Delta.

DAFTAR PUSTAKA

Fitzgerald A.E., Charles kingsley Jr. Stephen D Umans, 1992, ”Mesin-Mesin Listrik”, Erlangga, Jakarta.

Kadir Abdul , 2000, Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik , UI . Press Jakarta.

Van.Harten P., 1997, “Instalasi Listrik Arus Kuat 3”, Bina Cipta, Bandung.

Schneider Technical Bulletin, Vol 4 2006- ABB Softstarter Handbook.

LAMPIRAN

PANEL DISTRIBUSI


TRANSFORMATOR DAYA 20 KV

PANEL DISTRIBUSI


Documents

Teknik Listrik