## Analisis Elektrik Motor Penggerak TBS (Traveling Band Screen) PLTU
Puri Muliandhi 1) , Isya’ Aryan Sulistyo 2)
1,2) Progdi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Semarang
1,2) Jl. Soekarno Hatta, Tlogosari Kulon, Kec. Pedurungan, Kota Semarang, Jawa Tengah 59160 e-mail: puri@usm.ac.id 1) , isya.arya@usm.ac.id 2)

## ABSTRACT
The Traveling Band Screen (TBS) is a means of filtering trash and sea creatures such as jellyfish in the PLTU Intake area. FFB filters waste by rotating the screen, then the waste is sprayed using backwash water so that the filtered waste can fall into the disposal route. The amount of impurity material stuck on the screen has an impact on the decrease in flow capacity, thus affecting the increase in the load of the TBS motor and causing the TBS to become overloaded so that the PLTU will Shut Down, so an analysis is needed to determine the electric ability of the motor drive of the TBS system to block the screen. One of the analyzes carried out is observing the optimal load of the motor with power: 2/1 HP, Rotation: 1500 rpm with reduction ratio: 1500: 1 to determine the load blockage by using the SEW Eurodrive motor manufacturer. From the results of the load analysis, the existing motor specifications are only able to operate for a screen clogging percentage of less than 13.6%.
Keywords: Traveling Band Screen (TBS), PLTU, Electric Motor

## ABSTRAK
Traveling Band Screen (TBS) merupakan alat penyaring sampah dan makhluk laut seperti ubur-ubur di area Intake PLTU. TBS menyaring sampah dengan cara memutar screen , lalu sampah tersebut disemprotkan dengan menggunakan air backwash sehingga sampah yang tersaring dapat jatuh ke jalur pembuangan. Banyaknya material pengotor yang tersangkut pada screen berdampak pada turunnya kapasitas aliran, sehingga mempengaruhi peningkatan beban motor penggerak TBS dan mengaki- batkan TBS menjadi overload sehingga PLTU akan Shut Down , maka diperlukan analisa untuk mengetahui kemampuan el- ektrik motor drive sistem TBS terhadap penyumbatan screen . Salah satu analisa yang dilakukan yaitu mengamati beban opti- mal motor penggerak dengan daya: 2/1 HP, Putaran: 1500 rpm dengan Rasio reduksi :1500:1 untuk mengetahui penyumbatan beban  dengan  menggunakan  motor  pabrikan  SEW  Eurodrive.  Dari  hasil  analisis  beban,  spesifikasi  motor  yang  ada  hanya mampu beroperasi untuk prosentase penyumbatan screen kurang dari 13,6%.
Kata kunci: Traveling Band Screen (TBS), PLTU, Elektrik Motor

## I. P ENDAHULUAN
raveling Band Screen (TBS) merupakan alat pen- yaring  sampah  dan  makhluk  laut  seperti  ubur- ubur di area Intake PLTU. TBS menyaring sam- pah dengan cara memutar screen , lalu sampah tersebut disemprotkan  dengan  menggunakan  air backwash se- hingga sampah yang tersaring dapat jatuh ke jalur pem- buangan.  Unit  Traveling  Band  Screen  (TBS)  secara khusus  ditujukan  untuk  proses  penyaringan  masuknya air  laut  ke  dalam  sistem  pembangkit  yang  digunakan sebagai media pendingin maupun air baku dalam proses desalinasi.  Secara  operasional,  banyaknya  material pengotor  yang  tersangkut  pada  sistem  screen  secara langsung  berdampak  pada  turunnya  kapasitas  aliran, peningkatan beban motor penggerak maupun peningkatan beban konstruksi unit TBS. Pada sisi yang lain,  perbesaran  ukuran  screen  akan  berdampak  pada peningkatan  intensitas  pembersihan  filter  atau  bahkan berpotensi  merusak  komponen-komponen  sistem terkait.  Tersumbatnya  sistem  screen  pada  sistem  TBS menyebabkan terjadinya peningkatan beban desak pada struktur  framenya  akibat  daya  hisap  pompa,  atau bahkan memungkinkan terjadinya kondisi vakum yang dampaknya  sangat  fatal  bagi  keamanan  konstruksi sistem TBS.
Penyumbatan material pengotor pada sistem screen akan  menurunkan  luasan  penampang  efektifnya sehingga  gaya  desak  yang  dialami  oleh  frame  screen mengalami  peningkatan.  Bila  gaya  desak  yang  terjadi melebihi  beban  kritisnya  maka  potensi  kegagalan screen akan terjadi. panel screen pada sistem TBS yang dioperasikan  memiliki  ukuran  lubang  9,5  X  9,5  mm dengan menggunakan material stainless steel berdiamater  2  mm.  Dari  hasil  observasi  awal,  screen mengalami  pengendoran  (dalam  kondisi  tidak  flat) akibat  deformasi  terhadap  struktur  framenya.  Kondisi tersebut  kemungkinan  disebabkan  oleh  kondisi overload yang diakibatkan oleh penyumbatan material pengotor  sehingga  gaya  desak  yang  bekerja  pada struktur screen melebihi beban yang diijinkan.
Aspek  sistem  penggerak  dalam  Unit  TBS  berperan penting untuk mengkondisikan beban maksimum pada struktur unit TBS. Secara umum daya motor penggerak dihitung berdasarkan kebutuhan torsi operasional TBS pada kondisi kristisnya, yaitu pada kondisi penyumbatan  maksimum  pada  screen  yang  diijinkan. Terlalu  kecilnya  daya motor  akan  terkompensasi  pada sistem  kelistrikannya  yang  menyebabkan  sistem penggerak  akan  mudah  trip  bila  terjadi  kanikan  torsi operasi. Sebaliknya daya sistem penggerak yang terlalu besar berpotensi membahayakan konstruksi sistem TBS
T
dalam hal ini adalah komponen porosnya. Oleh karena itu optimasi desain perlu dilakukan untuk menghasilkan kinerja sistem TBS yang dapat diandalkan. Diperlukan analisa  untuk  mengetahui  kemampuan  elektrik  motor drive sistem TBS terhadap penyumbatan screen . Belum ada  standar  prosentase  penyumbatan  screen  mengenai Elektrik motor drive sistem TBS akan mengalami gagal fungsi. Oleh karena itu analisa elektrik motor dari TBS pada PLTU harus diperhatikan.

## II. T INJAUAN P USTAKA
A. Traveling Band Screen
Traveling Band Screen (TBS) merupakan alat pen- yaring  sampah-sampah  berukuran  relatif  kecil  di  area Intake .  TBS  menyaring  sampah  dengan  cara  memutar screen ,  lalu  sampah  tersebut  disemprotkan  dengan menggunakan air Backwash sehingga sampah yang ter- saring  dapat  jatuh  ke  jalur  pembuanga.[1] Traveling Band Screen bekerja ketika terjadi penumpukan sampah pada screen ,  sehingga  harus  sering  di  lakukan  pen- gecekan  karena  ketika  terjadi  penumpukan  sampah maka kinerja TBS tidak optimal.

## B. Torsi
Torsi  adalah  ukuran  kemampuan  mesin  untuk melakukan kerja. Besaran torsi adalah besaran turunan yang  biasa  digunakan  untuk  menghitung  energi  yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya (Ra- harjo dan Karnowo, 2008:98). Momen gaya merupakan salah satu sub materi dalam kajian kesetimbangan dan dinamika  rotasi.  Untuk  menyelesaikan  permasalahan kesetimbangan dan dinamika rotasi dibutuhkan kemam- puan dalam menganalisis momen gaya yang dihasilkan oleh  gaya-gaya  yang  bekerja  pada  suatu  benda  untuk mengetahui apakah benda berada dalam keadaan setim- bang atau akan berotasi (Serway, 2014). Momen gaya (torsi)  merupakan  penyebab  berputarnya  benda  (bero- tasi).

## C. Inverter
Inverter  adalah  sebuah  peralatan  elektronika  yang mampu mengubah sumber tegangan searah/DC menjadi sumber tegangan bolak-balik/AC dengan besar magni- tude dan frekuensi yang diinginkan. Adapun bentuk ge- lombang output yang dihasilkan dari inverter umumnya dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu segi empat ( square wave ), sinyal sinus termodifikasi ( modified sine wave ), dan sinyal sinus murni ( pure sine wave ) [2].
Sumber tegangan input inverter bisa berupa baterai, PV, accumulator/aki, dan sumber tegangan DC lainnya. Adapun output dari inverter adalah berupa tegangan AC 220 volt atau 120 volt dan memiliki frekuensi output 50 Hz ataupun 60 Hz. Untuk memperoleh tegangan output yang bervariasi, dapat dilakukan dengan membuat vari- asi tegangan input DC dan menjaga penguatan inverter
supaya bernilai tetap. Sebaliknya, apabila tegangan in- put DC tidak dikendalikan, maka dapat diperoleh tegan- gan output yang bervariasi dengan cara memvariasikan penguatan  daripada  inverter.  Penguatan  inverter  dapat diartikan  dengan  rasio  perbandingan  antara  tegangan output  AC  terhadap  tegangan  input  DC.  Variasi  dari penguatan inverter ini biasanya didapatkan dengan cara pengontrolan melalui PWM ( Pulse Width Modulation ) di dalam inverter. [4]

## D. Motor Listrik
Motor listrik memiliki peranan yang sangat penting dalam  sebuah  pembangkit  listrik.  Oleh  karena  itu, keandalan  dari motor listrik  harus  tetap  dijaga  dengan memonitor  terus-menerus  parameter  yang  berubah- ubah pada motor listrik tersebut, misalnya besarnya get- aran yang ditimbulkan motor dan arus listrik yang men- galir pada motor [1]. Motor listrik fungsi untuk mengu- bah energi listrik menjadi energi mekanik. Kinerja mo- tor listrik perlu di uji untuk mengetahui beban dan ting- kat efisiensinya.

## III. M ETODE P ENELITIAN
A. Tempat dan waktu pelaksanaan Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  PLTU  tanjung  Jati  B Jepara  pada  Bulan  Agustus-Desember  2020  di  bagian motor TBS untuk pembangkit Listrik Tegangan Uap.

## B. Diagram Alir Penelitian

## Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
Tahapan yang akan dilakukan untuk penelitian Pada penggerak Motor TBS diuraikan sebagai berikut:
a. Survei  lapangan  dilakukan  untuk  men- gobservasi  kondisi existing elektrik  motor penggerak TBS.
b. Didasarkan pada hasil survei tersebut dilakukan analisi  kegagalan  yang  mungkin  terjadi  pada sistem elektrik motor penggerak TBS.
c. Menentukan  kemapuan  elektrik  motor  peng- gerak TBS.
d. Menyusun rekomendasi yang diperlukan.

## C. Desain Rancangan Penelitian Metode Pengamatan Motor TBS
Mengamati  beban  Optimal  motor  penggerak dengan Daya: 2/1 HP, Putaran: 1500 rpm dengan Ra- sio reduksi:1500:1 untuk menyederhanakan persoa- lan  yang  muncul  untuk  mengetahui  penyumbatan beban  dengan  menggunakan  motor  pabrikan  SEW Eurodrive.

## D. Analisis Data
Hasil pengolahan data, diolah secara deskripstif, un- tuk  mendapatkan  hasil  yang  paling  optimal  agar  hasil tersebut  dapat  digunakan  untuk  mengetahui  jumlah beban maksimal yang bisa di tanggung sistem elektrik motor penggerak TBS.

## IV. A NALISIS DAN P EMBAHASAN

## A. Instalasi Motor Penggerak TBS 2A
Ketidak segarisan poros motor terhadap poros gear reducer menyebabkan ketikdak kontinyuan beban mo- tor. Secara fisik kondisi ketidak segariasan poros dapat ditunjukkan  dengan  terjadinya  goyangan  posisi  motor drive ketika dioperasikan. Bila kondisi ini tidak segera teratasi,  umur  bearing  baik  pada  motor  drive  maupun pada  gear  reduction  akan  menjadi  lebih  pendek  atau bahkan akan menyebabkan bengkoknya poros motor.

## B. Penggantian  Sistem  Kendali  Motor  Penggerak TBS
Dari  hasil  survei  lapangan  menunjukkan,  peng- gantian motor pengerak telah dilakukan pada 3 unit sis- tem  TBS.  Dalam  operasionalnya  ketiga  motor  peng- ganti tersebut  diatur  putarannya  dengan menggunakan unit  inverter  yang  diinstal  di  luar  panel  box  sistem kelistrikan.  Penggunaan  inverter  akan  mempermudah teknik pengaturan putaran motor dengan variasi putaran yang tidak terbatas. Namun dari pertimbangan kehanda- lan  dan  aspek  maintenancenya,  penggunaan  inverter akan  menurunkan  tingkat  kehandalan  operasional  sis- tem dan memerlukan tindakan maintenance yang lebih rumit dibandingkan metode pengendalian putaran mo- tor yang sesuai dengan konsep desain awalnya.

## C. Analisis Kekuatan Motor Drive Sistem TBS
Analisis kekuatan motor drive sistem TBS ditujukan untuk  menentukan  pengaruh  prosentase  penyumbatan screen terhadap torsi yang dibutuhkan oleh motor drive. Spesifikasi desain motor penggerak TBS:
a. Gear reducter speed ratio 1500:1
b. Torque limiting
c. Dual speed Motor 3 Phase, 380 Volt, 50 Hz, 2/1 HP, 1500/750 RPM
d. NEMA design “B” 40 o ambient
e. Class ‘B’ temp rise
D. Perhitungan  Torsi  dan  Kekuatan  Tarik  Chain dengan Motor Penggerak Eksisting Torsi  motor  drive  eksisting  dapat  dihitung  dengan persamaan sebagai berikut:
𝑃𝑜𝑤𝑒𝑟 (𝐻𝑃) = 𝑇 𝑥 𝑛 5250 (1) Dimana:
T        = Torsi (lb. ft) N        = Rotasi per menit (rpm) Daya (HP)= 746 watt Hasil perhitungan torsi motor penggerak baik untuk kecepatan 1 maupun 0,5 RPM (putaran poros TBS) ada- lah sebesar 10500 lb ft = 14236.1 Nm.

## E. Analisis Beban Optimal Motor Penggerak
Spesifikasi motor drive yang ada adalah:
a. Daya: 2/1 HP
b. Putaran: 1500 rpm
c. Rasio reduksi: 1500:1
Dari hasil analisis beban, spesifikasi motor yang ada hanya  mampu  beroperasi  untuk  prosentase  penyum- batan  screen  kurang  dari  13,6%.  Untuk  menyeder- hanakan  persoalan  yang  muncul,  penggantian  motor drive dapat dilakukan dengan menggunakan motor dari pabrikan yang sama yaitu SEW Eurodrive. Data teknis motor  drive  yang  tersedia  seperti  ditunjukkan  dalam Tabel 1. berikut ini:

## Tabel 1. Katalog Motor Drive Produk SEW Eurodrive
Dalam  operasinya,  material  pengotor  atau  debris akan terkumpul pada sistem screen (wire cloth) akibat aliran yang disebabkan oleh gaya trik pompa. Pola ali- ran yang terjadi di permukaan screen bersifat tidak lam- iner  dan  terus  berubah-ubah  akibat  aspek  geometris konstruksi bucket screen dan dipengaruhi oleh seberapa banyak material pengotor yang telah terkumpul pada bi- dang  screen.  Lolosanya  debris  melewati  screen  dapat disebabkan akibat celah antara bucket screen dan celah antar seal plate. Tekanan yang besar, material pengotor bergerak  sedemikian  rupa  di  sekitar  screen  sehingga adanya celah di lokasi tersebut selalu memberikan pelu- ang  bagi  lolosnya  material  pengotor  untuk  melewati screen.  Lolosnya  debris  dari  sistem  screen  TBS  bisa disebabkan  karena  adanya  celah  diantara  panel  screen saat TBS beroperasi.

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  dan  pembahasan  penelitian  di atas, maka dapat disimpulkan:
a. Penggantian motor pengerak telah dilakukan pada 3 unit sistem TBS. Dalam operasionalnya ketiga mo- tor  pengganti  tersebut  diatur  putarannya  dengan
FRAME n Ip/In Tn Cos ø weiight SIZE hp kW rpm 230V 460V 575V % lb-in lbs DT90L4 2 1,5 1720 6,2 3,1 2,5 694 73,3 0,76 40 DT100LS4 3 2,2 1720 8,6 4,3 3,4 651 110 0,8 51 DT100L4 5 3,7 1720 13,6 6,8 5,4 574 188 0,84 60 DV112M4 05.04 4 1720 14 7 5,6 703 197 0,82 84 DV132S4 07.05 5,5 1720 18,8 9,4 7,5 670 275 0,85 106 DV132M4 10 7,5 1720 27,4 13,7 11 545 362 0,78 146 Pn In (Amp)
menggunakan  unit  inverter  yang  diinstal  di  luar panel box sistem kelistrikan.
b. Analisis  kekuatan  motor  drive  sistem  TBS  di- tujukan  untuk  menentukan  pengaruh  prosentase penyumbatan  screen  terhadap  torsi  yang  dibutuh- kan oleh motor drive. Hasil perhitungan torsi motor penggerak  baik  untuk  kecepatan  1  maupun  0,5 RPM (putaran poros TBS) adalah sebesar 10500 lb ft = 14236.1 Nm.
c. Kondisi eksisting menunjukkan bahwa motor drive sistem  TBS  mengalami  gagal  fungsi  (tidak  kuat memutar  sistem  screen)  bila  penyumbatan  screen telah  melewati  kondisi  tertentu,  hal  tersebut  dapat dianalisis  dengan  melakukan  perhitungan  luasan efektif  panel  screen  yang  bisa  dilakukan  dengan menghitung  geometri  panel  screen  yang  meliputi luasan frame screen dan wire cloth screennya.
d. Dari  hasil  analisis  beban,  spesifikasi  motor  yang ada  hanya  mampu  beroperasi  untuk  prosentase penyumbatan screen kurang dari 13,6%. Untuk me- nyederhanakan  persoalan  yang  muncul,  peng- gantian  motor  drive  dapat  dilakukan  dengan menggunakan motor dari pabrikan yang sama yaitu SEW Eurodrive.
e. Material pengotor atau debris akan terkumpul pada sistem  screen  (wire  cloth)  akibat  aliran  yang disebabkan oleh gaya trik pompa. Lolosanya debris melewati screen dapat disebabkan akibat celah an- tara bucket screen dan celah antar seal plate.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Prayudha Pandhu W, Wikan Sakarinto. 2018. Optimal- isasi Travelling Band Screen dengan Penambahan Du- plex Strainer Pada Line Backwash TBS Di PT. Indone- sia Power Ujp Banten 3 Lontar. Laporan Tugas Akhir. Universitas Gajah Mada.
[2] Aditasa  Pratama.  Studi  Penentuan  Kapasitas  Motor Listrik  Untuk  Pendingin  dan  Penggerak  Pompa  Air
High  Pressure Pengisi Boiler untuk  Melayani  Kebu- tuhan Air Pada PLTGU Blok III (PLTG 3x112 MW & PLTU  189  MW)  Unit  Pembangkitan  Gresik.  Jurnal Teknik  Elektro-FTI.  Institut  Teknologi  Sepuluh  No- vember, Surabaya.
[3] David  Setiawan,  Hamzah  Eteruddin,  Arlenny.  2019. Desain  dan  Analisis  Inverter  Satu  Fasa  Berbasis  Ar- duino  Menggunakan  Metode  SPWM.  Jurnal  Teknik Volume 13 Nomor 2. pp 128-135.
[4] Khairul  Azmi,  Ira  Devi  Sara,  Syahrizal.  2017.  Desain dan  Analisis  Inverter  Satu  Fasa  dengan  Menggunakan Metode SPWM Berbasis Arduino. KITEKTRO: Jurnal Online  Teknik  Elektro  Volume  2  Nomor  4.  e-ISSN:
2252-7036.
[5] Dios Sarkity, Lia Yuliati, Arif Hidayat. 2018. Kemam- puan Siswa dalam Memecahkan Masalah Momen Gaya melalui Pembelajaran Bebasis Masalah. Jurnal Pendidi- kan:  Teori,  Penelitian  dan  Pengembangan  Volume  3 Nomor 2. EISNN: 2502-471X