LAPORAN PRAKTIKUMENERGI DAN ELEKTRIFIKASI PERTANIAN

RANGKAIAN PANEL LISTRIK

Oleh:Anissa Rosa S.

A1H008019

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2010I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Listrik merupakan suatu hal yang seakan harus ada dalam kehidupan

manusia. pada zaman sekarang ini tanpa adanya listrik berbagai kegiatan tidak

dapat dilakukan, misalnya kegiatan berindustri. Sebagian besar kegiatan

berindustri memerlukan listrik untuk dapat mengoperasikan alat atau mesin

industry yang digunakan untuk berproduksi.

Sistem energi listrik adalah keseluruhan dari komponen-komponen listrik

yang saling berhubungan dan berinteraksi dengan tujuna untuk menyalurkan

energi listrik dari sumber listrik sampai pada alat atau mesin produksi. Alat atau

mesin produksi dari sistem ini merupakan komponen-komponen yang dapat

mengkonversikan energi listrik menjadi energi non listrik. Maka dari itu

memerlukan perencanaan dan pertimbangan, karena dengan kurangnya

perencanaan pemasangan suatu instalasi listrik dapat merugikan.

B. Tujuan

1. Mengetahui ramgkaian listrik pada suatu bangunan agroindustri.

2. Dapat menghitung penggunaan beban pada masing-masing ruang.

3. Dapat mengetahui jenis sistem energy pada suatu panel listrik bangunan agro

industry.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Indonesia merupakan negara agraris yang kaya akan hasil pertanian,

kehutanan, perkebunan, peternakan, dan perikanan. Tidaklah heran jika sebagian

besar kegiatan usaha yang dilakukan oleh masyarakat Indonesia ialah kegiatan

usaha yang berkaitan dengan pertanian (agroindustri). Pengembangan agroindustri

merupakan pilihan yang sangat strategis dan menjadi semakin penting sejalan

dengan upaya pemerintah dalam mengembangkan sumber-sumber pertumbuhan

ekonomi baru di luar minyak dan gas.

Pemanfaatan energi listrik memerlukan perencanaan dan pertimbangan,

karena dengan kurangnya perencanaan pemasangan suatu instalasi listrik dapat

merugikan. Besarnya beban yang diperlukan dan beban yang yang akan dipakai

untuk sebuah bangunan akan mempengaruhi besar pendapatannya. Instalasi listrik

sebuah bangunan agroindustri harus memperhatika:

1. Alur atau sistem aliran listrik dalam suatu bangunan.

2. Komponen-komponen listrik yang digunakan.

3. Hantaran dan kebutuhan daya maksimum.

4. Lambang atau simbol dasar dari peralatan atau koponen listrik yang digunakan

sesuai standar yang belaku di Indonesia.

Panel ditribusi listrik adalah tempat menyalurkan energi listrik dari panel

daya atau sumber listrik ke beban baik untuk instalasi tenaga maupun instalasi

penerangan. Persyaratan panel ditribusi listrik, yaitu:

1. Semua penghantar/ kabel harus disusun.

2. Semua komponen harus dipasang rapi.

3. Semua bagian yang bertegangan harus terlindungi.

4. Semua komponen sudah terpasang kuat.

5. Jika terjadi gangguan tidak meluas.

6. Mudah diperluas / dikembangkan jika diperlukan.

7. Mempunyai keandalan yang tinggi.

Pememilihan PHB yang akan dipakai dalam sistem, terdapat empat

katagori yang dapat dipakai sebagai kriteria dalam pemilihan yaitu :

1. Arus

Arus yang dmaksud disini adalah erat kaitannya dengan kapasitas PHB

itu sendiri yang dipakai untuk melayani sejumlah beban yang sudah

diperhitungkan sebelumnya, sehingga dalam pemilihan PHB itu perlu

mempertimbangkan besarnya arus yang akan mengalir di PHB tersebut. Hal-

hal yang berkaitan dengan arus ini dan perlu dipertimbangkan adalah:

a. Rating arus rel

b. Rating arus saluran masuk

c. Rating arus saluran keluar

d. Rating kemampuan rel dalam menahan arus hubungan singkat

2. Proteksi dan Instalasi

Hal- hal yang perlu dipertimbangkan pada saat pemilihan PHB yang

berkaitan dengan kriteria pengaman dan pemasangannya antara lain :

a. Tingkat pengamanan

b. Metode instalasinya

c. Jumlah muka operasinya

d. Peralatan ukur untuk proteksi

e. Bahan selungkupnya

3. Pemasangan Komponen PHB

Terdapat beberapa macam pemasangan dalam pemasangan komponen

PHB yaitu :

a. Pemasangan tetap (non-withdrawable)

b. Pemasangan yang dapat dipindah-pindah (removable)

c. Pemasangan sisttem laci (withdrawable)

4. Aplikasi

Bentuk dan konstruksi PHB yang ada dipasaran sangat banyak,

sehingga susah untuk membedakan PHB jika dilihat dari bentuk fisiknya saja.

Untuk membedakan PHB yang jenisnya sangat bervariasi akan lebih tepat

jika ditinjau dari aplikasinya. Berikut adalah contoh dari beberapa pemakaian

PHB yang lazim ditemui di lapangan :

a. PHB untuk penerangan dan daya

b. PHB untuk unit konsumen

c. PHB untuk distribusi sistem saluran penghantar (trunking)

d. PHB untuk perbaikan faktor daya

e. PHB untuk distribusi di Industri

f. PHB untuk distribusi motor-motor

g. PHB utama

h. PHB untuk distribusi

i. PHB untuk sub distribusi

j. PHB untuk sistem kontrol

5. Bentuk Konstruksi PHB

PHB jika ditinjau dari segi bentuk konstruksinya, dapat dibedakan sebagai

berikut :

a. Konstruksi Terbuka

Jenis PHB dengan konstruksi terbuka ini pada bagian-bagian yang

aktif atau bertegangan seperti rel beberapa peralatan, terminal dan

penghantar dapat terlihat dan terjangkau dari segala sisi. Pemasangan PHB

sistem terbuka ini hanya diijinkan pada ruangan yang tertutup dan hanya

operator atau orang yang profesional yang boleh masuk dalam ruangan

tersebut.

b. Konstruksi Semi -Tertutup

PHB jenis ini berupa panel yang dilengkapi dengan pengaman yang

dapat mencegah terjadi kontak dengan bagian-bagian yang bertegangan

pada PHB. Pengaman ini pada umumnya dipasang pada bagian

sakelar/tombol operasi muka, sehingga operator tidak mempunyai akses

menyentuh bagian-bagian yang bertegangan pada PHB dari arah muka.

PHB jenis ini pula hanya diijinkan dipasang pada ruangan tertutup dan

hanya operator atau orang yang profesional yang boleh masuk ruangan

tersebut.

c. Konstruksi Lemari

PHB jenis konstruksi cubicle ini adalah tertutup pada semua sisinya,

sehingga tidak ada akses untuk kontak dengan bagian yang bertegangan

selama pengoperasian, karena konstruksi tertutup pada setiap sisinya,

maka pemasangan PHB jenis ini tidak harus di tempat yang tertutup dan

terkunci, atau dengan kata lain dapat dipasang pada tempat-tempat umum

pengoperasian listrik.

d. Konstruksi Kotak (Box)

PHB jenis kotak (box) ini ada yang terbuat dari bahan isolasi, plat

logam, baja tuang, dsb. Di dalam kotak tersebut sudah dilengkapi dengan

tempat untuk pengikat pemasangan rel, sekering, sakelar kontraktor dsb.

III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

1. Papan sistem rangkaian listrik pada bangunan agroindustri.

2. Alat tulis

3. Mistar

4. kalkulator

B. Cara Kerja

1. Mengamati papan panel listrik.

2. Menghitung panel listrik bangunan agroindustri.

3. Membuat sketsa suatu aliran listrik.

4. Menghitung kebutuhan daya pada panel listrik.

5. Menghitung kebutuhan kuat arus listrik pada bangunan agroindustri.

6. Diketahui: V = 220 volt, R = 10 Ω

IA= VRA

, PA=V × I

Daya di masing-masing ruang dengan beban

Ruang A = Pompa = 220 watt

Ruang C = Komputer = 100 watt

Ruang G = Kompor listrik = 150 watt

Ruang H = Mesin pengepres = 250 watt

Ruang I = Kabinet dryer = 160 watt

Ruang J = Mesin penggiling = 100 watt

Ruang L = Silinder = 220 watt

Rangkaian Paralel:

PB = PC = PD = PE = PF = PM = watt

Daya tanpa beban = PB + PC + PD + PE + PF + PM + Pparalel + Pseri

Daya total = daya beban + daya tanpa beban

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Ruang B, Ruang C, Ruang D, Ruang E, Ruang F dan Ruang M

I =

VR =

22010 = 22 A P = V . I = 220 . 22 = 4840 W

2. PB=V × I B ( X1 )=220 ×22=4840 watt

3.1

R p

= 110

+ 110

+ 110

= 310

Rp=103

=3.33 Ω

I p=VR

= 2203.33

=66.06 Ampere

I p=VR s

=22020

=11 Ampere

4. P = I x V = 11 x 220 = 2420 Ampere

5. Daya tanpa beban = PB + PC + PD + PE + PF + PM + Ppar + Pser

= 4840 + 14533.2 + 2420 + 4840 + 4840+ 4840 + 4840+ 4840

= 45993.2 watt

6. Daya total = daya beban + daya tanpa beban

= 1200 + 45993.2

= 47193.2 watt

7. Daya beban= A + C + G + H + I + J + L

= 220 + 100 + 150 + 250 + 160 + 100 + 220

= 1200 watt

B. Pembahasan

Agroindustri berasal dari dua kata agricultural dan industry yang berarti

suatu industri yang menggunakan hasil pertanian sebagai bahan baku utamanya

atau suatu industri yang menghasilkan suatu produk yang digunakan sebagai

sarana atau input dalam usaha pertanian. Definisi agroindustri dapat dijabarkan

sebagai kegiatan industri yang memanfaatkan hasil pertanian sebagai bahan baku,

merancang, dan menyediakan peralatan serta jasa untuk kegiatan tersebut. Dengan

demikian agroindustri meliputi industri pengolahan hasil pertanian, industry yang

memproduksi peralatan dan mesin pertanian, industri input pertanian (pupuk,

pestisida, herbisida dan lain-lain) dan industri jasa sektor pertanian.Apabila dilihat

dari sistem agribisnis, agroindustri merupakan bagian (subsistem) agribisnis yang

memproses dan mentranformasikan bahan-bahan hasil pertanian (bahan makanan,

kayu dan serat) menjadi barang-barang setengah jadi yang langsung dapat

dikonsumsi dan barang atau bahan hasi produksi industri yang digunakan dalam

proses produksi seperti traktor, pupuk, pestisida, mesin pertanian dan lain-lain.

Agroindustri mempunyai peranan yang sangat penting karena pada

umumnya mampu menghasilkan nilai tambah dari produk segar hasil pertanian.

Kemajuan teknologi agroindustri dewasa ini bahkan mampu mendorong ke arah

diversifikasi produk untuk memenuhi kebutuhan manusia maupun pengguna

lainnya atau meningkatkan pangsa pasar hasil olahan. Oleh sebab itu listrik sangat

diperlukan dalam proses agroindustri.

Sistem energi listrik adalah keseluruhan dari komponen-komponen listrik

yang saling berhubungan dan berinteraksi dengan tujuan untuk menyalurkan

energi listrik dari sumber listrik sampai pada bebannya. Komplek atau

sederhananya suatu sistem listrik tergantung pada kapasitas pembangkit atau

sumber listrik, jumlah beban, penyebaran beban dan gaya terpasang dari

keseluruhan bebannya. Satu sistem listrik mungkin bebannya satu wilayah luas

hanya beberapa bangunan atau hanya suatu mesin atau peralatan saja. Jika suatu

sistem listrik mencakup wilayah yang luas dan bebannya tersebar di berbagai

pelosok dan tempat, maka sistem listrik tersebut terdiri dari pembangkit listrik,

saluran tranmisi, saluran distribusi dan beban bangunan (load building) atau

consumer. Beban terbatas dan hanya untuk kebutuhan lokal pada umumnya tidak

menggunakan saluran tranmisi atau mungkin juga tidak menggunakan saluran

distribusi tetapi menggunakan jaringan saja.

Sistem Pembangkit

Listrik

Sistem transmisi dan

distribusi

Sistembeban

Komplek atau sederhananya suatu sistem listrik tergantung pada kapasitas

pembangkit atau sumber listrik, jumlah beban, penyebaran beban dan gaya

terpasang dari keseluruhan bebannya. Satu sistem listrik mungkin bebannya satu

wilayah luas hanya beberapa bangunan atau hanya suatu mesin atau peralatan

saja. Jika suatu sistem listrik mencakup wilayah yang luas dan bebannya tersebar

di berbagai pelosok dan tempat, maka sistem listrik tersebut terdiri dari

pembangkit listrik, saluran tranmisi, saluran distribusi dan beban bangunan (load

building) atau consumer. Beban terbatas dan hanya untuk kebutuhan lokal pada

umumnya tidak menggunakan saluran tranmisi atau mungkin juga tidak

menggunakan saluran distribusi tetapi menggunakan jaringan saja.

Salah satu contoh penting dalam sistem energy listrik adalah yang

menyangkut konversi energi elektromekanik. Konversi energi ini tejadi dari

bentuk energi mekanik ke bentuk energi listrik dan bentuk energi listrik ke bentuk

energi mekanik. Konversi energi tersebut berlangsung pada sistem energi listrik

melalui mesin yang memopunyai komponen elektromagnetik yang disebut

generator atau motor seperti yang diperlihatkan pada diagaram di bawah ini.

Gambar 1. Skema sistem energy listrik

1. Sistem Pembangkit Listrik : mengkonversi energi mekanik atau lainnya

menjadi energi listrik.

2. Sistem Transmisi dan distribusi : menylurkan energi listrik dari system

pembangkit ke sistem beton.

3. Sistem Beban : mengkonversi energi listrik menjadi bentuk energi lain,

contoh: energi mekanik, panas, dan cahaya.

Sistem energy listrik dapat dibagi menjadi 6, yaitu:

1. Sistem arus searah, dua hantaran.

2. Sistem arus searah, tiga hantaran.

3. Sistem arus bolak-balik fasa satu, dua hantaran.

4. Sistem arus bolak-balik fasa satu, tiga hantaran.

5. Sistem arus bolak-balik fasa tiga, empat hantaran.

6. Sistem arus bolak-balik fasa tiga, tiga hantaran.

Berikut merupakan penjelasan mengenai sitem arus listrik:

1. Sistem arus searah, dua hantaran

Sistem ini terdiri dari dua hantaran yang berasal dari sumber listrik arus

searah. Hantaran yang digunakan dalam sistem ini dikenal sebagai hantaran

positif dan hantaran nol. Hantaran nol atau netral diberi tanda negative (-).

2. Sistem arus searah, tiga hantaran

Sistem arus searah ini memakai tiga hantaran. Hantaran yang ketiga

disebut hantaran tengah atau netral. Sumber listriknya terdiri dari dua

generator shut yang disatukan secara kopel dalam hubungan deret. Sistem ini

dilengkapi dengan regulator untuk kesetimbangan voltase listriknya.

-+

Gambar 2. Skema arus searah, tiga hantaran

3. Sistem arus bolak-balik fasa satu, dua hantaran

Sumber listrik sistem ini berasala dari akumulator ataudari lilitan sekunder

suatu transformer pada sub stasiun distribusi. Satu sisi ini dari lilitan sekunder

transformer selalu dihubungkan dengan tanah dan hantaran yang dihubungkan

G

G

dengan sistem ini disebut hantaran netral. Hantaran yang dihubungkan dengan

sisi lain dari lilitan sekunder disebut hantaran fasa (+). Sistem fasa satu, dua

hantaran digunakan untuk lampu penerangan dan alat-alat rumah tangga, alat-

alat atau mesin-mesin kapasitas kecil sampai sedang atau biasa disebut mesin-

mesin yang digerakkan motor fasa satu.

4. Sistem arus bolak-balik fasa satu, tiga hantaran

Penyaluran listrik dari bagian sekunder suatu transformer dalam bagian

jaringan listrik. Pada transformer dibuat tep tengah dan kemudian tep tengah

ini dibumikan (dihubungkan dengan tanah). Hantaran ketiga yang

dihubungkan pada tep tengah ini kemudiam menjadi hantaran netral atau biasa

disebut hantaran negative. Hantaran bagian luar adalah hantaran fasa dan bias

disebut hantaran positif.

Unutk hubungan pda beban dipakai salah satu dari dua hantarn fasa ini.

Jadi untuk beban lampu penerangan, alat-alat listrik atau mesin-mesin yang

digerakkan motor fasa satu dipakai satu hamtaran fasa (+) dan satu hantaran

netral.

5. Sistem arus bolak-balik fasa tiga, empat hantaran

Sistem ini digunakan untuk distribusi listrik umum. Sumbr listriknya adalah

generator arus bolak-balik (alternator) fasa tiga yang dihubungkan secara

bintang (star connected). Hubungan bintang dari lilitan-lilitan dalam alternator

dibuat rangkaian dengan tiga hantaran fasa dan satu hantaran netral. Tiga

hantaran fasa sistem ini digunakan untuk jaringan listrik sistem fasa tiga atau

untuk bangunan dan mesin-mesin yang memerlukan sistem fasa tiga. Salah

satu dari tiga hantaran fasa dan dengan satu hantaran netral atau negative

dibuat menjadi sistem fasa satu baik untuk jaringannlistrik fasa satu atau unuk

bangunan, mesin-mesin atau peralatan listrikyang memerlukan listrik fasa

satu.

6. Sistem arus bolak-balik fasa tiga, tiga hantaran

Sistem ini hanya digunakan untuk jaringannlistrikyang membutuhkan

pelayanan fasa tiga. Dipakai untuk melayani mesin-mesin kapasitas besar di

dalam industry dan bengkel-bengkel.

Sumber listrik fasa tiga dengan tiga hantaran ini adalah alternator yang

dihubungkansecara delta atau segi tiga (delta connected).bebannya antara lain

mein-mesin yang digerakkan dengan motor fasa tiga atau pmanas listrik, las

listrik fasa tiga dan sebagainya.

Panel ditribusi listrik adalah tempat menyalurkan energi listrik dari panel

daya atau sumber listrik ke beban baik untuk instalasi tenaga maupun instalasi

penerangan.

Gambar 3. Panel distribusi listrik

Perhitungan beban total dari bangunan agroindustri

Ruang B, Ruang C, Ruang D, Ruang E, Ruang F dan Ruang M

I =

VR =

22010 = 22 A P = V . I = 220 . 22 = 4840 W

1. PB=V × I B ( X1 )=220 ×22=4840 watt

1R p

= 110

+ 110

+ 110

= 310

Rp=103

=3.33 Ω

2. I p=VR

= 2203.33

=66.06 Ampere

3. I p=VR s

=22020

=11 Ampere

4. P = I x V = 11 x 220 = 2420 Ampere

5. Daya tanpa beban = PB + PC + PD + PE + PF + PM + Ppar + Pser

= 4840 + 14533.2 + 2420 + 4840 + 4840+ 4840 + 4840+ 4840

= 45993.2 watt

6. Daya total = daya beban + daya tanpa beban

= 1200 + 45993.2

= 47193.2 watt

7. Daya beban = A + C + G + H + I + J + L

= 220 + 100 + 150 + 250 + 160 + 100 + 220

= 1200 watt

Perbedaan antara rangkaian seri dan rangkaian parallel, yaitu:

1. Rangkaian seri besar arus listriknya sama besar, tapi besar tegangannya

berbeda2 tergantung besar hambatan pada rangkaian tersebut.

2. Rangkaian paralel, besar tegangan adalah sama untuk masing hambatan yg

terpasang, tapi arusnya berbeda tergantung besar hambatan yang terpasang.

3. Rangkaian seri, total hambatan tinggal dijumlah, bila rangkaian paralel,

jumlah hambatan adalah 1/Rt = (1/R1)+(1/R2)+…

4. Jumlah total hambatan pada rangkaian seri, lebih besar dari rangkaian paralel.

5. Total daya yang diserap rangkaian seri biasanya lebih besar dibanding

rangkaian paralel.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulam

1. Rangkaian seri pada panel listrik yang di amati menghasilakn daya yang lebih

besar, sedangkan rangkaian paralel menghasilkan daya yang lebih kecil.

2. Total daya (P) yang diperlukan pada Agroindustri Tepung Ikan sebesar

47193.2 watt. P tanpa beban sebesar 45993.2 watt, sedangkan P saat ada

beban 1200 watt.

3. Sistem listrik yang digunakan pada Agroindustri Tepung Ikan menggunakan

arus bolak-balik fasa satu, dua hantaran.

B. Saran

1. Materi praktikum sebaiknya disampaikan dengan jelas.

2. Pengalokasian waktu dan pembagian kerja sebaiknya diatur lebih baik.