Artikel Electrician

Sunday, August 21, 2005

ETAP

ETAP Software

Pertanyaan : (Erwin Firyadi)

Saya ingin menanyakan mengenai software ETAP, adakah di antara rekan-rekan yang telah menggunakannya? Bagaimana pendapat rekan-rekan mengenai software tersebut? Dan dimana kami bisa mendapatkan software tersebut?
Mohon pencerahannya.

Tanggapan 1 : (Enjang Kusmana - Cegelec)

Pak Erwin,
Software ETAP sudah digunakan di banyak perusahaan di
Indonesia dan tentunya sudah banyak sekali yang menjadi ETAP user, terutama untuk ETAP Power Station.
Pada aplikasinya, software tersebut sangat membantu untuk study analisis kelistrikan baik untuk perhitungan maupun simulasi seperti studi analisis Load-flow, Short circuit, harmonis, motor acceleration, stabiltiy dan study yang lainnya.
Untuk memperolehnya coba hubungi PT. Peacock Technology (phone :
021-5668319).



Tanggapan 2 : (Taufik Subhi Ahmad – Technip)

Betul apa yang disampaikan pak Enjang, akan lebih mudah menganalisis electrical system memakai software ini walaupun ada beberapa software lain yang dapat digunakan seperti EDSA dan SKM. Harga software ETAP lebih mahal dibandingkan dengan yang lain tapi penggunaannya lebih familiar.
Di kantor saya sekarang pakai ETAP untuk client UNOCAL dan TOTAL.
Mungkin rekan electrical Engineer yang lain dapat membantu meyakinkan Pak Erwin (bukan promosi lho Pak!).


Tanggapan 3 : (Nibukat Zaradan)

Kalo untuk yang legal bisa menghubngi PT. Cahaya Sukses, karena perusahaan
itu agen tunggalnya "OTI" perusahaan pembuat ETAPS. Kalo menurut saya
program tsb cukup powerfull, library juga banyak dan yang penting feature u/
management systemnya juga sudah mulai berkembang (bukan iklan loh...:)

Tanggapan 4 : (Bandung Winardijanto - Akerkvaerner)

ETAP, EDSA, SMK, POWER Flow, Balancing Flow, PowerNet .... itu adalah sebagian saja dari beragam software untuk perhitungan Power Network yang bisa dibeli di market saat ini. Tiap program mempunyai nilai (+) dan (-) sendiri2. Nilai (+) dan (-) ini tentunya akan berdampak pada Nilai komersial software tersebut. Akibatnya harga software sejenis ini di pasar legal bisa berkisar dari sekedar US$ 1,500 sampai US$ 250,000.

Kalau perlu (terutama kalau network nya sederhana sekali) hitungan secara manual pun akan mempunyai hasil yang sama akuratnya.

Rumus yang digunakan oleh masing2 software tersebut relatif sama, karena semua program menggunakan rumus2 power yang pernah dipelajari di perguruan tinggi. Yang membedakan adalah kemampuan database masing2 program utk melakukan berbagai teknik simulasi hitungan, seperti iterasi, statistical approach, database utk beragam alat listrik yang ada di market, dan dll.


Yang membedakan juga adalah jenis2 hitungan yang bisa dilakukan : Load
Balance, Load Flow, Short Circuit, Motor Starter, Cable Sizing, Cable Pulling, dll. Hal lain yang membedakan adalah ketelitian pemakaian digit dibelakang koma, dll

Kita sebagai pengguna sebaiknya cukup bijak dalam menentukan pilihan kita.
Criteris simple yang bisa kita gunakan utk memilih program mana yang kita beli diantaranya adalah : Jumlah Node dan Jenis hitungan apa saja.

Misal : Kalau saya punya pabrik Garment yang fully automtic & hanya mempunyai 2 - 5 node saja di OLD nya, saya akan cukup menggunakan Power Flow atau Power Net yang harga legal komersialnya tidak lebih dari US$ 1,500, dibandingkan dengan ETAP atau EDSA yang diatas US& 15,000. Harga2 tersebut belum termasuk annual maintenance fee.


Tetapi kalau 1500
US$ pun masih dianggap mahal, maka power network di pabrik
garment tersebut, cukup kita hitung dengan tangan atau manual. Akurasi hitungan ? .... sama.

Kalau PLN ?... tentunya ETA atau EDSA, karena node yang dihitung bisa ribuan
dan jenis hitungan yang diperlukan berbagai macam. Tetapi kalau ternyata
hitungan itu diperlukan secara online tergabung dengan SCADA atau DCS ...
yah tentunya ETAP karena EDSA akan tersandung.

Software legal ? .. informasi Pak Zaradan dibawah OK juga. Tetapi di Indonesia saat ini ada 2 perusahaan agen ETAP yang sama2 mengaku legal. Satu merupakan perpanjangan dari
Singapore, satu perpanjangan dari KL. Untuk EDSA sami mawon.

Pilih dengan bijak sebelum membeli ...
Semoga masukkan inmi bermanfaat & Selamat memilih.

High temperature Winding Motor

High temperature Winding Motor



Dalam memperbaiki motor induksi AC, 850 kW,122 A, 6000 V, 16 pole,class F,370 rpm,Self FAn cooling, karena troublenya berulang terus, maka diputuskan untuk me-rewinding total ke Motor services. Conductor winding existing menggunakan 2 layer, luas penampang sekitar (4.5 x 3.45 )2 = 31.05 sqmm. Karena stock winding yang ada menggunkan single layer conductor dengan luas penampang yang tidak terlampau beda sebesar 8.78 x 3.54 = 31.08 mmsq, sehingga ada penambahan luas penampang sekitar 0.03 mmsq. Setelah assembly dan running test ditemukan adanya indikasi high temperature yang kecenderungannya naik terus...max 120 oC ..setting alarm high temp. sekitar 115 oC. Arus sekitar 98 A pada pembebanan 50%. Dengan kondisi ini kita tidak berani menaikkan terus karena khawatir terjadi kerusakan di bearing akibat high temp.

Adakah hubungan penggantian spec conductor winding dari 2 layer menjadi 1 layer dengan kenaikan temperature yang signifikan?atau factor lain yang mempengaruhi seperti: stator core, cooling fan (catatan kita tidak merubah design cooling fan) atau yang lain? Any solution ?

Ada beberapa hal yang belum jelas dalam keterangangan tadi. Apakah yang menjadi penyebab sehingga merepair motor listrik? Apakah yang dimaksud dengan "troublenya berulang terus"? Apakah temperatur motor tinggi, kumparan motor terbakar, atau gangguan mekanis, atau yang lain? Apabila yang dimaksud adalah temperatur motor tinggi, maka langkah me-rewind motor listrik belum tentu menyelesaikan masalah, karena biasanya kumparan motor listrik adalah "korban", bukan penyebab utama. Kumparan motor (stator) bisa menjadi penyebab utama kenaikan temperatur apabila memang umurnya sudah out of date. Namun apabila umur motor masih dalam servisnya, maka penyebab kenaikan temperatur motor listrik bisa bermacam-macam, misalnya :

  1. overcurrent (bisa disebabkan karena overload, undervoltage, overvoltage, tegangan fasa tak seimbang, harmonik, atau short circuit)
  2. broken rotor bar (untuk jenis rotor sangkar)
  3. short pada laminasi inti stator (stator core)
  4. masalah mekanis (pendinginan kurang, pelumasan kurang, misalignment), dll.

Dengan demikian, apabila masalah-masalah tersebut di atas yang menjadi penyebabnya, maka yang harus dilakukan adalah menghilangkan penyebab utama tersebut. Tanpa menghilangkan penyebab utama, maka motor akan tetap mengalami kenaikan temperatur (baca: problem akan tetap berulang) meskipun winding motor sudah diganti. (Ini asumsi saya bahwa masalahnya adalah kenaikan temperatur).

Mengenai penggantian konduktor dari 2 layer menjadi 1 layer : Pada prinsipnya, konfigurasi 2 layer dan 1 layer bisa saling menggantikan, apabila konfigurasi utamanya sama, yaitu :

  1. luas penampang konduktor total
  2. kelas isolasi kumparan
  3. jumlah lilitan seri per fasa
  4. pitch kumparan (full pitch atau short pitch)

Mestinya workshop sudah memperhatikan hal-hal tersebut pada saat akan me-rewind. Umumnya konfigurasi 2 layer memiliki efisiensi dan karakteristik torsi (kopel) yang lebih baik daripada konfigurasi 1 layer. Konfigurasi 1 layer lebih memudahkan dalam hal pemasangan. Perubahan luas penampang konduktor yang terjadi (kelebihan 0,03mmsq) malah akan menambah kemampuan hantar konduktor, jadi tidak menyebabkan kenaikan temperatur konduktor.

Mungkin akan bisa membantu apabila mempunyai data-data inspeksi motor sebelum di-rewind dan setelah di-rewind. Data-data yang diambil bisa berupa temperatur, sampel minyak pelumas, sinyal getaran, atau sinyal arus listrik. Data-data ini bisa digunakan untuk menganalisis kondisi motor listrik sebenarnya. Informasi yang lain juga diperlukan untuk analisis yang lebih akurat, misalnya motor digunakan untuk menggerakkan apa, bagaimana pengaturan start dan kecepatannya.

Berdasarkan history, sudah 3 kali mereparasi motor tersebut karena terjadi terbakarnya isolasi, yang mengakibatkan coil/kumparan stator shorted. Pada repair pertama tahun 1999 kami melakukan partial rewinding pada coil yg terindikasi short. Trending temperature waktu itu cenderung normal.

Pada tahun 2004 mereparasi kembali dangan kasus yang sama yaitu terbakarnya isolasi. Selanjutnya dilakukan partial rewinding di beberapa coil yang shorted. Trending temperature waktu itu cenderung normal. Baru 3 bulan running, kembali terjadi kumparan stator terbakar. Dengan kejadian yang terus berulang ini kami putuskan untuk merewinding total. Setelah selesai, pada saat di solo run, terjadi perubahan karakteristik. Indikasi ampere saat no-load test cenderung tinggi, dari sebelumnya sekitar 65 A, menjadi 80 A. Lalu dicoba melakukan load test saat beban 75%, indikasi ampere sekitar 98 A, dan indikasi winding temperature mencapai 116 oC, bearing temperature mancapai 82 oC. Trending arus cenderung konstan, tetapi trending temperature cenderung terus naik.Dengan kondisi ini kami tidak berani menjalankan motor kawatir terjadi kerusakan di bearing. Sekarang sedang dilakukan study untuk menambah cooling system di motor dan di system cooling di bearing. Tetapi ini belum menyelesaikan masalah karena sumber masalah belum kt temukan. Sebelum rewinding workshop sudah melakukan serangkaian procedure seperti core test,dan konfigurasi utama dari coil tidak berubah. hasil dari core test pun bagus tidak ada indikasi hot spot pada core. Tambahan Informasi motor digunakan untuk menggerakan reciprocating kompressor , saat start dibantu dengan auxillary motor dengan gear untuk menggerakan fly wheel nya. Tetapi tidak melakukan pengaturan kecepatan, untuk pengaturan pembebanan compressor menggunakan unloader valve, dengan mengatur konfigurasi bukaan solenoidnya.

Berikut pengalaman dalam menangani kasus yang hampir mirip dengan kasus tadi :

  1. Lakukan serangkaian test / inspection sebelum rewinding,misalnya :
    1. Apakah ada Shorted to ground of Stator / Rotor Windings , shorted circuit phase to phase of Stator / Rotor Windings, shorted Turn - Turn Stator / Rotor Windings, shorted to ground of rotor sliprings, shorted circuit phase to phase of Rotor sliprings.
    2. Check bagaimana dgn Open circuit of Stator / Rotor Windings
    3. Amati apakah ada tanda-2 flash overs stator / Rotor windings, flash over rotor slipring / brush holder / carbon brushes
    4. Scratched core / Damage core & lamination.
    5. Surge test
    6. Amati dan ukur rolling bearing shaft / journal apakah masih dlm toleransi atau tidak.
  2. Untuk motor-2 yg kerjanya "berat" dan telah di rewinding 3x atau lebih, sebaiknya statornya di bongkar, cuci dan pernish lagi. Ini untuk mengembalikan torque sebagai mana (mendekati ) aslinya.
  3. Bila perlu lakukan pula balancing.

Ide penambahan fan yang di arahkan langsung ke motor (bayangkan sebagai mana ONAF trafo), namun hanya pada motor yang diasut oleh Inverter, sementara motornya sendiri type biasa bukan type yang special untuk Inverter (diatur freq).

Kadang-kadang, pattern kumparan yang mengalami kebakaran dapat menunjukkan penyebab terjadinya kebakaran isolasi. Apalagi motor tersebut sudah 3 x mengalami kebakaran isolasi kumparan, maka penyebabnya bisa diamati dari ketiga kondisi kebakaran. Misalnya jika titik bakar terjadi di lokasi yang sama terhadap stator core, maka kemungkinan besar disebabkan oleh stator core. Jika titik bakar berbeda-beda lokasi terhadap stator core, maka kemungkinan besar bukan disebabkan oleh stator core, tapi bisa disebabkan karena short coil ke statore core, atau short antar coil. Short antar coil pun bisa diidentifikasi, apakah terjadi short antar fasa, atau short antar coil dalam satu fasa. Jika titik bakarnya merata, maka kemungkinan disebabkan karena overcurrent. Kebakaran akibat spike/surge biasanya juga menunjukkan pattern tertentu.

Untuk menghindari kegagalan / kelambatan action over load protection yang ada, maka perlu dipertimbangkan mengganti thermal overload relay ( jika bapak menggunakan TOR ) dengan EOCR ( Earth Over Current Relay ), yang bisa memproteksi system kita bila terjadi over current baik antar phasa maupun phase ke earth. / ground.

Dummy Load

Dummy Load



Untuk sebuah power plant khusus untuk melayani suatu plant (bukan untuk umum), khususnya PLTU berbahan bakar batu bara, ada sebuah sistem untuk mengalihkan beban yang hilang secara tiba-tiba ke dummy load. Misalnya, sebuah mesin di pabrik memakai daya 500 kW, namun karena ada masalah korsleting, secara tiba-tiba saklar (atau sekering) pasti akan memutuskan arus listrik. Agar turbin tidak overspeed (berputar berlebihan), dibutuhkan dalam waktu yang sangat singkat (sekitar 0,1 detik atau misalnya 1 detik) untuk mengalirkan arus listrik ke dummy load tersebut. Karakter boiler batu bara yang sangat lambat untuk mengurangi steam flow dan steam pressure yang dihasilkan, maka system ini dipakai.

Seperti apa dummy load untuk listrik dengan daya sebesar itu (mungkin bisa jadi 3 phase dan dengan voltase tinggi)? Dan konsepnya seperti apa, karena ada yang mengatakan memakai lempengan besi yang diberi jarak dengan diganjal insulator, kemudian dicelupkan ke air atau juga ada yang memakai lampu dan lain sebagainya. Kira-kira konsep seperti apa yang terbaik dari segi Environtment, Health and Safety?

Untuk PLTU batu bara kapasitas besar, dummy load tidak mungkin digunakan, karena anda bisa bayangkan berapa besar konduktor yang diperlukan dan berapa luas kolam fluida yang harus tersedia sedangkan Automatic Voltage Regulator digunakan untuk menjaga kestabilan dari tegangan yang dihasilkan generator, yang secara sederhana adalah dengan mengatur medan magnet, arus eksitasi dan panjang penampang penghantar. Dalam kasus terjadi load rejection, maka untuk menghindari turbin overspeed, main steam akan dialirkan melalui high pressure bypass menuju condenser. Selanjutnya terserah kepada operator apakah akan men-shutdown pembangkit atau tetap mengoperasikannya untuk menyuplai listrik ke auxiliary system (house load), sehingga tidak perlu melakukan proses startup apabila load sudah terhubung.

Istilah dummy load bukan digunakan untuk kasus load rejection ini, namun lebih untuk membuat stabil electrical load, sehingga electrical supply tidak banyak melakukan manuver kontrol dan untuk mencapai kondisi operasi optimum. Contoh dummy load yang environmental friendly adalah sistem Pump Storage pada PLTA. Selama beban jaringan rendah, maka listrik yang disuplai PLTA sebagian digunakan untuk menjalankan pompa untuk mengalirkan air ke reservoir yang permukaannya lebih tinggi. Saat beban puncak, maka air pada reservoir ini akan dialirkan kembali menuju turbin untuk membantu pembangkitan. Dengan sistem ini, load akan relatif stabil sepanjang saat, proses pengontrolan menjadi lebih sederhana dan sistem dioperasikan pada kondisi optimumnya.

Untuk kasus dummy load sepertu di atas, jadi seperti lempengan besi plus insulator yang dilengkapi dengan sistem mekanis dimasukkan ke kolam. Tentu saja supaya aman, kolamnya diberi pagar yang cukup tinggi dan berduri untuk mencegah orang lain masuk atau main-main di kolam tersebut. Dan kalau tidak salah, dummy load ini biasanya dipasang di pabrik seperti Antam yang memiliki furnace, karena pada saat elektrodanya terangkat, ada beban yang cukup tinggi yang tidak tersalurkan dan pada saat elektrodenya masuk dalam furnace, dayanya kembali lagi. Jadi frekuensi kehilangan dayanya memang sering.

Mulai dari berapa luasan dari lempengan besi tersebut sampai hitungan jarak antar lempengan besi yang dibutuhkan untuk kapasitas tertentu?

Mungkin rumus dasar V = I x R dan rumus tahanan R = rho x L/A dapat digunakan.

Jika beban (watt) yang diinginkan diketahui maka R dapat dihitung. R = V^2/P (per-fase)

Lalu hitung jarak antara lempeng dan luas lempeng dengan rumus R = rho cairan x (jarak/luas)

Aspek safety juga perlu diperhatikan seperti tegangan kerja yang tinggi, dan kemampuan lempengan dalam menghantarkan arus yang besar, dll.

Peralatan ini sebenarnya sudah sering kali digunakan untuk load test generator, baik dilakukan di pabrik maupun di lapangan, karena memang relative paling murah. Tapi dalam skala kecil saja, kira-kira kapasitas generatornya masih di bawah 1 MW. Jadi, airnya ditampung dalam suatu tangki (biasanya dari metal) kemudian ditanahkan, jadi relatif aman. Hanya, ada beberapa hal kecil yang secara praktis sulit untuk ditentukan :

  1. Menentukan nilai rho air, pada kondisi tertentu misalnya di daerah pantai yang airnya banyak mengandung garam, nilai rho akan selalu berubah-ubah.
  2. Jika dummy load ini bekerja terlalu lama, maka airnya juga akan menjadi panas, akibatnya nilai rho akan berubah, sehingga nilai resistannya juga berubah.
  3. Jika sistem yang dicoba 3 phase, maka jarak antar ketiga lempeng metal harus diperhatikan untuk menghindari tegangan breakdown. Llempeng metal biasanya dibuat dari batang tembaga yang biasa digunakan untuk busbar pada panel/cubicle. Mungkin jarak ini bisa diukur dengan asumsi jarak minimal untuk persyaratan air gap atau kalau ada creepage distance (jarak rambat) pada panel/cubicle.

Hal ini bisa dilihat di IEC 298. Juga untuk luas lempeng metalnya bisa dihitung dari arus maksimal yang diperbolehkan melewatinya (A/mm2).

Studi literature menunjukkan bahwa :

  1. untuk dummy load dengan cara logam yang dicelupkan ke air itu untuk daya yang kecil.
  2. dummy load digunakan saat start up atau load test suatu power plant, karena saya menemukan suatu perusahaan yang menyewakan dummy load.

Memang tujuan menggunakan dummy load adalah untuk membuat beban elektrik menjadi stabil sehingga boiler batu bara atau system pembangkit (dengan mengalihkan steam flow atau dengan cara lainnya) tidak diharuskan dengan segera melakukan manuver kontrol, setelah itu baru dilakukan maneuver atau tidak sama sekali.

Dari diskusi kali ini dapat ditarik kesimpulan :

    typr="square">
  1. memang dummy load untuk membuat beban elektrik menjadi stabil untuk menunda atau meniadakan manuver system pembangkit atau boiler walaupun saat start up atau saat operasi.
  2. dummy load dengan cara mencelupkan lempengan besi ke air tidak direkomendasikan karena masalah keamanan dan stabilitas, apalagi untuk kapasitas besar.