## ANALISA SISTEM PROTEKSI PADA MOTOR INDUKSI TIGA PHASE
200 KW SEBAGAI PENGGERAK POMPA HYDRAN

## DI PT. MEDCO LPG KAJI
Rus’an 1 / Dian Eka Putra 2
e-mail :dianekaputra90@gmail.com
Dosen Tetap Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Palembang 1
Alumni Prodi Teknik Elektro Universitas Palembang 2

## ABSTRAK
Pada instalasi pertambangan gas alam (LPG)  sangat rentan terjadinya kebakaran dan ledakan maka  diperlukan  system  proteksi  yang  berlapis,  salah  satunya  untuk  mengantisipasi    bila terjadi kebakaran di  PT.  Medco LPG kaji, diperlukan Electric Fire Pump sebagai alat untuk mensuplai  air  ke  instalasi  fire  hydrant,  electric  fire  pump    menggunkan  motor  induksi  tiga phasa  yang  berkapasitas  daya  200  kW.  Selain  melindungi  kebakaran  pada  instalasi  di  PT. Medco  LPG  kaji,  diperlukan  pelindungan  pada  instalasi  proteksi  kebakaran  yang  salah satunya pelindungkan pada Motor pompa bila terjadi kebakan yaitu  motor induksi tiga phasa 200  kW   pada  saat  motor  induksi  tiga  phasa  200  kW  beroperasi.  Untuk menghindari  terjadi arus lebih pada motor electric fire pump yang akan merusakan keandalan motor induksi tiga phasa  200  kW,  diperlukan  perhitungan  dan  analisa    untuk  mensetting  OCR  (over  current relay).  Dari  hasil  perhitungan  diperoleh  arus  nominal  sebesar  341,43  Ampere    dengan  Arus Setting  OCR    sebesar  286,80  Ampere.  Secara  ideal  arus  motor  electric  fire  pump  pada  saat beoperasi  kerja  harus  berada    maksimal  80%  dari  arus  nominalnya,  hal  ini  untuk  menjaga keandalan  motor  induksi  tiga  phasa  200  kW  dari  kerusakan  dan  kebakaran.  Dari  hasil pengukuran  dilapangan  arus  motor  induksi  tiga  phasa  200  kW  saat  bekerja    sebesar  255 Ampere, ini menunjukan arus motor masih dalam kondisi edial atau masih di bawah 80% arus nominal yaitu sebesar 278, 4 Ampere.
Kata Kunci : Electric Fire Pump, Fire Hydrant, Motor Induksi, Over Current Relay.

## 1. LATARBELAKANG
Keselamatan  manusia  dan  peralatan  adalah  yang  utama,  termasuk  dari  bahaya kebakaran terutama pada area eksploritasi minyak dan gas, dimana memiliki resiko kebakaran yang  cukup tinggi.  Untuk memback up apabila terjadi  kebakaran dan juga untuk  melakukan kegiatan rutin latihan fire drill setiap bulan, PT. Medco LPG Kaji  menggunakan Electric Fire Pump sebagai  alat  untuk  mensuplai  air  ke  fire  hydrant. Electric  Fire  Pump menggunakan sebuah motor induksi tiga phasa yang mempunyai daya 200KW.
Motor  induksi  tiga  phasa  yang  digunakan  pada Electric  Fire  Pump di  PT.Medco  LPG  Kaji adalah motor induksi rotor sangkar, dimana jenis ini sangat baik digunakan pada motor besar dengan kecepatan konstan, karena konstruksinya yang kuat.
Untuk menjamin kelangsungan kerja motor induksi, perlu juga di perhatikan keamanan motor itu  sendiri  baik  terhadap  gangguan  internal  atau  gangguan  dari  motor  itu  sendiri  maupun
gangguan  eksternal  atau  gangguan  dari  luar,  yaitu  berupa  gangguan  beban  lebih,  gangguan hubung singkat dan gangguan tegangan kurang. [1][2].
Motor induksi yang merupakan salah satu beban yang harus dilayani oleh daya yang terbatas tersebut  harus  pula  dilengkapi  dengan  sistem  pengaman,  karena  pada  operasinya  motor induksi  tidak  terlepas  dari  gangguan  yang  mungkin  terjadi  termasuk  beban  yang  tidak merata. [2][3]
Untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut,  perlu  dicari  sistem  pengaman/proteksi  motor  yang baik. Dalam pemilihan sistem pengaman yang baik

## 1.1. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian agar dapat  mengenal  dan mengetahui  cara  kerja Relay Over  Current  yang  digunakan  sebagai  proteksi  motor  pompa  hydrant,  serta  mengetahui prinsip-prinsip kerja dari Relay Over Current bila terjadi beban lebih   pada motor pompa.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Tujuan Proteksi Pada sistem tenaga Listrik
Menghindari  atau  mengurangi  kerusakan  akibat  gangguan  pada  alat  yang  terganggu serta Memutuskan atau memisahkan daerah yang terganggu secepat mungkin sehingga sistem lainnya dapat beroperasi secara normal. [4]

## Fungsi  Proteksi
Adapun fungsi dari relay proteksi pada sistem tenaga listrik adalah sebagai berikut : Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya sehingga sistem lain yang tidak terganggu dapat beroperasi secara normal. Dengan mengurangi  kerusakan  yang  lebih  parah  dari  peralatan  yang  terganggu,    serta  mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem lain yang tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta mencegah meluasnya gangguan sehingga memperkecil bahaya bagi manusia. [5][6].

## 3. METODE PENELITIAN
Metode  Penelitian  sistem  proteksi  pada  motor  induksi  tiga  phasa  200  kW  sebagai pengerak pompa hydrant di PT. Medco – kaji, meliputi :
1. Pengumpulan  data  motor  induksi    baik  dari  lapangan  maupun  dari  literature  yang  terkait pada objek penelitian.
2. Menentukan jenis motor induksi yang digunakan untuk penelitian yaitu motor induksi 200 kW  sebagai  pengerak  pompa  hydrat  pada  instalasi  pemadam  kebakaran  di  PT.  Medco  – Kanji.
3. Melakukan  Pemgambilan  instrument  yang  terkait  pada  instalasi    motor  pompa  200  kW sebagai pengerak pompa hydrant serta melakukan pengamatan.
4. Melalukan perhitungan dan analisa pada sistem proteksi motor induksi 200 kW.
5. Menarik kesimpulan dari hasil penelitian.
Mulai Pengumpulan Data A. Studi Pustaka B. Studi Lapangan Pemilihan Jenis Motor Pompa Motor   hydrat Sesuai? Pengamtan, Pengambilan Data dan perhitungan proteksi motor pompa hydrant Selesai Hasil & Kesimpulan Penggolahan dan Analisa Data sistem proteksi Motor TIDAK Ya
Gambar 1. Alur Penelitian sistem proteksi motor induksi 200 kW
4. ANALISA DAN PEMBAHASAN

## 4.1.
Data Motor Electric Fire Pump 200 KW Dari data-data yang di peroleh dari lapangan didapat data motor sebagai berikut : Merk : EMK Holland Type : KS 315L2-2 Tahun pembuatan :              2003 Daya : 200 KW Tegangan : 380 V Cos φ : 0.89 Arus : 348 A Frekuensi : 50 Hz Berat : 1190 kg RPM : 2960 1/min
Di PT. Medco  LPG Kaji, relay  arus lebih  yang dipakai  oleh Electric Fire Pump adalah tipe MOM-1200-FP

## 4.2. Perhitungan Arus Setting Pada Motor
Secara matematis nilai arus nominal pada motor dapat dihitung dengan menggunakan rumus [7][8] , berikut ini :
3 cos  Vx P In 
A In 43 . 341 
Jadi didapatkan arus nominal pada motor ini adalah 341.43 Ampere. Setelah kita mendapatkan arus nominalnya, maka kita dapat menentukan arus setting untuk relay over current tersebut, yaitu
Dimana : I s =   Arus Setting K =  Konstanta dari over current relay, besarnya tergantung dari pabrik pembuatnya I n =   Arus Nominal
Jika : K = 0.84 (didapat dari name plate yang ada di OCR) I n = 341.43 Amp I s = 286.80 Ampere
Menurut data pengamatan lapangan bahwa arus nominal  yang diambil untuk melakukan perhitungan  menentukan  arus  setting  over  current  relay  adalah  348  Ampere  sesuai  dengan name plate yang ada pada motor Electric Fire Pump. Maka :
I s = 0.84 x 348 Ampere
I s = 292.32 Ampere
Arus  lebih  ini  berhubungan  dengan  arus  yang  diambil  atau  dipergunakan  oleh  motor jika arus  yang diambil oleh motor melebihi arus setting motor maka motor akan panas.  Bila arus  semakin  bertambah  besar  suhu  kawat  akan  naik  dan  melebihi  pada  suhu  class  kawat spool atau kumpara sehingga akan terbakar.
Maka  dengan  didapatnya  arus  setting  pada  motor,  kita  dapat  melakukan  penyetingan terhadap relay arus lebih ini yaitu sebesar 292.32 Ampere.

## 4.3. Perbandingan Perbandingan data dilapangan dengan hasil perhitungan

## Tabel 1  Perbandingan data dilapangan dengan hasil perhitungan
Over Current Relay (OCR) Pada Motor 200 kW Uraian Data Dilapangan Hasil Data Perhitungan Arus Nominal (In) 348 Ampere 341.43 Ampere Arus Setting (Is) 292.32 Ampere 286.80 Ampere
Dari data dilapangan sesuai dengan name plate atau berdasarkan buku pegangan dari karakteristik Electric  Fire  Pump PT.  Medco  LPG  Kaji,  bahwa  motor  pompa  dengan  daya
n s I k I  
200  KW,  tegangan  380  Volt,  dan  arus  nominal  348  Ampere  maka  arus  settingnya    292.32 Ampere.
Sedangkan dari hasil perhitungan, motor pompa dengan daya 200 KW, tegangan 380 Volt maka arus nominal motor sebesar 341.43 Ampere dan arus setting relay sebesar 286.80 Ampere.

## 4.4. Kondisi Ideal Electric Fire Pump
Secara Ideal arus motor Electric Fire Pump pada saat berjalan harus berada maksimal 80%  dari  arus  nominalnya,  hal  ini  untuk  menjaga  agar  motor  tidak  berkerja  maksimal,  dan mudah terbakar. Dari hasil pengukuran dilapangan arus motor pada saat berjalan adalah 255 Ampere. Ini berarti arus motor masih dalam kondisi ideal karena masih berada dibawah 80% dari arus nominal pada name plate motor Electric Fire Pump . 80% dari 348 Ampere ≈ 278.4 Ampere.
Relay arus lebih yang dipakai oleh electric fire pump adalah jenis relay waktu seketika (Instantaneous  relay)  yang  bekerja  tanpa  waktu  tunda.  Ketika  arus  yang  mengalir  melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar 2 dibawah ini

## Gambar 2  Karakteristik Relay Waktu Seketika
Jika  naiknya  arus  melebihi  harga  operasi  dari  relay  (setting  arus),  maka  relay  akan bekerja  yang  ditandai  dengan  alarm  yang  berbunyi  dan  TC  melepas  tuas  sehingga  PMT membuka.

## 5. PENUTUP
Dari  pembahasan  sistem  proteksi  motor  tiga  phasa  dengan  menggunakan  relay  arus, maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Penggunaan proteksi pada motor induksi tiga phasa sangatlah penting, karena   dapat menghindari  terjadinya  kerusakan  sehingga  dapat  mengurangi  perbaikan  dari  motor induksi tiga phasa.
2. Penyetelan  over  current  relay  harus  berdasarkan  arus  nominal  pompa  200  KW  yaitu sebesar  348  Ampere  (name  plate),  karena  apabila  setting/penyetelannya  tidak  sesuai dengan name plate maka kerja motor tidak akan maksimal dan waktu pemutusan tidak seimbang.
3. Pada perhitungan, untuk menentukan arus setting over current relay dapat  dibuktikan dengan rumus, maka didapatkan setting arus  292.32 Ampere, dari arus nominal motor pompa 348 Ampere, sesuai dengan name plate yang ada di motor Electric Fire Pump .
4. Secara  ideal  arus  motor  pada  saat  berjalan  harus  berada  maksimal  80%  dari  arus nominalnya.  Dari  hasil  pengukuran  dilapangan  arus  motor  pada  saat  berjalan  adalah 255 A. Ini berarti arus motor masih dalam kondisi ideal karena masih berada dibawah 80% arus nominal. 80% dari 348 Ampere  yaitu 278.4 Ampere.

## DAFTAR PUSTAKA
1) Tiyono” Perancangan Setting Rele Proteksi Arus Lebih Pada Motor Listrik Industri” Jurnal Transmisi. Volume 15 No. 1. 2013 Universitas Gajah Mada
2) Darmawansyah,  M.Khairul  Amri  Rosa,  Ika  Novia  Anggraini  “ sistem  proteksi  motor induksi  3  fasa  terhadap  bermacam  gangguan  menggunakan  mikrokontroller” Jurnal Amplifier Mei 2020 Vol 10 No 1. Teknik ElektroUniversitasBengkulu
3) Nurjan  Didik  Purwanto,  Puji  Wiyono,  dan  Yusfiar  K” Antisipasi  Kerusakan  Motor Listrik 3 Fasa pada Peralatan Laboratorium Pendidikan dan Unit Produksi Sabutret Politeknik Negeri Lampung 08 Oktober 2018
4) A.Ismunandar,  S.  Kuwahara  DR, “  Teknik  Menggunakan  Pengaman  Phase  Failure Relay” Prosiding  Seminar  Nasional  Pengembangan    Teknologi  Pertanian Tenaga Listrik”, Edisi Kedua, Penerbit Pradnya Paramita, 1993.
5) William D. Stevenson, Jr ., “Analisa Sistem Tenaga Listrik”, Edisi keempat, Penerbit Erlangga 1984.
6) Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung, 1991
7) Mochtar Wijaya, S.T. “ Dasar-Dasar Mesin Listrik ”, Penerbit Djambatan, 2001.
8) Sumanto, Drs, MA, Motor Listrik Arus Bolak-Balik, Penerbit Andi Offset Yogyakarta 9) Data Base LPG Plant ”, PT. Medco LPG Kaji, 2003
10) Electrical  Motor  Protection, PT.  Patriatek  Bhineka  Pratama  Industrial  Training  and Plant Maintenance Sevice.