Jurnal Indonesia Sosial Teknologi: p–ISSN: 2723 - 6609 e-ISSN : 2745-5254 Vol. 2, No. 1 Januari 2021

## ANALISA PENGASUTAN MOTOR 4.16 KV SEBAGAI AIR PENGISI BOILER DI PLTU GRESIK
Rival Abder Rasul, Denny Irawan dan Rini Puji Astutik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Gresik Email: rival_170603@umg.ac.id, astutik_rpa@umg.com, den2mas@umgl.com

## Abstract
The starting current when the induction motor is running can reach 5  - 7 times the nominal current. A large current will produce a large amount of heat, this heat can damage the motor itself, so an appropriate starting method is needed to reduce the starting current in the motor. Large currents can cause voltage dips on the bus and other  loads.  Starting  in  a  3  phase  induction  motor  has  several  methods,  namely Direct On Line (DOL), star-delta, auto transformer and soft starter. To  be able to know  the  motor  starting  current  can  be  simulated  using  ETAP  Power  Station software. From the simulation results performed using ETAP, the following results are obtained, for the direct on line (DOL) method of starting, the starting current is 2807.9  A  or  5.25  times  the  nominal  current  and  the  voltage  dip  on  the  bus  is 14.88%.  For  the  star-delta  method,  the  starting  current  is  1039.2 A  or  2.12  times the  nominal  current  and  the  voltage  dip  on  the  bus  is  5.51%.  For  the  auto transformer  method,  the  starting  current  is  790.2  A  or  1.61  times  the  nominal current and the voltage dip is 4.19%. And for the soft starter method, the starting current is 1708 A or 3.5 times the nominal current and the voltage dip is 9.08%.
Keyword : ETAP; direct on line (DOL); star-delta; auto trafo; soft starter; voltage dip

## Abstrak
Arus  awal  pada  saat  motor  induksi  dijalankan  dapat  mencapai  5  –  7  kali  arus nominal.  Arus  yang  besar  akan  menghasilkan  panas  yang  besar  pula,  panas  ini dapat  merusak  motor  itu  sendiri  dan  tujuan  penelitian  ini  agar  dapat  mencari metode pengasutan yang tepat untuk mengurangi arus start yang besar pada motor. Pengasutan pada motor induksi 3 fasa mempunyai beberapa metode yaitu Direct On Line  (DOL),  star-delta,  auto  trafo  dan  soft  starter.  Untuk  dapat  mengetahui  arus start  motor  dapat  menggunakan  metode  simulasi  dengan  software  ETAP  Power Station.  Dari  hasil  simulasi  yang  dilakukan  menggunakan  ETAP  didapatkan  hasil sebagai berikut, untuk metode pengasutan direct on line (DOL) diperoleh arus start sebesar  2807,9  A  atau  5,25  kali  arus  nominal  dan  voltage  dip  pada  bus  sebesar 14,88%. Untuk metode star-delta diperoleh arus start 1039,2 A atau 2,12 kali arus nominal  dan  voltage  dip  pada  bus  sebesar  5,51%.  Untuk  metode  auto  trafo diperoleh  arus  start  sebesar  790,2  A  atau  1,61  kali  arus  nominal  dan  voltage  dip sebesar  4,19%.  Dan  untuk metode  soft  starter  diperoleh  arus  start  sebesar  1708  A atau 3,5 kali arus nominal dan voltage dip sebesar 9,08%.
Kata  kunci:  ETAP;  direct  on  line  (DOL);  star-delta;  auto  trafo;  soft  starter;  voltage dip

## Pendahuluan
Di jaman modern seperti sekarang ini listrik  sebagai sumber energi yang sangat penting dan telah menjadi kebutuhan utama untuk memenuhi segala kebutuhan energi di masyarakat. Sehingga kebutuhan akan listrik saat ini maupun dimasa yang akan datang akan terus meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik  yang terus meningkat maka  sistem  dari  pembangkitan  listrik  harus  mempunyai  peralatan  yang  handal  dan dapat  meminimalisir  terjadinya  kerusakan.  Karena  seringkali  pada  pembangkit  listrik terjadi  kerusakan  pada  isolasi  winding  motor  dengan  berbagai  macam  penyebab (Fransdita & Harnoko, 2010).
Salah  satu  peralatan  penunjang  produksi  listrik  yaitu boiler  feed  pump . Boiler feed pump digunakan untuk menyalurkan air pengisi di dalam boiler. Boiler feed pump menggunakan  motor  induksi  3  fasa  dengan  tegangan  4000  V  dan  daya  2960  kW  dan menggunakan  metode  pengasutan  DOL  ( Direct  On  Line )  dengan  tegangan  sebesar  itu harus memperhatikan arus awal pada saat motor dijalankan. Pengasutan tegangan penuh saat dilakukan dengan beban tinggi menyebabkan motor akan menarik arus yang sangat besar, dimana akan menyebabkan voltage dip pada beban – beban yang lain (Husodo & Irsyad,  2017).  Arus  yang  besar  dapat  merusak  motor  itu  sendiri  dengan  jadwal pengoperasian  yang  berulang  –  ulang  sehingga  diperlukan  pengoperasian  yang  tepat. Selama  ini  metode  pengasutan  yang  dipakai  dapat  menyebabkan  kerusakan  karena panas  yang berlebih pada motor  yang didapat salah satunya dari arus pengasutan  yang besar (Nur Falah & Prasetya, 2017).
Dalam jurnal ini akan membandingkan beberapa metode pengasutan pada motor boiler  feed  pump yang  bermanfaat  untuk  mendapatkan  metode  yang  dapat meningkatkan efisiensi pemakaian energy listrik (Pawawoi, 2009). Metode pengasutan yang  digunakan  yaitu  sistem  DOL  ( Direct  On  Line ),  star  delta,  auto  trafo  dan  soft starter.  Pengujian  akan  dilakukan  dengan  metode  simulasi  dengan  menggunakan software ETAP Power Station.

## Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  yaitu  dengan  simulasi  menggunakan software ETAP (Riyadi  H,  Warsito,  &  Facta,  2011).  Pada  ETAP  kita  memasukkan  parameter  – parameter  sesuai  dengan  spesifikasi  motor boiler  feed  pump seperti  yang  ditunjukkan pada tabel 1. Sebelum melakukan simulasi     harus membuat single line diagram untuk analisa sistem pengasutan pada penelitian ini, simulasi yang dilakukan yaitu metode star delta,  auto  trafo  dan  soft  starter.  Metode  peneltian  ini  merupakan  tahapan-tahapan penelitian untuk mencapai tujuan penelitian. Berikut ini diagram alir metode penelitian seperti ditunjukkan pada gambar 2.
Tabel 1. Spesifikasi motor Besaran Nilai Satuan Daya 2960 kW Tegangan 4000 V Kecepatan 1480 RPM Faktor Daya 0,91
Frekuensi 50 Hz Arus Pengasutan 2192 A Arus Beban Penuh 488 A
Gambar 2. Diagram alir simulasi start motor
Berdasarkan  gambar  2  ditunjukkan  bahwa  tahapan-tahapan  pada  metode penelitian  meliputi  simulasi  star  delta,  auto  trafo,  reaktor  dan  soft  starter.  Simulasi dilakukan  untuk  mengetahui  pengasutan  motor  pada  saat  dioperasikan.  Dari  simulasi
Pemodelan diagram pada ETAP Mulai Spesifikas i motor : P,V,I, PF, f ,n, p Pengasutan motor secara DOL P start > 2960 kW ? Jalankan motor Cetak Hasil Pengasutan dengan metode star delta, autotrafo, reaktor dan soft starter
akan  diketahui  nilai  dari  pengasutan  dengan  beberapa  metode  tersebut  dan  dapat diketahui metode mana yang memiliki efisiensi yang lebih bagus.

## Gambar 3. Single line diagram

## Hasil dan Pembahasan Pengujian Sistem Direct On-Line (DOL)
Pada  pengujian  ini,  didapatkan  hasil  arus  starting  sebesar  2807,9  A  atau  setara dengan  5,75  kali  arus  nominal  dengan  waktu  starting  1,2  detik  kemudian  arus  turun pada kondisi normal menjadi 475,1 A seperti pada gambar 4. Dan pada saat motor start terjadi voltage dip pada bus 4,16 kv menjadi 3,541 kv atau turun sebesar 14,88% yang dilihat pada gambar 5.
Gambar 4. Kenaikan arus start dengan metode DOL
Gambar 5. Voltage dip saat start motor

## Pengujian Sistem Star Delta
Dengan metode starting star-delta menggunakan pengaturan waktu 2 detik untuk perubahan dari star ke delta. Didapatkan arus start sebesar 1039,2 A atau 2,12 kali dari
arus nominal dan setelah 2 detik berubah ke delta dan terjadi lonjakan arus dengan arus start  mencapai  2807,9  A  atau  5,75  kali  dari  arus  nominal  (Sugiharto  B,  Warsito,  & Facta,  2011).  Dengan voltage  dip pada  bus  turun  menjadi  94,49%  atau  turun  5,51%. Pada tabel 2 dapat dilihat perubahan kenaikan arus start dengan metode star-delta, serta penurunan tegangan atau voltage dip pada bus 4,16 kv.
Gambar 6. Kenaikan arus start dengan metode star-delta
Gambar 7. Voltage dip saat start dengan metode star-delta
Tabel 2. Perubahan arus start dan voltage dip star-delta Time (s) Current (%FLA) % Bus voltage 1 212,96 % 94,49 % 1,4 212,96 % 94,49 % 2,2 212,96 % 94,49 % 2,6 575,39 % 85,12 % 3,4 575,39 % 85,12 % 4,2 97,35 % 98,77 %

## Pengujian Sistem Auto Trafo
Pengujian  dengan  menggunakan  metode  auto  trafo  tegangan  terminal  motor diturunkan menjadi 50% - 95% dari tegangan penuh trafo dengan tujuan untuk membuat arus  pengasutan  kecil.  Setelah  kecepatan  motor  induksi  stabil,  transformator  tegangan diputuskan.  Pada  pengujian  kali  ini  tap  yang  digunakan  adalah  sebesar  50%  dengan waktu selama 2 detik (Wahyudy, 2016).
Didapatkan arus  start  dengan  metode  auto  trafo  sebesar  790,2  A  atau  1,61  kali arus  nominal  motor  serta voltage  dip pada  bus  menjadi  3,986  kv  atau  turun  sebesar 4,19%  dan  setelah  2  detik  arus  awal  mengalami  kenaikan  sebesar  2571,5  A  atau  5,26
kali  arus  nominal  selama  0,2  detik.  Seperti  dapat  dilihat  pada  tabel  3  perubahan kenaikan  arus  serta  penurunan  tegangan  pada  bus  4,16  kv  atau voltage  dip (Permana, Yuningtyastuti, & Sukmadi, 2016) .
Tabel 3. Perubahan arus start dan voltage dip auto trafo Time (s) Current (%FLA) % Bus voltage 1,0 161,92 % 95,81 % 1,4 221,82 % 94,26 % 2,2 263,16 % 90,61 % 2,6 442,72 % 88,55 % 3,0 526,94 % 86,37 % 4,2 97,35 % 98,77 %
Gambar 8. Perubahan arus start dengan metode auto trafo
Gambar 9. Voltage dip metode auto trafo

## Pengujian Sistem Soft Starter
Pada pengujian soft starter ini menggunakan metode current control pada 350% arus asutnya. Setelah pengujian didapat arus sebesar 1708  A  yang sama dengan 350% arus  asutnya  (Roza,  2018).  Dan  tegangan  pada  bus  turun  atau voltage  dip sebesar 9,08%. Pada tabel 4 dapat dilihat perubahan arus start dari detik 1 sampai detik ke 3,4 atau sampai motor sesuai dengan arus nominalnya.
Tabel 4. Perubahan arus start dan voltage dip soft starter Time (s) Current (%FLA) % Bus voltage 1,0 350 % 90,92 % 1,4 350 % 90,92 %
2,2 256 % 93,37 % 2,6 208 % 94,61 % 3,0 160 % 95,86 % 3,4 97,35 % 98,77 %
Gambar 10. Perubahan arus start dengan metode soft starter
Gambar 11. Voltage dip metode soft starter

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  dari  simulasi  beberapa  metode  pengasutan  menggunakan aplikasi  ETAP  maka  dapat  disimpulkan  pengasutan  dengan  metode  DOL  didapatkan arus start sebesar 2807,9 A atau 5,25 kali arus nominal dan terjadi voltage dip sebesar 15%. Pengasutan dengan metode star-delta didapatkan arus start sebesar 1039,2 A atau 2,12  kali  dari  arus  nominal  dan  voltage  dip    sebesar  6%.  Pengasutan  dengan  metode auto trafo tap 50% didapatkan arus start sebesar 790,2 A atau 1,61 kali arus nominal dan voltage dip sebesar 4,19%. Pengasutan dengan metode soft starter didapatkan arus start sebesar 1708 A atau 3,5 kali dari arus nominal dan voltage dip sebesar 9,08%.
Dengan cara pengoperasian motor yang di jalankan berkali  – kali maka dengan pengasutan metode auto trafo merupakan metode yang  paling kecil arus start nya serta voltage  dip  yang  paling  kecil  juga.  Pengasutan  yang  besar  akan  menghasilkan  panas yang besar pula sehingga dapat berpengaruh pada sistem isolasi motor tersebut.

## Bibliography
Fransdita, Bona, & Harnoko, Sarjiya. (2010). Analisis Jatuh Tegangan Saat Pengasutan Motor  di  PT.  Kaltim  Prima  Coal. JURNAL  PENELITIAN  TEKNIK  ELEKTRO ,
3 (2010).
Husodo,  Budi  Yanto,  &  Irsyad,  Habibul.  (2017).  Analisa  Pengasutan  Motor  Induksi  3 Fasa 2500 Kw sebagai Penggerak Fan pada Bag Filter. Sinergi , 21 (3), 173–178.
Nur Falah, Ahmad Sahas, & Prasetya, Arik. (2017). Pengaruh Knowledge Management Terhadap  Kinerja  Karyawan  Dan  Kinerja  Perusahaan  (Studi  pada  Karyawan  PT Sеmеn Indonеsia Pеrsеro Tbk). Jurnal Administrasi Bisnis , 50 (4), 192–198.
Pawawoi,  Andi.  (2009).  Analisis  Kedip  Tegangan  (Voltage  Sags)  Akibat  Pengasutan Motor  Induksi  Dengan  Berbagai  Metode  Pengasutan  Studi  kasus  di  PT.  Abaisiat Raya. Jurnal Teknika, Universitas Andalas , 1 (32).
Permana, Anang, Yuningtyastuti, Yuningtyastuti, & Sukmadi, Tejo. (2016). ANALISIS PENGARUH  METODE  PENGASUTAN  MOTOR  INDUKSI  3  FASA TERHADAP  KEDIP  TEGANGAN  YANG  TERJADI  PADA  JARINGAN KELISTRIKAN  PLTGU  BLOK  I  PT.  INDONESIA  POWER  UP  SEMARANG MENGGUNAKAN  SIMULASI  SOFTWARE  ETAP  12.6.  0. Transient:  Jurnal Ilmiah Teknik Elektro , 5 (2), 134–141.
Riyadi  H,  Dwi,  Warsito,  Agung,  &  Facta,  Mochammad.  (2011). Soft  starting  pada motor induksi 3 fasa . Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Undip.
Roza,  Indra.  (2018).  ANALISIS  ARUS  START  MOTOR  3  PHASA  PADA  BOILER FEED  WATER  PUMP  (BFWP)  UNIT  1  PLTU  LABUHAN  ANGIN  DALAM APLIKASI ETAP. SEMNASTEK UISU 2018 .
Sugiharto B, Agung, Warsito, Agung, & Facta, Mochammad. (2011). Soft Starting dan Dynamic  Braking  Pada  Motor  Induksi  Tiga  Fasa  Menggunakan  Mikrokontroler AT89S51 . Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Undip.
Wahyudy,  Firman  Rachmat.  (2016). Analisa  Arus  Starting  Transformator  Pada Pengoperasian  Container  Crane  Di  Pelabuhan .  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember.
Dwiky febian. (2016),” Analisis metode starting motor induksi star delta dan soft starter pada air compressor ”, Analisis metode, Fakultas teknik Universitas Indonesia.
Basuki  sugiharto,  Agung.  (2005),” Soft  starting dan dynamic  braking pada  motor induksi  3  fasa  menggunakan  mikrokontroler  AT89S51”,  Skripsi  S-1,  Universitas Diponegoro, Semarang.
Saadat  H.  (1999),”  Power  sistem  analisis”,  International  edition  EPRI,  New  York: McGrw-Hill.
Modul  pelatihan  ETAP,  (2015),” Training  ETAP  basic  (load  flow  analysis)  for industrial  electricity  system ”,  Program  studi  teknik  elektro,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.