Analisis Kapasitas dan Kebutuhan Daya Listrik Terpasang pada Instalasi Pengolahan Air Limbah Proyek Condotel Panbil Residence

PENDAHULUAN

Condotel Panbil Residence adalah bangunan komersil yang bergerak bidang jasa akomodasi di Batam yang terdiri dari ….. room . Gedung Condotel Panbil Residence terdiri dari 2 Tower, Tower A terdiri 15 lantai, dan Tower B terdiri dari 25 Lantai . mempunyai bangunan IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) atau STP (Sewage Treatment Plant). Bangunan IPAL tersebut memiliki Alat Pembatas dan Pengukuran (APP) daya listrik terpakai dan mempunyai kebutuhan daya listrik terpasang yang berbeda-beda sesuai kebutuhan dari masing-masing peralatan yang digunakan pada instalasi pengolahan air limbah. Perlu dianalisis kebutuhan daya listrik terpasang supaya didapat daya yang efisien.Untuk mendapatkan daya listrik terpasang yang efisien, perlu di cari dan dihitung daya maksimal yang akan digunakan. Dalam penyusunan Laporan Kerja Praktek ini untuk menghindari adanya penyimpangan uraian dan bahasan, maka perlu adanya batasan masalah yaitu analisis Kapasitas dan kebutuhan daya listrik terpasang .

PERMASALAHAN

Sejalan dengan pembangunan Proyek Condotel Panbil Residence, maka perlu dianalisis kebutuhan daya listrik terpasang supaya didapat keefisienan daya listrik terpasang.

TUJUAN

Tujuan Kerja Praktek ini adalah : Ingin mengetahui Total Daya listrik terpasang yang diperlukan di bangunan IPAL Proyek Condotel Panbil Residence

METODE PENYUSUNANBerdasarkan pada kerangka teori dan standar perhitungan daya listrik yang ada maka penelitian ini akan membuktikan kebenaran hipotesis yang diajukan dengan melakukan beberapa tahapan penelitian. Pada setiap tahapan akan menghasilkan sesuatu yang digunakan sebagai materi/bahan pada tahapan selanjutnya. Tahapan pelaksanaan penelitian ini sebagai berikut :1. Tahapan persiapan.

Pada tahapan ini dilakukan pengumpulan data awal sekaligus proses pendekatan dengan objek penelitian serta mempersiapkan referensi pendukung penelitian.

2. Tahapan observasi dan pengumpulan data. Pada tahapan ini dilakukan observasi ke objek penelitian sekaligus proses pengumpulan data secara lengkap termasuk melakukan proses pengukuran dan pengamatan yang semuanya diperlukan untuk analisis dan pembahasan.

3. Tahapan tabulasi dan pengolahan data.

Pada tahapan ini dilakukan tabulasi data yang telah diperoleh dari objek penelitian sedemikian sehingga lebih mudah untuk dibaca dan dilakukan pengolahan sesuai dengan alat analisis yang dipersiapkan. Semua proses pada tahapan ini dibantu dengan program aplikasi komputer.

4. Tahapan pembahasan. Pada tahapan ini dilakukan pembahasan hasil analisis yang telah dilakukan pada tahapan sebelumnya. Dari tahapan ini akan dihasilkan suatu simpulan tentang terbukti atau tidak hipotesis yang diajukan.

Tahapan pelaksanaan penelitian ini dijelaskan pula dengan suatu diagram alir (flow chart), seperti yang terdapat pada gambar 1.

1. Data dan Sumber Data yang diperlukan Objek dalam penelitian ini adalah daya terpasang dan kebutuhan daya maksimal. Data yang diperlukan dalam penelitian ini berupa data primer objek Bangunan IPAL pada Project Condotel Panbil residence, merupakan data hasil pengamatan dan pengukuran yang dilakukan peneliti pada saat berada di objek penelitian.

2. Teknik Pengolahan dan Analisis Data Tahapan pembahasan hasil analisis. Setelah semua data dilakukan analisis maka selanjutnya dilakukan pembahasan terhadap hasil analisis tersebut. Tahapan pemberian rekomendasi. Tahapan ini merupakan tahapan terakhir dalam penelitian ini. Pada tahapan ini diberikan suatu rekomendasi yang diperlukan, baik untuk objek penelitian maupun peneliti berikutnya. Pelaksanaan kegiatan penelitian dimulai pada bulan Juni sampai dengan bulan Agustus 2015.Kegiatan penelitian terdiri dari : Persiapan, Observasi dan Persiapan Data dan Pembahasan.

TINJAUAN PUSTAKA

1. SUPLAI DAYA LISTRIKKebutuhan tenaga listrik pada suatu industri harus disesuaikan dengan keadaan produktivitas perusahan itu sendiri, yang paling penting adalah kontinuitas dan keandalan yang tinggi dalam pelayanannya. Mengingat bahwa tenaga listrik sangat penting dalam proses produksi, maka sumber tenaga listrik ini harus dijaga dari adanya berbagai macam gangguan. Tenaga listrik yang digunakan berasal dari:1. PLN.2. Generator Set.

2. SISTEM INSTALASI LISTRIKSistem instalasi tenaga listrik adalah proses penyaluran daya listrik yang dibangkitkan dari sumber tenaga listrik ke alat-alat listrik Kemampuan Hantar Arus (KHA) pengaman dan luas penampang yang diperlukan tergantung pada beban yang dihubungkan. Untuk menentukan hantar arus pengaman dan luas penampang penghantar yang diperlukan, pertama-tama harus ditentukan arus yang dipakai berdasarkan daya beban yang dihubungkan. Rumus yang digunakan adalah: (P.Van Harten, 1992; 144)

Terdapat 3 jenis daya listrik, Yaitu daya nyata, daya reaktif, dan daya semu. Daya semu merupakan gabungan dari daya nyata dengan daya reaktif.Satuan yang digunakan untuk daya nyata adalah Watt, satuan untuk daya reaktif adalah VAr (Volt-AmpereReactive), dan satuan yang digunakan untuk daya semu adalah Volt Ampere.

Keterangan : S = daya semu (VA) P = daya aktif (Watt) Q = daya reaktif (VAR)

Perbandingan antara daya aktif dalam satuan Watt atau kilo Watt dengan daya nyata dalam satuan Volt-Ampere atau kilo VoltAmpere.

Besar kecilnya rugi-rugi yang terjadi selama operasional suatu peralatan dapat dijadikan alat ukur efisiensi mesin atau peralatan listrik yang bersangkutan. Efisiensi mesin yang berputar/bergerak berkisar antara 50% hingga 60% karena terjadi rugi gesek dan angin.

3. RUGI-RUGI DAYA DAN TEGANGAN PADA JARINGAN Drop tegangan dan rugi Daya pada saluran distribusi tergantung pada luas penampang, panjang saluran distribusi dan besar tahanan dari penghantarnya. Persamaan-persamaan yang dipakai dalam menentukan drop tegangan adalah

4. KLASIFIKASI BEBANDalam perhitungan akan kebutuhan daya listrik harus memperhatikan tipe beban dan sifat beban tersebut. Pada umumnya tipe-tipe beban terbagi menjadi beberapa bagiana. Tegangan ekstra rendah : Tegangan dengan nilai setinggi-tingginya 50 Volt arus bolakbalik atau

120 Volt arus searah. b. Tegangan rendah (TR) : Tegangan dengan nilai setinggi-tingginya 1000 Volt arus bolak-balik atau

1500 Volt arus searah. c. Tegangan diatas 1000 Volt arus bolakbalik yang mencakup :

1. Tegangan menengah (TM), yaitu tegangan lebih dari 1 kV sampai dengan 35 kV arus bolak-balik digunakan khususnya dalam system distribusi.

2. Tegangan Tinggi (TT), yaitu tegangan lebih dari 35 kV arus bolak-balik.

5. PERKIRAAN BEBAN

Energi listrik yang dibangkitkan (dihasilkan) tidak dapat disimpan, melainkan langsung habis digunakan. Oleh karena itu, daya yang dibangkitkan harus selalu sama dengan daya yang digunakan. Apabila pembangkitan daya tidak mencukupi kebutuhan, maka hal ini akan ditandai oleh turunnya frekuensi dalam sistem. Karena kebutuhan daya oleh konsumen terus berubah sepanjang waktu Pengaturan pembangkitan tenaga listrik yang berubah-ubah untuk mengikuti perubahan kebutuhan daya dari konsumen memerlukan perencanaan operasi pembangkitan yang cukup rumit dan menyangkut biaya bahan bakar yang tidak kecil, diperlukan perkiraan beban atau perkiraan kebutuhan daya konsumen sebagai dasar perencanaan operasi. Sumber : (Ir. Djiteng Marsudi; 2005, 152)

6. KARAKTERISTIK BEBANAgar supaya penggunaan karakteristik beban tersebut dapat efisien, diperoyeksikan dalam perencanaan selanjutnya. Agar supaya penggunaan karakteristik beban tersebut dapat efisien, harus memahami pengertian dan pemakaian praktis dari karakteristik beban tersebut. (Hasan Basri, 1997:6)

A. Faktor Kebutuhan (Demand Factor) Faktor kebutuhan adalah perbandingan antara kebutuhan maksimum (beban puncak) terhadap total daya tersambung. Jumlah daya tersambung adalah jumlah dari daya tersebut dari seluruh beban dari setiap konsumen. (Hasan Basri, 1997:12)

Pada Tabel 1. terlihat standar faktor kebutuhan untuk penentuan daya terpasang.

B. FAKTOR BEBAN (Load faktor) Faktor beban adalah perbandingan antara beban rata-rata dan beban puncak dalam periode tertentu. Beban rata-rata dan beban puncak dapat dinyatakan dalam kilowatt, kilovolt-amper, amper, dan sebagainya tetapi satuan kedianya harus sama. Faktor beban dapat dihitung untuk periode tertentu biasanya periode harian, bulanan, tahunan. (Ir. Hasan Basri; 1997,12)

C. FAKTOR KAPASITAS

Sedangkan untuk mengetahui beban rata-rata dalam suatu kelompok beban listrik dapat ditentukan berdasarkan definisi sebagai berikut :

D. FAKTOR DIVERSITASFaktor diversitas adalah perbandingan antara jumlah beban puncak dari masingmasing pelanggan dengan beban puncak dari kelompok pelanggan tersebut, factor difersitas dapat ditulis : (Hasan Basri, 1997: 15)

E. FAKTOR KEBERSAMAANFaktor kebersamaan (waktu) dalam perbandingan beban puncak (kebutuhan maksimum) dari suatu kelompok pelanggan (beban) dan beban puncak dari masingmasing pelanggan dari kelompok tersebut. Jadi faktor kebersamaan Fc adalah: (Ir. Hasan Basri; 1997,16)

Subtitusikan persamaan (2.19) ke dalam persamaan (2.16), maka faktor diversitas dapat juga dinyatakan sebagai (Ir. Hasan Basri; 1997,16): Fd= 𝑇𝐷𝑇𝑖𝑥𝐹𝑑𝑑𝑖 𝑛 𝑖=1 𝐷𝑘 ................................(2.22) Dimana : TDTi = jumlah daya tersambung dari suatu kelompok atau beban i,Fddi = kebutuhan dari suatu kelompok atau beban I Dk = kebutuhan maksimum (puncak) tiap kelompok beban.

Segi Tiga Daya Persamaan (2.20) menunjukan daya semu dengan daya aktif dan daya reaktif. Hubungan ini dilihat pada gambar 2.2 Dari gambar 2.12 jelas bahwa : S = 2 2 QP ……………...……….(2.30) Atau P = S cos ; Q = S sin dan tan =

HASIL DAN PEMBAHASANAnalisis Kebutuhan Daya Listrik Apabila daya terpasang dari tiap-tiap peralatan terpasang dijumlahkan maka akan didapat Kebutuhan Daya Terpasang sebesar ……. KVA, dengan Faktor kebutuhan (Fdm) sebesar 0,6 (lihat tabel 1.) sehingga Total Daya Maksimum dapat dihitung dengan rumus :Total daya maksimum = Kebutuhan daya terpasang = …….. KVA x 0,6 = ……. KVA

Sehingga dengan didapatnya daya maksimum sebesar ……. KVA

ANALISA KEBUTUHAN DAYA LISTRIK Untuk menghitung dan menganalisa kapasitas dari suatu peralatan listrik, terlebih dahulu harus mengetahui perkiraan keadaan beban yang ada di IPAL Condotel Panbil Residence. Keadaan beban listrik di gedung Hotel Santika Bogor antara lain : Beban terpasang Adapun beban yang terpasang secara keseluruhan yang ada IPAL Condotel Panbil

Residence sebesar ………… Watt. Beban Maksimum Hasil perhitungan berdasarkan pers 2.21 yaitu rumus untuk mencari beberapa

besar kebutuhan daya maksimum (Dk) pada beban yang terpasang di gedung Hotel Santika bogor maka didapat hasil total kebutuhan daya maksimum dan sebesar ……… Watt

Beban Rata-Rata Beban rata-rata yang akan dihitung ini berdasarkan standarisasi dari factor karakteristik beban yang dapat dilihat pada table 2.4 halaman 33, pada factor beban komersial diasumsikan sebesar 30 % = 0,3 Maka dapat dihitung beban rata-rata dari beban kebutuhan daya maksimum dari panel PDTR (panel Distribusi tegangan Rendah), yaitu : Beban Rata-Rata = Faktor Beban x Total Daya Maksimum = 0,3 x ……….. Watt = ………… Watt

ANALISA BEBAN TERPASANGDalam perhitungan dan analisa ini diasumsikan faktor daya (cos ɸ) rata-rata sebesar 0,95 lagging. Pemakaian faktor daya ini dimaksudkan untuk memperkirakan kebutuhan daya semu cukup besar, maka cos φ = 0,95 lagging. Kapasitas daya terpasang dari transformator dan generator masingmasing sebesar 1000 kVA. Untuk mengetahui seberapa besar beban terpasang dapat menggunakan persamaan 2.19, yaitu : Beban Terpasang = ……….….kW =…………kVA 0,95

Beban Maksimum = ………. 𝐤𝐖 = ………. kVA 𝟎,𝟗𝟓 Beban Rata-Rata = ………… 𝐤𝐖 = ………… kVA

𝟎,𝟗𝟓

Dari hasil perhitungan diatas maka dapat dicari faktor kebutuhan untuk panel STP pada proyek Condotel Panbil Residence Faktor Kebutuhan = ……… 𝐤𝐕𝐀 / ……. 𝐤𝐕𝐀 = 0,81 Faktor Kapasitas = ……….. 𝐤𝐕𝐀/ .𝟎𝟎𝟎 𝐤𝐕𝐀 = 0,23 = 23 %

PERHITUNGAN KAPASITAS PENGAMAN Penggunaan pengaman (MCB/MCCB) pada suatu instalasi listrik sangat diperlukan, mengingat keselamatan juga keamanan pengguna listrik. Besarnya nilai pengaman yang digunakan tergantung pada besar arus yang mengalir. Tabel 4.1 Kapasitas Pengaman (MCB/MCCB) Pada Panel STP Proyek Condotel Panbil Residencer

PANEL BEBAN ARUS BEBAN (A) MCB/ MCCB (A) STP

Sumber : Hasil Perhitungan

PERHITUNGAN JENIS KABEL PENGHANTARPemakaian penghantar dalam suatu instalasi listrik sangatlah diperlukan. Untuk menentukan besarnya nilai penghantar dapat dilihat dari besarnya arus yang mengalir pada penghantar dan jenis pengaman yang digunakan. Tabel 4.2 Ukuran Jenis Penampang (kabel) pada Panel STP Proyek Condotel panbil residence

PANEL BEBAN JENIS KABEL PENGHANTAR (mm2)

.STP Scum Pum NYY 4 X 4 mm2

Sumber : Hasil Perhitungan

ANALISA TURUN TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA LISTRIK Dalam analisa turun tegangan (Drop Voltage) dan rugi-rugi daya yang dihitung hanya sebatas penghantar-penghantar yang terjauh diatas 100 m, yaitu dari panel utama sampai dengan Panel operasiaonal dengan asumsi arus seimbang untuk setiap fasanya. Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Besar Turun Tegangan dan Rugi-Rugi Daya Listrik berdasarkan panjang saluran diatas 100 m dan diameter penampang

PANEL BEBAN Drop Voltage ∆V (%) Rugi-Rugi Daya ∆P (%)

.STP Scum PumRas PumpEqualising Pump 0.47% 0.28%

Blower

KESIMPULAN DAN SARAN 1. Kesimpulan

Apabila daya listrik pada tiap-tiap peralatan yang ada di bangunan IPAL Proyek Condotel Panbil residence dijumlahkan maka kebutuhan daya listrik maksimum adalah sebesar….. KVA.

Daya terpakai (KW) pada bangunan IPAL adalah ….. kW.

2. Saran IPAL Proyek Condotel Panbil residence perlu dilengkapi Alat Pengukuran (KWh dan KVA) dan Pambatas Arus sehingga sumber daya listrik tersentral, mudah dalam pengawasan, pemeliharaan dan efektif serta efisien.

DAFTAR PUSTAKA Harten P, Van., Setiawan. E. 1991. Instalasi Listrik Arus Kuat 2. Bina Cipta, Bandung Isaac, T., Lebot, B., George, C., Alexander, S. 1998. Compact Commercial sector demand side

management impact assessment. Lawrence Berkeley Laboratory. Linsley, Trevon. 2004, Instalasi Listrik Tingkat Lanjut. Erlangga. Jakarta SNI 04-0225-2000. 2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Yayasan PUIL.

Jakarta. AS. Pabla, Sistem Distribusi Daya Listrik, Erlangga, Jakarta, 1994. Hasan Basri, Sistem Distribusi Daya Listrik, Bandung, 1997. Jiteng Marsudi, PembangkitEnergi listrik, penerbit Erlangga, Jakarta, 2005.