BAB III METODOLOGI PENELITIAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/44647/4/BAB III.pdf · Diagram...
Transcript of BAB III METODOLOGI PENELITIAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/44647/4/BAB III.pdf · Diagram...
14
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Perancangan dan Pembuatan Sistem
Untuk melakukan penelitian ini dapat dilakukan dengan beberapa langkah
seperti gambar diagram alir berikut ini :
T
Y
Gambar 3.1 Flowchart Alur Pengerjaan
Simulasi Transient Stability
Analysis (short circuit)
Simulasi Transient untuk CCT
(mencari nilai CCT) dengan
Time Domain Simulation
CCT
Ditemukan?
Analisis dan Kesimpulan
END
START
Desain Single Line
Diagram dengan ETAP 12.6
Simulasi Load Flow (mengetahui
aliran daya pada sistem)
Pengumpulan
Data
15
3.2 Pengambilan Data
PT Petrokimia Gresik mempunyai jaringan sistem kelisterikan yang
terbilang cukup besar dan kompleks. Pada PT. Petrokimia Gresik, terdapat lima
area pabrik, diantaranya Pabrik I, Pabrik II, Pabrik IIIA, Pabrik IIIB, dan Amurea
2. Sistem kelistrikannya menggunakan konfigurasi semi radial, hampir semua area
pabrik PT Petrokimia Gresik telah terinterkoneksi antara pembangkit satu dengan
pembangkit yang lain, selain untuk area Pabrik IIIA yang dalam kondisi
normalnya beroperasi secara mandiri dengan mendapatkan suplai daya dari
generator TG-66 dan TG-65 dengan daya mampu masing - masing sebesar 11,5
MW dan 8,5 MW.
Total beban sistem kelistrikan di PT. Petrokimia Gresik dalam kondisi
operasi normal adalah sekitar 77 MW. Beban ini disuplai oleh beberapa
pembangkit yang aktif, diantaranya pembangkit GTG, GGCP, UBB dan Revamp
Gen. Selain itu sistem kelistrikan PT. Petrokimia Gresik juga interkoneksi
dengan grid PLN dengan kontrak daya sebesar 20 MVA. Sistem kelistrikan PT
Petrokimia Gresik terdapat beberapa perbedaan nilai tegangan dalam distribusi
tenaga listriknya, diantaranya 0,4 kV, 6 kV, 6,3 kV, 11 kV, 11,5 kV, dan 20 kV.
Dalam penelitian ini data diambil dari pabrik PT.Petrokimia Gresik. Data
yang diambil berupa SLD, data Generator, beban yang digunakan dan
transformator.
16
3.2.1 Single Line Diagram (SLD)
Gambar 3.2 Single Line Diagram PT. Petrokimia Gresik
17
3.2.2 Generator
a. Gas Turbin Generator (GTG)
• Rating Kapasitas : 33 MW
• Daya Mampu : 24 MW
• Frekuensi : 50 Hz
• Tegangan : 11,5 KV
• FLA : 2071 A
• PF : 85 %
• RPM : 3000
• H : 4
• Type Exciter : DC1
• Type Governor : GGOV3
b. UBB (Unit Batu Bara)
• Rating Kapasitas : 32 MW
• Daya Mampu : 15 MW
• Frekuensi : 50 Hz
• Tegangan : 6 KV
• FLA : 3849 A
• PF : 80 %
• RPM : 3000
• H : 4
• Type Exciter : AC5A
• Type Governor : 505
c. GGCP (The Gresik Gas Cogeneration Plant)
• Rating Kapasitas : 26.8 MW
• Daya Mampu : 22 MW
• Frekuensi : 50 Hz
• Tegangan : 11 KV
• FLA : 1655 A
• PF : 85 %
18
• RPM : 1500
• H : 1.481
• Type Exciter : DC1
• Type Governor : GT
d. Revamp Generator
• Rating Kapasitas : 17.5 MW
• Daya Mampu : 12 MW
• Frekuensi : 50 Hz
• Tegangan : 6 KV
• FLA : 1981 A
• PF : 85 %
• RPM : 3000
• H : 3.2
• Type Exciter : ST1
• Type Governor : ST
3.2.3 Data Beban
Tabel 3.1 Data Beban Pabrik 1
No ID Rating
(KW)
Tegangan
(KV) Cos ø
(%) Bus Lokasi
1 PS-2281C 440
6
80,87
JPS-2281
A
PABRIK
1
2 01-HVS-1100
SS3 4700 81,6
3 TR. 2282 A 488 83,15
4 TR. 2282 C 322 70,6
5 MP-2211A 1247 92,58
6 MP-2211B 1306 92,6
7 MP-2211C 1289
6
92,6
PS-2281
B
8 MP-2211D 1323 92,61
9 MP-2211E 1366 92,62
10 TR. 2282 B 336 85,7
11 TR. 2282 D 550 76,78
12 MP-2222A 371 92,08
13 GB-302
BLOWER 184 91,79
19
Tabel 3.1 Data Beban Pabrik 1 (Lanjutan)
No ID Rating
(KW)
Tegangan
(KV) Cos ø
(%) Bus Lokasi
14 MP-1212B 256
6
91,93
PS-2281
B PABRIK 1
15 MP-1103A 267 91,95
16 MP-1212C 256 91,93
17 MP-1216A 236 91,89
18 MP-1216B 286 91,97
19 MP-1216C 262 91,94
20 MC-1101B 248 91,92
21 MC-1101C 336 92,04
22 Load SS4 256 85,25
23 Load ZA I/III 723 71,1
Tabel 3.2 Data Beban Pabrik 2
No ID Rating
(KW)
Tegangan
(KV)
Cos ø
(%) BUS Lokasi
1 NPK-PHONSKA 1990
6
94,33 09-SG-101
PABRI
K 2
2 23 PH3 1317 83,23
HVS-
21/6KV/TS
P-2
3 NPK
GRANULASI 2670 88,97
4 TANK YARD 212 92,2
5 M7010 (Trestel
Conv) 93 45,9
6 SP-36 352 73,26
7 LVS-CSU 271 81,74
8 Utilities (03.900) 407
6
80
BUS 20 9 Petrosida 145 80,04
10 Phonska3 (CB
29) 1061 80
11 ZK & Utilities 301
6
80,1
BUS 21 12 03MC202 106 80,1
13 K2SO4 or ZK 113 80,1
14 Beban Total TR
11 4550 20 91,86
HVS-
26/20kV
15 TK-11 264
6
95,4
BUS 3 16 12 PH2 452 79,92
17 PF-1 1515 80
18 StreetLighting &
BoilerUT2A 592
6 89,78
BUS 16
19 KC 2, LTP-72 320 89,78
20
Tabel 3.2 Data Beban Pabrik 2 (Lanjutan)
Tabel 3.3 Data Beban Pabrik 3A
No ID Rating
(KW)
Tegangan
(KV)
Cos ø
(%) BUS Lokasi
1 P-6201B 355 6
92,06 SS1000 E
PABRIK
3B
2 LVS-10 300 90,73 Bus2
3 Lump1 4200 6,3 82,29 SS1000
4 Purified
Gypsum6 539 0,4 98,51 LVS41
5 Phosphate
Rock Circular 579 0,4 98,54 LVS.41
6 C-1301 3400 6 93 SS1000
7 P-1301-1 178
6
91,78
Bus24 8 P-1302-1 178 91,78
9 P-1303-1 178 91,78
10 P-6201A-1 299 91,99
11 Office
Building 544
0,4
85 LVS-02
12 Cool.Tower 870 85 LVS-65
13 Eff.Treatment 544 85 LVS-6502
14 P-6511A-1 380
6
92,09
SS6500 15 P-6511B-1 380 92,09
16 P-6521A-1 380 92,09
17 P-6521B-1 380 92,09
No ID Rating
(KW)
Tegangan
(KV)
Cos ø
(%) BUS Lokasi
20 PF-1. 1765
6
88,51 HVS-
01/6kV/TSP-
1.
PABRIK
2
21 O2 PH2 2060 84,2
22 BAGGING &
STORAGE 143 84,2
23 25-HVS-31
TANK YARD 667
6 87,28 22-HVS-
30/6KV 24 PH4 2646 81,46
25 TANGKI 32 &
25 3200 6 80 25-HVS-31
21
Tabel 3.4 Data Beban Amurea 2
No ID Rating
(KW)
Tegangan
(KV) Cos ø
(%) BUS Lokasi
1 P20211B 250 6,3 85 Bus22EM
AMURE
A 2
2 E21201C 185
6,3
85
Bus21A
3 U-GA101B 800 90,06
4 107-JAM 410 92,12
5 K31001C 395 92,11
6 E21101C 250 85
7 E21101B 250 85
8 E21101A 250 85
9 E21101D 250
6,3
85
Bus21B
10 E21101E 250 85
11 U-GB302 420 92,13
12 E21201A 185 85
13 E21201B 185 85
14 P21201A 1670 91,58
15 U-GA102A 560 91
16 131-JG 320 6,3 85 Bus21B
AMURE
A 2
17 350-LP3 18 0,4 90 Bus35EM
18 BFP HRSG 180
6
91,78 6kV
MVSWG
R 19 BFP PB 260 91,93
20 FD FAN 290 91,98
21 IA & PA2 121
0,4
90
EMER
SWGR
22 Emergency
Lighting 45 90
23 WWTP 8,245 85
24 WTP 214 90
25 IA & PA 121 90
26 UPS &
BATTERY 2-1 9 90
27 UPS &
BATTERY 1-1 36 90
28 FIRE
FIGHTING1 27,45 90
29 HVAC 27 90
22
3.2.4 Data Transformator
Tabel 3.5 Data Transformator
No ID Trafo Daya
(MVA)
Tegangan (kV) Impedansi
Hubungan Primer Sekunder %Z X/R
1 IT 1 30 11 20 11 1.5 delta/wye
2 AUT 3 11 6 11 6 wye/delta
3 TR 1 12.5 20 6.3 7.5 13 delta/wye
4 TR 2 12.5 20 6.3 7.5 13 delta/wye
5 TR 5 1.25 6.3 0.4 4.5 3.5 delta/wye
6 TR 6 1.25 6.3 0.4 4.5 3.5 delta/wye
7 TR 7 1.6 6.3 0.4 5.5 10 delta/wye
8 TR 8 1.6 6.3 0.4 5.5 10 delta/wye
9 TR 9 3 6.3 0.4 7 10 delta/wye
10 TR 10 3 6.3 0.4 7 10 delta/wye
11 TR PLN 25 150 20 10 23.7 delta/wye
12 TR HVS-
2210 2.5 20 6 6
10.6
7 delta/wye
13 TR GI 25 20 11.5 6 23.7 delta/wye
14 TR-2281 A 25 11.5 6 8 23.7 delta/wye
15 TR-2281 B 25 11.5 6 8 23.7 delta/wye
16 09-TR-101
5 20 6 7 12.1
4 delta/wye
17 TR11
8 20 6 8 14.2
3 delta/wye
18 TR12
8 20 6 8.33 14.2
3 delta/wye
19 TR13 16 20 6 8.33 18.6 delta/wye
20 TR14
8 20 6 8.33 14.2
3 delta/wye
21 TR15 16 20 6 8.33 18.6 delta/wye
22 32-TR-31 8 20 6 8 15.5 delta/wye
23 TR UBB 35 6 20 10 27.3 delta/wye
24 T21 20 6 20 8 18.6 delta/wye
25 MAIN+C1
4 8 10 6 8
14.2
3 delta/wye
23
3.2.5 Data Relay
A. Relay - GI02 pada Bus HVS – 00 - GI A
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 1000/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 1,2 A
Time Delay : 0,9 detik
T (Trip Time) : 0,9 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1– 24 xSekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
B. Relay – GI07 pada Bus HVS – 00 - GI B
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 1000/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 0,75 A
Time Delay : 0,8 detik
T (Trip Time) : 0,609 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
C. Relay – GI11 pada BUS 11KV
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 800/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
24
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 1,4 A
Time Delay : 0,47 detik
T (Trip Time) : 0,3 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
D. Relay CB-1 pada BUS GTG
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 3000/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 0,65 A
Time Delay : 1 detik
T (Trip Time) : 0,9 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
E. Relay – UT09 pada Bus HVS - 02.A
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 40
Ratio CT : 1200/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 0,6 A
Time Delay : 0,63 detik
T (Trip Time) : 0,481 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 0.1 – 24 x Sekunder CT
25
Delay Range : 0,5-300 detik
F. Relay – UT15 pada Bus HVS - 02.B
Manufacture : GE Multilin – F650
Ratio CT : 500/5
Over current,
Pickup Range : 0.05 – 160 x Sekunder CT
Curve Type : IEC –Curve A
Arus Pickup : 6,9 A
Time Delay : 0,115 detik
T (Trip Time) : 0,3 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 0.05 – 160 x Sekunder CT
Delay Range : 0 -900 detik
G. Relay – UT8 pada Bus HVS – 00 /UT-L.P .B
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 1200 /5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 0,65 A
Time Delay : 0,37 detik
T (Trip Time) : 0,282 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
H. Relay – UT01 pada Bus HVS - 00/UT.L.P
Manufacture : ABB – SPAJ 140C
Ratio CT : 600/5
Over current,
26
Pickup Range : 0.5 – 2.5 x Sekunder CT
Curve Type : IEC - Normal Inverse
Arus Pickup : 1,15 A
Time Delay : 0,4 detik
T (Trip Time) : 0,5 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 0.5 – 40 x Sekunder CT
Delay Range : 0,04-300 detik
I. Relay CB.02 6 KV pada BUS SS-1000
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 2000/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 1,09 A
Time Delay : 0,25 detik
T (Trip Time) : 0,3 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
J. Relay – CB41 pada Bus 22-HVS-29
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 40
Ratio CT : 500/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : IEC - Standard Inverse
Arus Pickup : 1,4 A
Time Delay : 0,34 detik
T (Trip Time) : 0,26 detik
Instantaneous,
27
Pickup Range : 0.1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,05-300 detik
K. Relay – A01 pada BUS UBB 6KV
Manufacture : ABB – REF610
Ratio CT : 4000/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 5 x Sekunder CT
Curve Type : IEC - Normal Inverse
Arus Pickup : 0,97A
Time Delay : 0,46 detik
T (Trip Time) : 0,2 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 0.5 – 35 x Sekunder CT
Delay Range : 0,04-30 detik
L. Relay – A04 pada BUS UBB 20KV – A
Manufacture : ABB – RET51
Ratio CT : 1250/5
Over current,
Pickup Range : 0.05 –40 x Sekunder CT
Curve Type : Normal Inverse
Arus Pickup : 0,89 A
Time Delay : 0,37 detik
T (Trip Time) : 0,9 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 0.05 – 40 x Sekunder CT
Delay Range : 0,05-300 detik
M. Relay Coupler UBB – Revamp pada BUS UBB 20KV – B
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 2000/1
28
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x Sekunder CT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 0,5 A
Time Delay : 0,9 detik
T (Trip Time) : 0,696 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x Sekunder CT
Delay Range : 0,025-2 detik
N. Relay4 pada Bus 11KV MVSG
Manufacture : GE Multilin – 489
Ratio CT : 1800/1
Over current,
Pickup Range : 0.15 – 20 x Sekunder CT
Curve Type : IEC - A
Arus Pickup : 1 A
Time Delay : 0,4 detik
T (Trip Time) : 0,9 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 0.15 – 20 x Sekunder CT
Delay Range : 0-100 detik
O. Relay5 pada Bus 20KV MVSG
Manufacture : GE Multilin – 345
Ratio CT : 800/1
Over current,
Pickup Range : 0.04 – 20 x Sekunder CT
Curve Type : IEC - A
Arus Pickup : 1,02 A
Time Delay : 0,2 detik
T (Trip Time) : 0,5 detik
29
Instantaneous,
Pickup Range : 0.05 – 20 x Sekunder CT
Delay Range : 0-300 detik
P. Relay-CB14 pada Bus HVS-2210-03
Manufacture : Merlin Gerin – Sepam 1000
Ratio CT : 80/5
Over current,
Pickup Range : 0.3 – 2.4 x SekunderCT
Curve Type : Standard Inverse
Arus Pickup : 0,99 A
Time Delay : 0,69 detik
T (Trip Time) : 0,3 detik
Instantaneous,
Pickup Range : 1 – 24 x SekunderCT
Delay Range : 0,025 - 2 detik