BAB 1 - 5 Lap PKL Ilham 3D EC [PDF]

Citation preview

PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknik Elektronika sebagai suatu ilmu pengetahuan muncul dan berkembang untuk memenuhi kebutuhan tenaga ahli dan terampil dalam mengelola system kelistrikan atau system pengontrolan, yang melibatkan komponen-komponen manusia, material, alat-alat listrik dan mesin/fasilitas produksi.Disiplin Teknik Elektronika juga menyangkut optimasi system produksi dengan pertimbangan kelayakan teknis dan kelayakan sosial ekonomis. Pengetahuan dan pengalaman yang bersifat aplikatif atau praktis juga sangat dibutuhkan mahasiswa disamping teori-teori yang telah diperoleh dari perkuliahan. Oleh karena itu, mahasiswa Program Studi DIII Teknik Elektronika jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang, diwajibkan mengikuti Praktek Kerja Lapangan (PKL) sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar ahli madya. Dengan melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) mahasiswa diharapkan dapat menghasilkan kerangka pemikiran yang bermanfaat untuk memecahkan masalah yang terjadi di tempat praktek lapangan maupun permasalahan masyarakat secara umum. Sebagai perusahaan yang bergerak di bidang produksi semen skala besar, PT Semen Padang memiliki system pengendalian (controlling) dan instrumentasi yang aplikatif sehingga PT. Semen Padang merupakan tempat yang ideal untuk mengaplikasikan ilmu-ilmu yang didapat dari teori yang dipelajari di perkuliahan. System pengendalian dan instrumentasi ini merupakan semua proses produksi semen untuk menjamin semua proses produksi berjalan dengan baik, dan menghasilkan produk sesuai dengan harapan. Semen Padang memiliki suatu system elektronika yang sangat komplit dalam melaksanakan aktivitas perusahaan.Dimana suatu peralatan dan komponen yang memiliki kehandalan yang sangat bagus pasti memerlukan system proteksi untuk menjaga dari gangguan.System proteksi dalam system



ILHAM SANDIKA / 1701041064



1



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 tenaga listrik adalah suatu pengaman peralatan listrik yang dipasang pada gardu induk, transformator, motor, saluran transmisi, dan distribusi guna mendeteksi adanya gangguan pada system tenaga listrik dan melakukan tindakan setelah terjadinya gangguan. Dari hal ini penulis ingin mengangkat suatu bahan yang akan dijadikan sebagai laporan Kerja Praktek. Pada bagian ini penulis akan membahas mengenai “VARIABLE SPEED DRIVE (VSD) PADA MOTOR O-SEPA 4Z1S01M1 DI CEMENT MILL INDARUNG IV”.



1.2 Batasan Masalah Adapun batasan masalah yang dibahas dalam laporan kerja praktek ini adalah membahas tentang “VARIABLE SPEED DRIVE (VSD) PADA MOTOR O-SEPA 4Z1S01M1 DI CEMENT MILL INDARUNG IV”.



1.3 Perumusan Masalah 1. Dalam kerja praktek ini, penulis dapat mengetahui secara umum proses produksi semen dan system kelistrikan di area Cement Mill Indarung IV PT Semen Padang. 2. Secara khusus penulis membahas mengenai pemakaian Variable speed drive (VSD) pada motor O-SEPA 4Z1S01M1 di Cement Mill Indarung IV PT. Semen Padang. 1.4 Tujuan Kegiatan PKL yang dilakukan oleh Jurusan Teknik Elektro PNP mempunyai tujuan sebagai berikut : 1) Tujuan umum: a) Merupakan suatu sarana bagi mahasiswa untuk mengaplikasikan ilmu yang diperoleh di perkuliahan. b) Menambah wawasan dan pengetahuan tentang dunia kerja dengan memperhatikan, mempelajari, dan memahami proses kerja dengan aturan- aturannya. c) Meningkatkan keterampilan dan kreativitas mahasiswa melalui keterlibatan langsung dalam kegiatan permasalahan. ILHAM SANDIKA / 1701041064



2



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 2) Tujuan khusus a) Memenuhi persyaratan mendapatkan gelar ahli madya. b) Praktek



kerja



lapangan



bertujuan



memberikan



bekal



pengalaman dunia kerja pada mahasiswa. c) Praktek kerja lapangan membina kemampuan dan keterampilan mahasiswa dalam memecahkan persoalan-persoalan yang terjadi di lapangan sehingga disusun dalam bentuk tulisan. 1.5 Manfaat 1) Manfaat bagi perusahaan a) Adanya kerjasama antara dunia pendidikan dengan dunia industri/ perusahaan sehingga perusahaan tersebut dikenal oleh kalangan akademis. b) Adanya kritikan-kritikan yang membangun dari siswa-siswa yang melakukan Kerja Praktek. c) Perusahaan di permudah pekerjaan nya oleh siswa-siswa yang melakukan kerja praktek. 2) Manfaat bagi mahasiswa a) Penulis dapat mengaplikasikan dan meningkatkan ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan. b) Menambah wawasan setiap mahasiswa mengenai dunia industri maupun perusahaan. c) Menambah dan meningkatkan keterampilan serta keahlian dibidang praktek. d) Menambah pergaulan dan koneksi dalam mencari kerja setelah tamat kuliah.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



3



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 1.6 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah penulisan laporan ini, maka penulis membuat suatu sistematika pembahasan yang merupakan urutan dari pembahasan lapran. Bab I



Pendahuluan Berisi tentang latar belakang pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan , tujuan pelaksanaan, batasan masalah, tempat dan waktu pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan (PKL), manfaat dan sistematika penulisan.



Bab II



Tinjauan Umum PT. Semen Padang Berisi tentang sejarah PT. Semen Padang visi dan misi perusahaan, perkembangan kapasitas pabrik, struktur organisasi PT. Semen Padang, proses pembuatan semen, produk- produk yang dihasilkan, dan kapasitas produksi.



Bab III Tinjauan Pustaka Berisi tentang teori dasar, ulasan dan kajian pustaka terkait dengan topik yang dibahas pada laporan. Bab IV Pembahasan Berisikan tentang prinsip dasar VSD tosihiba VF-AS1, prinsip kerja, analisa bagian–bagian serta permasalahan yang muncul pada VSD toshiba VF-AS1. Bab V



Penutup Berisi kesimpulan dan saran dari penulis.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



4



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 BAB II TINJAUAN PERUSAHAAN 2.1 Sejarah Singkat PT. Semen Padang



Gambar 1. Sejarah PT Semen Padang PT. Semen Padang (Persero) merupakan pabrik semen yang tertua di Indonesia yang didirikan tangal 18 maret 1910 dengan nama NV Nederlandsh Indische Porlant Cement Maatschappij (NV NIPCM). Pabrik yang berlokasi sekitar 15km dari pusat kota Padang ini mulai berproduksi pada tahun 1913 dengan kapasitas 22.900 ton pertahun pada tahun 1939 pernah mencapai produksi tertinggi 170.000 ton. Ketika Jepang menguasai Indonesia tahun 1942 – 1945, pabrik semen ini diambil oleh manajemen Asano Cement Japan. Ketika proklamasi kemerdekaan tahun 1945, pabrik ini diambil oleh karyawan Indonesia dan selanjutnya diserahkan kepada pemerintag Republik Indonesia dengan nama Kilang Semen Indarung. Pada agresi Militer Belanda I tahun 1947, Belanda kembali masuk ke wilayah Indonesia dengan membonceng tentara sekutu.Sehingga pabrik kembali direbut oleh Belanda dan mengganti namanya menjadi NV Padang Pirtland Cement Maatschappij. Pada tanggal 5 Juli 1958 berdasarkan PP no.50 tahun 1958 tentang penentuan perusahaan dan pertambangan milik Belanda yang dikenal



ILHAM SANDIKA / 1701041064



5



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 dengan istilah Nasionalisasi. NV PVM dinasionalisasikan dan selanjutnya ditangani oleh Badan Pengelola Perusahaan Industri dan Tambang (BPPIT). Setelah tiga tahun dikelola oleh BPPIT pusat berdasarkan PP no. 135 tahun 1961 status Perusahaan diubah menjadi Perusahaan Negara (PN) . Pada tahun 1971 melalui PP no. 7 yang menetapkan status Semen Padang menjadi Persero (PT). Berdasarkan surat Menteri Keuangan Republik Iindonesia no. 5326/MK.016/1995, pemerintah melakukan konsolidasi atas tiga pabrik semen milik pemerinrag, yaitu PT. Semen padang, PT.Semen Gresik dan PT. Semen Tonasa yang terealisasi pada tanggal 15 September 1995. Pabrik Indarung I sebagai pabrik tertua yang menggunakan proses basah dan terhitung 1 Januari 2000 tidak beroperasi lagi dengan pertimbangan meningkatnya dampak limbah terhadap lingkungan seitarnya. Pabrik Indarung II mulai dibangun pada tahun 1977 dan selesai pada tahun 1980. Setelah itu berturut-turut dibangun Pabrik Indarung III A (1981-1983) dan Pabrik Indarung III B (selesai tahun 1987), sedangkan Pabrik Indarung III C dibangun pada tahun 1994. Kemudian dalam perkembangannya Pabrik Indarung III A akhirnya dinamakan dengan pabrik indarung III, sedangkan Pabrik Indarung IIIB dan III C yang menggunakan satu Kiln yang sama diberi nama Pabrik Indarung IV. Untuk meningkatkan produksinya PT. Semen padang membangun Pabrik indarung V. Sejarah perkembangan PT. Semen Padang secara umum dapat dilihat dalam beberapa periode : 1) Periode I tahun 1910 – 1942 Pabrik berada dibawah kekuasaan Belanda dengan nama NV NIPCM, berkedudukan di Amsterdam berdasarkan akte Nomor 358 tanggal 18 maret 1910 yang dibuat di hadapan notaris yang bernama Johannes Pieter Smith. Akte tersebut diumumkan dalam Byjvoegel Tot De Nederlandsche Staat Courant Nomor 90 tanggal 19 April 1910. Produksi pertama terealisasi pada tahun 1911 sebanyak 76.5 ton/hari dan pada tahun 1913 dengan kapasitas 22.000 ton pertahun.



Pada tahun 1939 pabrik



mencappai angka produk tertinggi 170.000 ton pertahun dengan menggunakan 4 buah Kiln.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



6



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 2) Periode II tahun 1942 – 1945 Ketika perang dunia II Jepang menguasai Indonesia tahun 1942 – 1945, pabrik diambil alih dengan manajemen Asano Cement. Saat itu, produksi tidak berjalan lancar karena sulit mencari bahan penolong terutama minyak pelumas, Tahun 1944 perusahaan ini dibom oleh sekutu dan menghancurkan 3 buah Kiln serta menewaskan banyak karyawan. 3) Periode III tahun 1945-1947 Ketika Jepang kalah tahun 1945, pabrik diambil alih oleh karyawan dan selanjutnya diserahkan kepada Pemerintah Republik Indonesia dan berganti nama menjadi Kilang Semen Indarung. 4) Periode IV tahun 1947 – 1958 Pada agresi militer Belanda tahun 1947, pabrik dikuasai kembali oleh Belanda dan namanya diganti menjadi NV Padang Portland Cement Maatschappij (NV PPCM).Jumlah produksi sangat sedikit sekali kkarena banyak karyawan yang mengungsi.Setelah Konferesni Meja Bbundar pabrik dapat berjalan kembali normal dan tahun 1957 dapat menghasilkan produksi sebesar 154.000 ton per tahun. 5) Periode V tahun 1958-1961 Berdasarkan PP no. 10 tanggal 5 Juli 1958,tentang penentuan perusahaan perindustrian dan pertambangan milik Belanda dikenakan Nasionalisasi,



maka



NV



Padang



Portland



Cement



Maatschappij



dinasionalisasikan dan selanjutnya ditangani oleh badan Pengelola Perusahaan Industri dan Tambang (BAPPIT), produksi semen yang dihasilkan tahun 1958 sebesar 80.828 ton, tahun 1959 sebesar 120.714 ton dan tahun 1960 sebesar 107.695 ton. 6) Periode VI tahun 1961-1971 Setelah 3 tahun dikelola oleh BAPPIT Pusat, berdasarkan peraturan pemerintah No. 135 tahun 1961 perusahaan diubah menjadi perusahaan negara, produksi hanya sebesar 77.030 ton per tahun. Berdasarkan PP No. 7/1971 perusahaan disiapkan untuk berbadan hukum Persero yang terealisasi pada tanggal 4 Juli 1972 berdasarkan akte notaris



ILHAM SANDIKA / 1701041064



7



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 No.5 tahun 1972 seluruh saham dimiliki oleh pemerintah Republik Indonesia. Produksi tertinggi terjadi pada tahun 1971 sebesar 172.071 ton. 7) Periode VII tahun 1971 – 1995 Setelah resmi bernama PT. Semen Padang maka pengangkatan Direksi ditentukan oleh Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) sesuai dengan Surat Keputusan Menteri Keuangan No.304/MK/1972 yang berlaku semenjak perusahaan berstatus PT (Persero). 8) Periode VIII tahun 1995 – sekarang Berdasarkan Surat Keputusan Menteri Keuangan RI No.5326/MK/026/1995 pemerintah melakukan konsolidasi atas 3 buah pabrik semen milik pemerintah yaitu PT. Semen Tonasa, PT Semen Padang dan PT. Semen Gresik yang terealisasi tangal 15 september 1995, sehingga saat ini PT. Semen Padang berada dibawah PT. Semen Gresik Group. 2.2 Visi dan Misi Perusahaan PT. Semen Padang sebagai badan usaha milik negara (BUMN) mempunyai visi dan misi sebagai berikut : Visi : “Menjadi perusahaan persemenan yang handal, unggul dan berwawasan lingkungan di Indonesia bagian barat dan Asia Tenggara.” “To become a reliable, leading and environtment friendly cement industry” Misi : 1. Memproduksi dan memperdagangkan semen serta produk terkait lainnya yang berorientasi kepada kepuasan pelanggan. 2. Mengembangkan SDM yang kompeten, profesional dan berintegritas tinggi. 3. Meningkatkan



kemampuan



rekayasa



dan



engineering



untuk



mengembangkan industri semen nasional. 4. Memberdayakan, mengembangkan dan mensinergikan suber daya perusahaan yang berwawasan dan lingkungan. 5. Meningkatkan nilai perusahaan secara berkelanjutan dan memberikan yang terbaik kepada stakeholder.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



8



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



2.3 Struktur Organisasi PT. Semen Padang Struktur organisasi PT. Semen Padang sering mengalami perubahan sesuai dengan tuntutan perkembangan dan kemajuan perusahaan. Struktur oganisasi yang dijelaskan berikut ini adalah struktur organisasi yang ditetapkan oleh Surat Keputusan Direksi SKD NO. 0000106/SM.02,.02/SKD/50003853/3000/12. 2018 pada tanggal 01 Januari 2019. Struktur organisasi PT. Semen Padang bila dikelompokkan berdasarkan tugas dan wewenang adalah sebagai berikut: 1. Dewan Komisaris Dewan Komisaris dipilih dalam Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).Tugas dewan ini secara umum adalah sebagai dewan pengarah (streering committee) dan tempat berkonsultasi bagi direktur dalam mengambil suatu keputusan. 2. Dewan Direksi Dewan Direksi terdiri dari Direktur Utama yang dibantu oleh tiga orang Direktur yaitu Direktur Keuangan, Direktur Produksi yang diangkat berdasarkan Surat Keputusan Menteri Keuangan Direksi No. 16/SKD/DESDM/02.2014 pada tanggal 26 Februari 2014. Direktur Utama merupakan orang yang yang paling bertanggung jawab terhadap seluruh aktifitas dan jalannya perusahaan. Dalam menjalankan aktifitasnya Direktur Utama dibantu oleh direkturdirektur dan staf ahli bagian pengawasan intern serta program pengendalian mutu terpadu dan lembaga-lembaga penunjang lainnya. Departemen yang langsung berada di bawah Direktur Utama adalah : 1. Direktur Produksi yang membawahi: a. Departemen Tambang dan Pengelolaan Bahan Baku. b. Departemen Perencanaan dan Pengendalian Produksi. c. Departemen Produksi Terak. d. Departemen Produksi Semen. e. Departemen Produksi Pemeliharaan 2. Direktur Keuangan yang membawahi: a. Departemen Keuangan b. Departemen Sumber Daya Manusia



ILHAM SANDIKA / 1701041064



9



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Kedua direktur ini bertindak sebagai pengelola langsung (Dewan Direksi). Selain departemen yang tersebut diatas Dewan Direksi dibantu oleh badan setingkat departemen yang memiliki tanggung jawab lansung terhadap Dewan Direksi, yaitu: 1. Satuan Pengawas Intern / Internal Audit 2. Departemen Komunikasi dan Hukum Perusahaan Untuk operasionalnya masing-masing direksi dibantu oleh karyawan yang dibagi atas (Divisi Pabrik, 1982): 1. Karyawan Tetap a. Staf, sebagai kepala departemen, sub-departemen, biro, dan kepala bidang. b. Non-staf, sebagai kepala regu (asisten supervisor sebagai penanggung jawab distribusi dan kelancaran kerja di lingkungan seksinya) beserta bawahannya. 2. Karyawan Harian Karyawan yang tidak memiliki nomor induk pegawai perusahaan dan masa kerja seharian. 3. Karyawan Honor Sama dengan karyawan harian tapi kedudukannya lebih dan waktu kerja yang sama. Disamping itu direktur utama bersama direktur lainnya yang disebut Dewan Direksi juga membawahi beberapa Anak Perusahaan dan Lembaga Penunjang (APLP) dan Panitia Pelaksana Keselamatan dan Kesehatan Kerja (P3K3). Anak Perusahaan yang ada sekarang adalah : 1. PT. Igasar 2. PT. Yasiga Sarana Utama 3. PT. Andalas Yasiga Perkasa 4. PT. Pasoka Sumber Karya. 5. PT. Sepatim Batamtama 6. PT. Bima Sepaja Abadi 7. Koperasi Karyawan Semen Padang (KKSP) 8. Dana Pensiun Semen Padang



ILHAM SANDIKA / 1701041064



10



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 9. Yayasan Igasar 10. Yayasan Semen Padang 2.4 Proses Produksi PT. Semen Padang Tahapan di dalam proses produksi semen secara umum adalah sebagai berikut: 1.Penambangan dan penyimpanan bahan mentah. 2.Penggilingan dan penyimpanan bahan mentah. 3.Homogenisasi campuran bahan mentah. 4.Pembakaran. 5.Penggilingan akhir. 2.4.1



Jenis Proses



Ada dua macam jenis proses produksi semen yang dipergunakan di PT. Semen padang, yaitu : a. Proses Basah (Wet Process) Pembuatan semen dengan menggunakan proses basah adalah dengan penambahan air sewaktu penggilingan bahan mentah, sehingga hasil gilingan bahan mentah berupa lumpur yang disebut dengan slurry dengan kadar air sekitar 30% s/d 36%.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



11



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Gambar 2. Proses Basah b. Proses Kering (Dry Process) Pembuatan semen dengan menggunakan proses kering adalah dengan pengeringan bahan mentah pada saat penggilingannya, sehingga hasil gilingan bahan mentah berupa tepung / bubuk yang disebut dengan Raw Mix, dengan kadar air yang kecil sekitar 1 %. Dalam pemilihan proses yang akan dipakai, tergantung dari beberapa faktor, antara lain : 1) Kondisi bahan mentah yang meliputi kadar air bahan mentah, komposisi bahan mentah, grindability bahan mentah. 2) Lokasi pabrik dan biaya operasi. 3) Jenis Produk yang akan dibuat. 4) Standar teknik di suatu daerah



Gambar 3. Proses Kering



ILHAM SANDIKA / 1701041064



12



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



2.4.2



Bahan Mentah Semen Ada lima material dasar dalam proses pembuatan semen, yaitu batu



kapur (lime Stone), batu silika (Silica Stone), tanah liat (Clay), pasir besi (Iron Sand) dan Gypsum. 1. Batu Kapur (Lime Stone) Batu Kapur merupakan sumber kalsium oksida (CaO) dan kalsium karbonat (CaC03). Batu kapur ini diambil dari penambangan di Bukit Karang Putih. Tahap penambangan batu kapur ini adalah sebagai berikut : a. Shipping, yaitu pengupasan atau pembukaan lapisan kerak dari batu bukit karang sehinggadiperoleh lapisan batu kapur. b. Borring, yaitu pengeboran dengan menggunakan alat crawler drill dan drill master dengan tenaga udara tekan dari compresor. Pengeboran lobang berdiameter 5,5 inch ini dimaksudkan untuk menanam bahan peledak. c. Blasting, yaitu proses peledakan dengan menggunakan dinamit dan bahan pencampur berupa amonium nitrat dan fuel oil (NFO). d. Dozing, yaitu proses pengumpulan batu kapur yang telah diledakkan



menggunakan



dozer



untuk



selanjutnya



diTransportasikan ke tempat penampungan. e. Crussing, yaitu memperkecil ukuran material sampai ukuran yang diinginkan. Proses ini langsung dilakukan di area penambangan. f. Pengiriman material ke Storage penyimpanan. Tranportasi material dengan menggunalan belt Conveyor.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



13



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 4. Penambangan Batu Kapur



2. Batu Silika (Silica Stone) Material ini merupakan sumber silium oksida (Si02) dan alumunium oksida (Al203). Material ini diambil dari penambangan di Bukit Ngalau. Penambangannya dilakukan tanpa menggunakan bahan peledak tetapi diruntuhkan dengan trackcavator dan dibawa ke crussher dengan sheel loader atau dump truck, kebutuhan sekitar 9% - 10% dari kebutuhan bahan mentah atau drump truck, kebutuhan sekitar 9% - 10% dari kebutuhan bahan mentah. 3. Tanah Liat Tanah liat merupakan sumber alumunium oksida (Al203) dan Besi Oksida (Fe203), yang ditambang di sekitar pabrik (Bukit Atas). Pengambilan tanah liat dilakukan dengan menggunakan excavator dan diTransportasikan ke pabrik dengan menggunakan dump truck dan kebutuhannya adalah sekitar 9% - 10% dari total kebutuhan bahan mentah. 4. Pasir Besi Pasir besi mempunyai oksida utama berupa Fe203 (Oksida Besi) dan kebutuhannya hanyalah sekitar 1% - 2% dari total kebutuhan bahan



ILHAM SANDIKA / 1701041064



14



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 mentah. PT. Semen Padang tidak memiliki area tambang besi, oleh karena itu untuk kebutuhan akan aosir besi dibeli dari luar yang disupplai oleh PT. Aneka tambang Cilacap. 5. Gypsum Gypsum merupakan sumber CaSO4H2O.Material ini dipakai sebagai penahan (pelambat) reaksi dengan air, agar semen tidak cepat mengering dan mengeras. Kebutuhan Gypsum untuk PT. Semen Padang didatangkan dari gresik, Australia atau Thailand. 2.4.3



Pengolahan Bahan Mentah



Pengolahan bahan mentah meliputi Kegiatan/ proses dalam hal : a. Pencampuran sesama bahan mentah sesuai dengan perbandingannya . b. Pemecahan dan penggilingan bahan mentah. c. Homogenisasi. Pada proses basah, terjadi penambahan air sewaktu proses penggilingan sedangkan pada proses kering menggunakan udara panas untuk pengeringan bahan mentah. Mesin penggilingan bahan mentah ini disebut dengan Raw Mill. Pada tahap penggilingan dan pencampuran bahan mentah yang telah dipersiapkan dalam komposisi yang cocok digiling sampai mencapai kehalusan tertentu . Proses ini dilakukan di dalam Raw Mill. Ada beberapa fungsi Raw Mill yaitu: a. Menggiling bahan mentah. b. Proses blending (pencampuran awal). c. Proses Pengeringan Raw Mix. d. Proses Homogenitas Raw Mix. Ada dua tipe Raw Mill yang dpakai oleh PT. Semen Padang untuk penggilingan bahan baku menjadi Raw Mix yaitu tipe Vertikal dan tipe horizontal. Perbedaan ini terletak pada posisi Raw Mill terhadap arah aliran bahan baku sewaktu penggilingan.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



15



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 5. Produksi Raw Mill 2.4.4



Pembakaran Raw Mix /Slurry Menjadi Klinker Pada proses pembakaran ini, Raw Mix (slurry pada proses basah) melalui beberapa tahapan proses yang menghasilkan produk semen Setengah jadi yang disebut dengan Klinker. Tujuan utama dari proses pembakaran



ini



adalah



untuk



menghasilkan



reaksi



kimia



dan



pembentukan senyawa di antara oksida-oksida yang terdapat pada bahan mentah. Pembakaran ini dilakukan sampai mencapai suhu maksimum, yaitu 140000C. Pada proses pembakaran terjadi beberapa proses yaitu : a. Pengeringan ( untuk proses basah ). b. Pemanasan ( pre heating ). c. Kalsinasi ( calcination ). d. Pendinginan ( cooling ). Proses pembakaran dilakukan dalam sebuah alat yang disebut dengan Kiln. Kiln ini berbetuk silinder dengan berdiameter yang mencapai 5m dengan panjang mencapai 80m dengan kemiringan 30. Kiln ini berotasi sebesar 3 rpm selama pembakaran agar material terbakar merata. Bahan bakar untuk proses pembakaran ini adalah batu bara yang telah dijadikan serbuk (fine Coal). Di dalam Kiln dilapisi oleh batu tahan api (fire brick) untuk menjaga temperatur di dalam Kiln.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



16



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Raw Mix atau slurry yang telah mengalami pemijaran di dalam Kiln selanjutnya di dinginkan di dalam Cooler. Material yang keluar dari Kiln ini disebut sebagai Klinker dengan temperatur yang mencapai 1400oC dan Klinker yang halus jatuh ke dalam debudged Conveyor (DBC), karena di dalam grate Cooler terdapat grate plat yang digerakkan dengan motor dan juga terdapat lobang-lobang kecil yang dapat dilalui oleh Klinker yang kecil,sedangkan Klinker yang kasar langsung ke crusher dan diTransportasikan ke CF silo Klinker.dhancurkan/digiling lagi baru bergabung dengan Klinker yang sudah halus.



Gambar 6. Pembakaran pada Kiln 2.4.5



Penggilingan Klinker dan Penambahan Gypsum Menjadi Semen Jadi. Semen Setengah jadi ( Klinker ) yang dihasilkan selanjutnya melalui proses penggilingan sampai dengan kehalusan tertentu. Pada tahap ini Klinker yang telah didinginkan di dalam silo diumpankan bersama Gypsum sekitar 4% s/d 6% ke dalam Cement Mill ( tromol cement ).Fungsi Gypsum dalam semen adalah sebagai retarder, yaitu sebagai bahan yang dapat mengEndalukan reaksi sewaktu pengerasan semen, sehingga semen tidak terlalu cepat kering. Di dalam Cement Mill Klinker yang berukuran 1 – 40 mm3 digiling bersama Gypsum sampai mencapai tingkat kehalusan tertentu dengan menggunakan peralatan grinding media yang terbuat dari bola-bola baja.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



17



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Semen yang dihasilkan selanjurnya disimpan dalam Silo Cement untuk siap dikantongkan atau di Transportasikan. Mutu dan kualitas dilakukan di laboratorium dengan analisa sinar X (X ray) dengan menggunakan computer quality Control.



Gambar 7. Proses pada Cement Mill 2.4.6



Pengantongan Proses pengantongan dilakukan sesuai dengan distribusi yang dibutuhkan.



Jadi tidak ada penumpukan atau gudang semen yang telah dikantongkan tersebut di pabrik ini. Semen yang diambil dari silo semen langsung menuju unit pengantongan dengan menggunakan alat trasnportasi Air Slide Conveyor. Setelah dikantongkan langsung dibawa dengan Belt Conveyor ke atas truck. Gambar 8. Proses Pengepackan Semen



ILHAM SANDIKA / 1701041064



18



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Ada delapan unit packer di pabrik ini, yaiu 2 unit di indarung I,6 unit di Packing Plant Indarung dan 4 unit di Teluk Bayur ( 1 unit merupakan rotary packer dengan kapasitas 80 ton per jam). Sistem pengantongan untuk semen kantong sack diawali dengan pengambilan semen di silo semen. Semen melewati Pneumatic Valve di Bottom silo masuk ke air slide dan diteruskan ke Bucket Elevator. Dari elevator semen diteruskan ke Control screen (trommel screen) untuk dipisahkan dari material asing atau gumpalan semen. Semen yang halus masuk ke Feed Tank. Feed Tank dilengkapi dengan Nivopilot dan level indikator untuk menjaga agar isi dalam feed tank selalu terkontrol. Jika Feed tank terisi penuh maka pneumatic valve akan menutup secara otomatis. Dan jika feed tank mencapai level minimum maka pneumatic valve kembali membuka. Semen dari feed tank akan diteruskan ke packer tank dan masuk ke kantong dengan dorongan udara tekan dan sistem penimbangan mekanis.



Gambar 9. Diagram Proses Pembuatan Semen 2.5



Produk semen yang dihasilkan PT. Semen Padang memproduksi empat jenis semen dengan rincian sebagai berikut : 1. Portland Cement Semua semen jenis ini merupakan semen perekat hidrolis yang dihasilkan dari penggilingan Klinker yang biasanya dicampur dengan sedikit Gypsum.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



19



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Klinker merupakan senyawa semen yang kandungan utamanya adalah kalsium silikat dan kalsium aluminat. Semen portland ini mempunyai lime tipe, yaitu : a. Portland Cement Type I Tipe ini dipakai untuk segala macam konstruksi yang tidak memerlukan sifat-sifat khusus seperti ketahanan terhadap sulfat, zat asam dan lain-lain.Tipe ini biasanya digunakan untuk bangunan pemukiman, gedung-gedung sekolah dan lain-lain. Standar : -Standar Nasional Indonesia ; SNI 15-2049-1994. -American Society for Testing and Materials : ASTM C 150-95. -British Standard; BS 12 ; 19989. -Japanese Industrial Standard; JIS R-5210. b. Porland Cement Type II Semua tipe ini dipakai untuk kebutuhan segala macam konstruksi bila membutuhkan sifat ketahanan sulfat dengan tingkat sedang (0,008 – 0,17) dan 125 PPM serta Phnya tidak kurang dari 6. Pada daerah tertentu yang mempunyai suhu yang agak tinggi, maka untuk mengurangi penguapan air selama pegeringan dapat ditambahkan sulfat Moderate head of hidation.Semen jenis ini biasanya digunakan untuk bangunan dipinggir laut, bekas tanah rawa, aliran irigasi, beton untuk dam-dam dan landasan jembatan. Standar : -Standar Nasional Indonesia ; SNI 15-2049-1994. -American Society for Testing and Materials ; ASTM C 150-95. c. Portland Cement Type III Semen jenis ini digiling halus dan ditambahkan C2S lebih banyak dibandingkan



dengan



semen



tipe



I



yang



bersifat



mempunyai



pengembangan kekuatan tekan pada umur panjang.Semen tipe ini cocok untuk daerah dingin dan keadaan-keadaan emergency, untuk bangunan bertingkat, jembatan, pondasi dan lain-lain.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



20



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Standar : -Standar Nasional Indonesia ; SNI 15-2049-1994. -American Society for Testing and Materials ; ASTM C 150-95. d. Portland Cement Type IV Semen tipe ini mengandung C2S dan C3A yang lebih sedikit, sedangkan untuk C2S yang lebih banyak mempunyai sifat-sifat : a) Panas hidrosi yang rendah b) Kekuatan awalnya rendah tetapi kekuatan tekan pada umur panjang sama dengan tipe I. c) Semen ini biasanya digunakan untuk pebuatan dam-dam yang besar, bangunan di daerah panas dan kering. Standar : -Standar Nasional Indonesia ; SNI 15-2049-1994. -American Society for Testing and Materials ; ASTM C 150-95. e. Portland Cement Type V Semen jenis ini mempunyai ketahanan terhadap sulfat yang tinggi.Jadi semen tipe ini cocok untuk daerah yang mengandung sulfat seperti untuk bangunan pengolahan limbah, kolam, bangunan di tepi laut dan lain-lain. Standar : -Standar Nasional Indonesia ; SNI 15-2049-1994. -American Society for Testing and Materials ; ASTM C 150-95. f. Portland Pozzolan Cement (PPC) Merupakan produk baru yang digunakan untuk bangunan rumah pemukiman perkantoran dan lain-lain yang tidak memerlukan persyaratan khusus.Kualitas produk ini tidak kalah dengan semen tipe I dan tipe SMC.Produk ini memakai pasir Pozzoland yang didatangkan dari daerah pariaman. g. Portland Composit Cement (PCC) Produk ini adalah jenis semen yang menggnakan banyak Klinker dan sedikit Gypsum untuk pembuatannya, kualitas semen lebih baik dibandingkan dengan Portland Pozzolan Cement (PPC).Produksi semen



ILHAM SANDIKA / 1701041064



21



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 ini sangat khusus sesuai dengan pesanan. PPC ini banyak digunakan untuk konstruksi umum seperti: pekerjaan beton, pemasangan bata, selokan, jalan, pagar dinding, dan pembuatan elemen bangunan khusus seperti beton pracetak, beton pratekan, panel beton, bata beton (paving blok), dan lain sebagainya. 2. Oil Well Cement (OWC) Semen jenis ini merupakan semen khusus yang digunakan untuk pengeboran minyak bumi dan gas dengan konstruksi sumur minyak dengan kedalaman sampai 8000 kaki. OWC yang diproduksi adalah kelas HSR (High Sulfate Resistant ), yaitu semen yang tahan terhadap sulfat dengan kelebihan mempunyai ketahanan terhadap berbagai temperatur. Produksi ini memenuhi persyaratan standar nasional Indonesia ; (SNI) 15-2049-1994 dan American Society for Testing and Materials ; ASTM C 150-95.



3. Super Mansory Cement Semen ini termasuk jenis semen Portland campur yang digunakan untuk konstruksi ringan dengan kuat tekan karakteristik (fc) Setinggi-tingginya 20 Mpa (200 kg.cm2) pada umur 28 hari. Semen jenis ini dipakai untuk pembuatan mortal.Jenis ini sangat cocok untuk plesteran lantai, pembuatan tegel, genteng beton, paving dan lain-lain. 2.6



Kapasitas produksi



3. Kapasitas Produksi 4. PT. Semen Padang saat ini mempunyai kapasitas terpasang 5.240.000 ton per tahun dengan 5 unit pabrik, antara lain : 5. •Pabrik Indarung I



: 330.000 ton/tahun.



6. ( Sejak 1 Januari 2000,Pabrik Indarung I tidak digunakan lagi ) 7. •Pabrik Indarung II



: 660.000 ton/tahun.



8. •Pabrik Indarung III



: 660.000 ton/tahun.



9. •Pabrik Indarung IV



: 1.620.000 ton/tahun.



10. •Pabrik Indarung V



: 2.300.000 ton/tahun.



11. •Pabrik Indarung VI



: 3.000.000 ton/tahun



ILHAM SANDIKA / 1701041064



22



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



2.7 Sistem Kelistrikan PT. Semen Padang 2.7.1Kebutuhan Energi Listrik PT. Semen Padang Kebutuhan energi listrik yang sangat besar di PT. Semen Padang, sebagian besar digunakan untuk produksi dan serta kebutuhan energi yang di lakukan di luar aktifitas pabrik serta penggunaan lain untuk penerangan pabrik dan kantor serta fasilitas lain, sebagian energi listrik ini di-supply oleh PLN. Sumber energi tersebut berasal dari pembangkit yang terdiri dari PLTU Ombilin, PLTA Maninjau dan PLTD Simpang Haru dan untuk menunjang kebutuhan yang tidak terduga maka perusahaan memiliki sumber cadangan yaitu PLTD PT.semen padang. Agar supply energi listrik ke PT. Semen Padang tidak hanya ditanggung oleh satu pembangkit saja maka PLN menerapkan sistem interkoneksi yang pengaturannya dilakukan oleh Unit Pengatur Beban yang berada di Pauh Limo. Tabel 1. Tabel Daya Lisrik PT. Semen Padang No



Pabrik



Daya ( MW )



1.



Pabrik Indarung I



2,1



2.



Pabrik Indarung II



12



3.



Pabrik Indarung III



13,2



4.



Pabrik Indarung IV



26,4



5.



Pabrik Indarung V



34,5



6.



Pabrik Indarung VI



48



7.



Tambang



1,8



8.



Non Pabrik



1,2



TOTAL DAYA



139.2



Total energi listrik yang dibutuhkan oleh PT. Semen Padang adalah sebesar 139,2 MW yang terdiri dari 1,2 MW digunakan untuk kegiatan



ILHAM SANDIKA / 1701041064



23



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 operasional non pabrik dan untuk kegiatan operasional pabrik diperlukan 132.78 MW. 2.7.2 Sumber Energi Listrik PT. Semen Padang Energi yang dibutuhkan PT.Semen Padang sangat besar baik dipakai untuk menggerakkan motor–motor maupun instalasi penerangan pabrik, kantor dan fasilitas lainnya. Kebutuhan energi listrik ini ditangani oleh Biro Tenaga Listrik yang mendapatkan suply dari tiga sumber yaitu : 1. Tenaga Listrik PLN kontrak dengan PLN 140 MWA digunakan untuk menjalankan peralatan pada pabrik Indarung II, III, IV, V, dan untuk indarung VI. Untuk itu PLN mensuplai tenaga listrik dari Ombilin dan Solok I yang disalurkan melalui transmisi tegangan tinggi 150 kV. 2. Tenaga Listrik Pembangkit sendiri yaitu PLTD dan PLTA Pembangkitan sendiri PLTA dan PLTD = 24,3 MW pemakaiannya adalah Non Pabrik dan Power Emergency. 3. Waste Heat Recovery Power Generation (WHRPG) WHRPG atau pembangkit listrik yang memanfaatkan gas buang Pabrik Semen Padang, yang selain mampu menghasilkan daya dan penghemat listrik, juga mengurangi emisi CO2.WHRPG mengurangi emisi gas CO2 sebesar 43.117 ton/tahun dan menghasilkan tenaga listrik sebesar 8,5 MW. Untuk memudahkan pelayanan listrik, PLN mendirikan Gardu Induk Indarung yang dapat digunakan untuk melayani seluruh feeder yang ada di PT. Semen Padang. Gardu Induk digunakan sebagai pengatur penurunan tegangan pada masing-masing trafo daya penurun tegangan yang semula 150 kV ke 6,3 kV dan dari 20 kV ke 6,3 kV serta berfungsi sebagai pemantau operasi gardu untuk menekan jumlah gangguan listrik. A. Supply Daya oleh PLN Konsumsi daya PT. Semen Padang yang dikontrak PLN saat ini mencapai 90 MVA yang digunakan untuk operasional pabrik Indarung II dan pabrik Indarung III, Pabrik Indarung IV (kiln), Pabrik Indarung V,Pabrik Indarung VI serta Tambang. Karenaitu PLN mensupply daya



ILHAM SANDIKA / 1701041064



24



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 dari PLTU Ombilin dan Solok I yang ditransmisikan dengan saluran udara 150 KV. B. Supply Daya oleh Pembangkit Sendiri Sumber tenaga listrik sendiri yang dimiliki oleh PT. Semen Padang hanya menyediakan kebutuhan listrik bagi Kiln Dept. Indarung IV, Kantor Pusat, Rumah Sakit, Emergency/Inching Kiln Dept. Indarung II/III dan Kiln Dept. Indarung V. Sedangkan kebutuhan listrik untuk unit-unit lainnya, seperti Raw Mill dan kebutuhan pabrik diambil dari PLN. Berdasarkan tenaga pembangkitnya, maka pembangkit sendiri yang dimiliki oleh PT. Semen Padang terdiri dari : 1. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) a) PLTA Rasak Bunga Memiliki dua unit turbin dan generatuor dengan kapasitas terpasang 2x690 kVA dengan tegangan yang dibangkitkan 3kV. b) PLTA Batu Busuk/Kuranji Memiliki empat unit turbin generator dengan kapasitas terpasang 3x690 kVA dengan tegangan yang dibangkitkan 3 kV dan 1x3000kVA dengan tegangan yang dibangkitkan 6kV. 2.



Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) PT. Semen Padang memiliki dua buah Pembangkit Listrik Tenaga



Diesel, yaitu : a) PLTD (Pabrik Indarung I) PLTD I menggunakan mesin diesel Type L, yang terdiri dari enam unit generator dengan kapasitas terpasang 3x640 kVA, 1x2000 kVA dan 2x3000 kVA, dengan tegangan yang dibangkitkan sebesar 3 kV. b) PLTD (Pabrik Indarung II) PLTD II menggunakan mesin diesel Type V, yang terdiri dari tiga unit generator dengan kapasitas terpasang 3x6250 kVA dan tegangan yang dibangkitkan sebesar 6,3 kV.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



25



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 4. Waste Heat Recovery Power Generator Pada tahun 2011, tepatnya pada tanggal 26 oktober 2011 diresmikan proyek WHRPG (Waste Heat Recovery Power Generator) yaitu pembangkit listrik yang memanfaatkan gas buang dari pembakaran pabrik indarung V. Proyek WHRPG bekerjasama dengan NEDO jepang. Daya listrik yang dihasilkan dari WHRPG ini sebesar 7-8 MW dari target sebesar 8.5 MW. Apabila WHRPG ini dapat bekerja dengan optimal maka WHRPG ini dapat menghemat energi sekitar 30% dan mengurangi gas CO2 dari pembakaran sebesar 47 ribu ton pertahun. 2.8. Pendistribusian Energi Listrik ke Beban Supply tenaga lstrik untuk pelayanan beban indarung V, berasal dari gardu induk semen padang dengan tegangan incoming 6,3 kV melalui HTDB (High Tension Distributor Board) yang ada pada masing masing departemen. A. Busbar Untuk melayani beban digunakan busbar tegangan tinggi dan tegangan



rendah.Busbar



yang



digunakan



untuk



melayani



beban



dibuatdengan menggunakan tembaga dengan bentuk lempengan yang dipasang sepanjang HTDB, MDB dan MCC serta dilengkapi dengan isolator. B. HTDB (High Tension Distributor Board) Digunakan untuk melayani beban bertegangan tinggi berupa trafo dan motor, maka pada masing masing departemen digunakan HTDB 6,3 kV ysng tersusun atas beberapa cubicle yang dilengkapi dengan peralatan baik untuk incoming maupun beban.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



26



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 10. HTDB (High Tension Distributor Board)



C. MDB (Main Distribution Board) Beban bertegangan rendah sebesar 380 V dilayani melalui MDB dengan supply dari HTDB yang diturunkan melalui 6,3 kV / 380 V. beban dari MDB adalah berupa MCC dan motor bertegangan rendah dengan kapasitas daya 75 kW sampai dengan 315 kW. MDB terdiri dari beberapa section yang berisikan peralatan proteksi untuk beban, baik motor maupun MCC.



Gambar 11. MDB (Main Distribution Board) ILHAM SANDIKA / 1701041064



27



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 D. MCC ( Motor Control Circuit) MCC digunakan untuk melayani beban berupa motor dengan daya kecil dari 90 kW, welding dan penerangan. MCC terdiri dari beberapa komponen yang berisikan peralatan proteksi untuk masing masing beban.



Gambar 12. MCC (Main Control Circuit)



E. CB (Circuit Breaker) CB digunakan untuk alat penghubung dan pemutus beban. Jenis yang digunakan lebih banyak dari jenis OCB, VCB dan Sf 6 oil. Sf 6oil merupakan sarana yang diguakan untuk meredam busur api yang terjadi saat CB memutuskan arus yang tinggi.



Gambar 13. CB (Circuit Breaker)



ILHAM SANDIKA / 1701041064



28



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



2.9 Sistem Instrumentasi PT. Semen Padang Sistem instrumentasi tidak terlepas dari masalah pengontrolan. Sistem kontrol merupakan perlengkapan yang sangat penting dalam proses produksi modern. Keberadaan sistem kontrol dalam proses produksi berpengaruh langsung terhadap kualitas dan kuantitas produksi. Dengan adanya sistem kontrol, kondisi peralatan di lapangan dapat dimonitor sehingga apabila terjadi gangguan, sistem kontrol akan mengindikasikan gangguan tersebut pada Operating Station. Dengan demikian, sistem kontrol dapat menjaga agar proses produksi dapat berjalan secara optimal. Secara garis besar, sistem kontrol di PT. Semen Padang dibagi atas 2 : 1. Sistem Kontrol Manual (Individual System Control) Pada sistem ini belum dikenal pengendalian alat secara terpadu/terpusat pada satu tempat. Sistem ini menggunakan rangkaian kontrol yang sederhana. Masing-masing peralatan dioperasikan secara manual oleh operator lapangan. 2. Sistem Kontrol Otomatis Pada sistem ini, semua peralatan di dalam pabrik dikontrol oleh satu ruang pusat pengendali atau Central Control Station (CCS). Pengontrolan dilakukan dengan menggunakan interlocking system. Suatu alat yang diinterlock dapat berjalan apabila telah memenuhi syarat operasi yang benar. Persyaratan ini meliputi alat-alat yang mendukung peralatan yang diinterlock. Sistem interlocking yang digunakan di pabrik ada 4 macam :



a. Operational Interlock Yaitu interlocking yang terjadi dalam proses. Jika ada gangguan dalam aliran proses, maka seluruh peralatan utama dalam proses akan berhenti.



b. Safety Interlock Yaitu



interlocking



yang



digunakan



untuk



mengamankan



peralatan dari kerusakan terutama gangguan panas pada bearing, winding temperatur dan vibrasi pada peralatan. Jika gangguan yang timbul melewati batas setting maka peralatan tersebut akan berhenti dan peralatan yang juga akan berhenti akibat adanya Operasional Interlock. c. Protective Interlocking (PR)



ILHAM SANDIKA / 1701041064



29



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Preotective interlocking adalah interlock yang digunakan untuk melindungi mesin/motor dan juga personil dari gangguan atau kondisi abnormal yang berasal dari dalam mesin itu sendiri. d. Start-up Interlocking (ST) Star-up interlocking adalah syara-syarat / interlock yang harus dipenuhi sebelum sebuah mesin di start/dijalankan. Bila mesin sudah beroperasi maka interlock ini dapat diabaikan. Contoh Start Interlock adalah: 



Damper harus ditutup sebelum sebuah fan di-start. Apabila motor sudah beroperasi normal, damper dapat buka.



 Rotor starter harus dalam kondisi first step sebelum sebuah



motor HT (High Tension) di-start. e. Machine Interlocking (MACH) Machine Interlocking adalah interlock yang berguna untuk melindungi mesin atau pun personil, tetapi interlock ini hanya aktif saat mesin dioperasikan pada mode “Automatic” atau mode “single start”.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



30



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Motor Induksi 3 Fhasa Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik yang paling banyak digunakan di industri. Dikatakan motor induksi karena arus rotor motor ini merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan antara putaran rotor dengan medan putar yang dihasilkan. Motor induksi digunakan untuk mengendalikan kecepatan putaran pada mesin-mesin produksi. Motor induksi ini lebih banyak dipakai dibandingkan motor listrik arus searah, karena motor induksi lebih ekonomis dan handal dalam pengoperasiannya meskipun ditinjau dari aspek pegendalianya relatif lebih kompleks. Disamping itu, pemeliharaan motor induksi juga relatif lebih mudah dibanding motor arus searah. Motor ini memiliki kontruksi yang kuat, sederhana dan handal dan efisiensinya cukup tinggi saat berbeban penuh serta tidak membutuhkan perawatan yang banyak. Secara umum motor induksi dibagi menjadi dua buah yaitu motor induksi 1 fase dan motor induksi 3 fase. Secara prinsip kerja kedua motor ini adalah sama yaitu karena adanya induksi dan adanya medan putar pada belitan utama (stator) yang memotong batang-batang motor sehingga akan timbul induksi pada rotor. Bagian utama dari motor induksi adalah stator (bagian yang diam), bagian yang bergerak (rotor) dan celah udara. Motor induksi tiga fase bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fase sumber untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya. Jika pada motor induksi 1 fase untuk menghasilkan beda fase diperlukan penambahan komponen kapasitor, pada motor 3 fase perbedaan fase 0



sudah didapat langsung dari sumber. Arus 3 fase memiliki perbedaan 60 antar fasenya. Dengan perbedaan ini, maka penambahan kapasitor tidak diperlukan.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



31



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



3.2 Konstruksi Motor Induksi Motor induksi memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak 0,4 mm sampai 4 mm. Tipe dari motor induksi berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi dua macam yaitu rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya dan rotor sangkar tupai (squirrel-cage rotor) yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain.



Gambar 14. Konstruksi Motor Induks 3.2.1 Stator Komponen stator adalah bagian terluar dari motor yang merupakan bagian yang diam dan mengalirkan arus fase. Stator terdiri atas tumpukan laminasi inti yang memiliki alur yang menjadi tempat kumparan dililitkan yang berbentuk silindris. Stator terdiri dari lilitan



ILHAM SANDIKA / 1701041064



32



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 atau kumparan yang memberikan efek magnet kepada rotor, sehingga rotor dapat berputar.



Inti stator terbuat dari lapis-lapis pelat baja beralur yang didukung dalam rangka stator yang terbuat dari besi tuang atau pelat baja yang di pabrikasi. Lilitan-lilitan sama halnya dengan lilitan stator dari generator sinkron, diletakkan dalam alur stator yang terpisah 1200. Lilitan fase ini bisa tersambung delta ataupun bintang.



Gambar 15. Konstruksi Stator (a) lempengan inti (b) tumpukan inti dengan kertas isolasi pada beberapa alurnya (c) tumpukan inti dan belitan dalam caking statornya 3.2.2. Rotor Rotor merupakan bagian dari motor induksi yang bergerak akibat adanya induksi magnet dari kumparan stator yang diinduksikan kepada kumparan rotor. Ada dua jenis macam rotor pada motor induksi, yaitu : A. Motor Induksi Sangkar Tupai (Squirrel-cage motor) Penampang motor sangkar tupai memiliki konstruksi yang sederhana. Inti stator pada motor sangkar tupai 3 fase terbuat dari lapisan-lapisan pelat baja beralur yang didukung dalam rangka stator yang terbuat dari besi atau pelat baja yang dipabrikasi. Lilitan-lilitan kumparan stator diletakkan dalam alur stator yang terpisah 1200. Lilitan fase ini dapat tersambung dalam hubungan delta (Δ) ataupun bintang (Υ).



ILHAM SANDIKA / 1701041064



33



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 16. (a) Tipikal Rotor Sangkar, (b) Bagian-Bagian Rotor Sangkar Batang rotor dan cincin ujung motor sangkar tupai yang lebih kecil adalah coran tembaga atau aluminium dalam satu lempeng pada inti rotor. Dalam motor yang lebih besar, batang rotor tidak dicor melainkan dibenamkan ke dalam alur rotor dan kemudian dilas dengan kuat ke cincin ujung. Batang rotor motor sangkar tupai tidak selalu ditempatkan



paralel



terhadap



poros



motor



tetapi



kerapkali



dimiringkan. Hal ini akan menghasilkan torsi yang lebih seragam dan juga mengurangi derau dengung magnetik sewaktu motor sedang berputar.



Gambar 17. (a) Konstruksi Motor Induksi Rotor Sangkar Ukuran Kecil (b) Konstruksi Motor Induksi Rotor Sangkar Ukuran Besar



Pada ujung cincin penutup dilekatkan sirip yang berfungsi sebagai pendingin. Rotor jenis rotor sangkar standar tidak terisolasi, karena batangan membawa arus yang besar pada tegangan rendah. Karakteristik motor sangkar tupai adalah sebagai berikut : 1. Rotor terdiri dari penghantar tembaga yang dipasangkan pada inti yang solid dengan ujung-ujung yang dihubung singkat 2. Kecepatan konstan



ILHAM SANDIKA / 1701041064



34



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 3. Arus start yang besar diperlukan oleh motor menyebapkan tegangan berfluktasi 4. Arah putaran dapat dibalik dengan menukarkan dua dari tiga fase daya utama pada motor 5. Faktor daya cendrung buruk untuk beban yang dikurangi 6. Apabila tegangan diberikan pada lilitan stator dihasilkan medan magnet putar yang menginduksikan tegangan pada rotor. Tegangan tersebut pada gilirannya menimbulkan medan magnet. Medan rotor dan medan stator cendrung saling tarik menarik satu sama lain. Situasi tersebut membangkitkan torka yang memutar rotor dengan arah yang sama dengan putaran medan magnet yang dihasilkan oleh stator.



B. Motor Induksi Rotor Belitan (Wound-Rotor Motor) Motor rotor belitan (motor cincin slip) berbeda dengan motor sangkar tupai dalam hal konstruksi rotornya. Seperti namanya, rotor dililit dengan lilitan terisolasi serupa dengan lilitan stator. Lilitan fase rotor dihubungkan secara Υ dan masing -masing fase ujung terbuka yang dikeluarkan ke cincin slip yang terpasang pada poros rotor. Secara skematik dapat dilihat pada Gambar 3.6 Dari gambar ini dapat dilihat bahwa cincin slip dan sikat semata-mata merupakan penghubung tahanan kendali variabel luar ke dalam rangkaian rotor.



Gambar 18. Cincin Slip Pada motor ini, cincin slip yang terhubung ke sebuah tahanan variabel eksternal yang berfungsi membatasi arus pengasutan dan yang bertanggung jawab terhadap pemanasan rotor. Selama pengasutan,



ILHAM SANDIKA / 1701041064



35



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 penambahan



tahanan



eksternal



pada



rangkaian



rotor



belitan



menghasilkan torsi pengasutan yang lebih besar dengan arus pengasutan yang lebih kecil di banding dengan rotor sangkar



Gambar 19. Konstruksi Rotor Belitan 3.2.3 Terminal Motor (Clam Box) Salah satu bagian yang cukup penting untuk dapat memahami motor starter. Terminal Box adalah ‘stop kontak’ yang bertugas menyambung alian listrik dari sumber ke motor. Dari terminal box, pengaturan starter star atau delta dapat dilakukan, pengaturan star atau delta mengacu pada informasi yang tertera pada nameplate motor. 3.3 Prisip Kerja Motor Induksi Adapun prinsip kerja motor induksi adalah sebagai berikut: 1. Apabila sumber tegangan 3 fase dipasang pada kumparan stator, timbullah kecepatan medan putar (Ns), dimana dengan rumus sebagai Berikut : Ns=



f p



Dimana : Ns



= kecepatan sinkron (rpm)



f



= frekuensi (Hz)



p



= jumlah kutub rotor



ILHAM SANDIKA / 1701041064



36



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 2. Perputaran medan putar pada stator tersebut akan memotong batang-batang konduktor pada bagian rotor. 3. Akibatnya, pada bagian rotor akan timbul tegangan induksi (GGL). 4. Karena pada rotor timbul tegangan induksi dan rotor merupakan rangkaian yang tertutup sehingga pada rotor akan timbul arus (I). 5. Adanya arus di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor. 6. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. 7. Agar tegangan terinduksi diperlukan adanya perbedaan antara kecepatan medan putar stator dengan kecepatan putaran rotor. 8. Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut dengan slip (S) dinyatakan



dengan:................................................



(2.2)



Dimana, S



= slip



ns



= kecepatan putar stator (rpm)



nr



= kecepatan putar rotor (rpm)



9. Apabila nr = ns tegangan tidak terinduksi dan arus tidak mengalir pada kumparan jangkar rotor dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Kopel motor akan ditimbulkan apabila nr lebih kecil dari ns.



3.4Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi



ILHAM SANDIKA / 1701041064



37



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Gambar di bawah ini menunjukkan grafik hubungan antara torque kecepatan dengan arus pada motor induksi 3 phase: • Motor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi torque-nya rendah. • Saat motor mencapai 80% dari kecepatan penuh, torque-nya mencapai titik tertinggi dan arusnya mulai menurun. • Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.



Gambar 20. Grafik hubungan antara beban, kecepatan dan torsi



3.5 Penghasutan Pada Motor Induksi Motor Listrik adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, motor listrik ini penggunaannya paling di butuhkan dalam dunia industri dan paling banyak menimbulkan goncangan tegangan ( flicker ). Agar dapat meminimalisir goncangan tegangan maka kita harus mengetahui diantaranya teknik pengasutan motor listrik. Pengasutan motor induksi adalah cara menjalankan pertama kali motor, tujuannya agar arus starting kecil dan drop tegangan masih dalam batas toleransi.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



38



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Macam-macam pengasutan motor induksi 3 fasa adalah sebagai berikut: 1. Pengendalian Langsung (Direct On Line) Rangkaian untuk pengasut langsung (DOL Direct On Line) akan memutus atau menghubungkan suplai utama ke motor secara langsung. Karena arus pengasutan motor dapat mencapai tujuh / delapan kali lebih besar dari arus kondisi normal, maka pengasut langsung ini hanya digunakan untuk motor-motor kecil dengan daya kurang dari 5 Kw.



  Gambar 21. Direct On Line Starter



Rangkaian pengasut langsung ini ditunjukkan oleh gambar. Jika tombol mulai (Start) ditekan maka arus akan mengalir dari fasa merah (R) melalui rangkaian kendali dan kumparan kontaktor ke fasa biru. Arus ini akanmengkatifkan kumparan kontaktor sehingga kontaktor akan menutup untuk menghubungkan suplai 3 fasa ke motor. Jika tombol mulai dilepaskan rangkaian kendali akan tetap dipertahankan seperti semula melalui sebuah kontak penahan. Jika selanjutnya tombol berhenti (stop) ditekan atau jika kumparan-kumparan beban lebih bekerja maka rangkaian kendali akan terputus dan kontaktor akan membuka untuk memutuskan suplai listrik 3 fasa ke motor. Penghubungan kembali suplai ke motor hanya dapat dilakukan dengan menekan kembali tombol mulai, jadi rangkaian ini juga dapat memberi proteksi terhadap kehilangan tegangan suplai.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



39



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 2. Pengendalian Bintang Delta Untuk 3 buah beban, misalnya belitan-belitan dari otor 3 fasa, dihubungkan dalam hubungan bintang, maka arus saluran akan bernilai sepertiga dari nilai yang dimiliki jika beban yang sama dihubungkan dalam hubungan delta, sebuah pengasut yang mula-mula dapat menghubungkan belitan-belitan motor dalam hubungan bintang & kemudian mengubahnya dalam hubungan delta akan dapat mengurangi arus lebih pengasutan. Susunan rangkaian untuk pengasutan bintang delta (star delta) ini diperlihatkan pada gambar. Untuk kondisi pengasutan, belitan-belitan motor dihubungkan dalam hubungan bintang pada titik a-b-c dari ujung-ujung belitan melalui sebuah kontaktor pembentuk hubungan bintang. Hal ini akan dapat mengurangi besarnya tegangan fasa sebesar 58 % dari tegangan kerja motor dalam kondisi berputar normal serta mengurangi arus & besarnya torsi motor. Jika motor telah berputar maka sebuah saklar ganda akan mengubah hubungan belitan motor dari hubungan bintang ke hubungan delta sehingga dapat diperoleh arus asut minimum dan torsi motor dalam kondisi berputar yang maksimum. Pengasut motor ini harus juga dengan perlatan proteksi beban lebih serta proteksi terhadap terjadinya kehilangan tegangan, walaupun pada gambar peralatan proteksi tidak ditunjukkan.



 Gambar 22. Pengasutan Bintang Delta



ILHAM SANDIKA / 1701041064



40



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



3. Pengendalian dengan Autotransformator Sebuah pengasutan motor dengan Autotransformator merupakan salah satu metode lain yang dapat digunakan untuk mengurangi besarnya arus pengasutan motor dengan jalan mengurangi besarnya tegangan selama proses-proses awal pengasutan karena pengurangan tegangan akan berakibat pada berkurangnya torsi asut maka tegangan akan direduksi secukupnya saja untuk mengurangi arus pengasut, dengan cara memilih tingkat tegangan tertentu di kenal sebagai tapping tegangan. Rangkaian pengasutan dengan autotrafo ditunjukkan pada gambar dengan memposisikan saklar pada posisi mulai (Start) maka akan diperoleh hubungan seri antara belitan-belitan auto trafo, dengan belitan pengasut motor yang terhubung delta. Ketika kecepatan puataran motor telah cukup tinggi, maka saklar dipindahkan ke posisi jalan (Run) yang akan menghubungkan belitan-belitan motor secara langsung ke suplai tegangan 3 fasa. Keuntungan dari metode pengasutan ini ialah hanya memerlukan 3 buah kawat penghantar penghubung antara rangkaian pengasut motor dan rangkaian motor walaupun tidak terlihat di dalam gambar. Pengasut



motor



ini



juga



dilengkapi



juga



dengan peralatan proteksi beban lebih serta proteksi terhadap terjadinya kehilangan tegangan.



Gambar 23. Pengasutan dengan Autotrafo



ILHAM SANDIKA / 1701041064



41



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 4. Pengendalian Dengan Tahanan Rotor Untuk melakukan pengasutan motor dalam kondisi berbeban umumnya digunakan motor induksi dengan jenis rotor belitan karena memberi kemungkinan untuk melakukan penyambungan rangkaian rotor dengan tahanan luar melalui cincin slip dan sikat untuk meningkatkan torsi asut motor. Pada saat awal pengasutan motor, resistansi rotor luar adalah bernilai maksimum, kemudian seiring dengan meningkatnya putaran motor, resistansi rotor luar ini dikurangi secara bertahap hingga pada saat kecepatn penuh motor tercapai nilai resistansinya adalah nol dan motor bekerja normal sepertin halnya rotor motor sangkar. Rangkaian pengasut motor ini dilengkapi juga dengan peralatan proteksi beban lebih, proteksi terhadap terjadinya kehilangan tegangan serta system interlocking untuk mencegah terjadinya pengasutan motor dalam kondisi pengasutan motor dalam kondisi resistansi rotor tak terhubungkan. Rangkaian seperti pada gambar, tetapi rangkaian proteksinya tidak ditunjukkan.



  Gambar 24. Pengasutan dengan Tahanan Rotor 



5. Oil Rotor Starter Oil Rotor Starter (ORS) merupakan jenis tahanan yang terdiri dari elemen – elemen tahanan dihubungkan ke kumparan rotor. Elemen – eemen ini dimasukkan kedalam tabung yang berisi minyak, yang nantinya minyak tersebut berfungsi untuk meredam bunga api yang timbul nantinya. Elemen – elemen ini dihubungkan dengan saklar yang nantinya dilepaskan satu persatu hingga putaran motor normal.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



42



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 6. Liquid Rotor Starter Liquid Rotor Starter (LRS) merupakan tahanan asut berbentuk liquid atau cairan untuk peredam tingginya arus starting. Pada jenis starter ini kumparan dari rotor motor dihubungkan ke liquid rotor starter melalui slip – ring dan elemen terhubung tersebut berada di dalam suatu tabung yang berisi cairan sebagai elektrolitnya. Perbandingan penggunaan antara ORS dengan LRS dapat dilihat di dalam tabel dibawah ini : Tabel 2. Perbandingan oil rotor starter (ORS) dengan liquid rotor starter (LRS) Perbandingan Sistem tahanan Output maksimum Arus maksimum Sistem kontak



Fungsinya



Pemeliharaan



Gangguan yang terjadi



Liquid Rotor Starter Cairan elektrolit (air dengan sodium karbonat) 20000 kw 4000 A Elektroda berupa tembaga yang bergerak



Oil Liquid Starter Besi cor abu – abu atau tahanan gulungan gawat



Tahanan sekaligus peredam panas yang timbul dari arus start motor. Isolasi antara arus dengan tanki starter Pemeliharaannya hanya sedikit dan hanya dilihat dari batas volume liquidnya saja apabila berkurang ditambah



Hanya peredam panas dari arus start motor



Gangguan yang terjadi hanya kesalahan pada pencampuran air dan bahan kimia saja



14000 kw 3000 A Tidak ada bagian yang bergerak. System putaran pada tembaga



Perlu dilakukan pengecekan resistansi setiap 3 bulan sekali dan pengecekkan resistansi dilakukan satu persatu Sering terjadi kebocoran



BAB IV PEMBAHASAN



ILHAM SANDIKA / 1701041064



43



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



4.1 O-Sepa atau Separator O-Sepa atau Separator merupakan alat yang sangat penting pada pabrik semen. Separator adalah alat pemisah yang digunakan di dalam proses penggilingan semen. Separator mempunyai peranan yang sangat penting dalam menentukan hasil produksi semen, dimana fungsi dari separator adalah sebagai pemisah antara material yang sudah halus dengan material yang masih kasar. Penggunaan alat ini bertujuan untuk mendapatkan ukuran material yang sesuai dengan produk atau persyaratan proses berikutnya. Oleh karena itu separator diperlukan bagi sebuah pabrik semen untuk menentukan kualitas dari produk.



Gambar 25. O-Sepa atau Separator 4.1.1 Prinsip kerja O-Sepa atau Separator prinsip kerja dari



separator ini adalah material masuk ke separator



dibawa oleh aliran udara, di dalam separator material akan mengalami gaya sentrifugal, gravitasi dan perubahan pola aliran sehingga material yang kasar akan terpisah dengan material halus yang merupakan produk mill. Material yang sudah halus akan diteruskan ke proses selanjutnya, sedangkan material yang masih kasar akan kembali ke dalam mill.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



44



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 26. O-Sepa atau Separator O-Sepa atau separator menggunakan VSD sebagai alat pengontrol kecepatannya adalah karena O-Sepa merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan material halus dan kasar oleh karena itu diperlukan kecepatan motor yang sesuai dengan kebutuhan. Hal ini sangat cocok dengan fungsi dari VSD itu sendiri. Dengan mengatur parameter untuk kecepatan motor yang dibutuhkan, maka O-Sepa dapat bekerja dengan maksimal sebagai pemisah material halus dan material kasar yang akan mempengaruhi kualitas dari produk. 4.2 Variable Speed Drive (VSD) Inverter / Variable Frequency drive / Variable speed drive merupakan sebuah alat pengatur kecepatan motor dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan yang masuk ke motor. Pengaturan nilai frekuensi dan tegangan ini dimaksudkan untuk mendapatkan kecepatan putaran dan torsi motor yang di inginkan atau sesuai dengan kebutuhan. Secara sederhana prinsip dasar inverter untuk dapat



mengubah frekuensi menjadi lebih kecil atau lebih besar yaitu



dengan mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC kemudian dijadikan tegangan AC lagi dengan frekuensi yang berbeda atau dapat diatur.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



45



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 27. VSD Toshiba VF – AS1



4.2.1 Prinsip kerja VSD



Gambar 28. Power Supply dan koneksi ke motor



ILHAM SANDIKA / 1701041064



46



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 sumber Listrik dari PLN ataupun pembangkit sendiri mempunyai frekuensi yang konstan, dengan standar 50 Hz. Salah satu langkah yang bisa ditempuh yaitu dengan mengubah sumber AC menjadi DC. Untuk itu dibutuhkan Rangkaian Rectifier (Penyearah) atau Converter (Penyearah Terkendali). Pada umumnya digunakan konverter (penyearah terkendali) untuk mendapatkan Sumber DC dari listrik AC. Setelah listrik AC diubah jadi sumber DC maka perlu dilakukan perataan bentuk gelombang DC yang masih mengandung ripple (riak) AC. Caranya dengan menambahkan DC Link atau semacam filter. Hal ini berfungsi untuk meratakan bentuk gelombang DC agar berbentuk lurus dan stabil tidak terjadi naik turun (riak). Filter dapat dibuat dari sebuah kapasitor dan sebuah kumparan. Kumparan ini berfungsi untuk mengkonversikan tegangan variable dari rectifier ke bentuk tegangan DC variable.



Gambar 29. Prinsip kerja VSD Setelah didapatkan listrik DC yang murni , maka langkah selanjutnya adalahe menggubah listrik DC menhjadi listrik AC kembali dengan rangkaian Inverter. Inverter sebenarnya berisi



rangkaian flip-flop yang melalukan



penyaklaran secara bergantian terhadap listrik DC sehingga menghasilkan listrik AC . bentuk gelombang yyang di hasilkan dengan rangkaian inverter bisa gelombang kotak atau gelombang sinus . untuk mengghasilkan listrik AC dari output rangkaian inverter dengan gelombang sinus maka di perlukan rangkaian PWM (Pulse Width Modulator) . Rangkaian ini yang akan mencacah listrik DC menjadi listrik AC dengan bentuk gelombang mendekati sinus tetapi untuk motor listrik, gelombang AC non sinus akan mempengaruhi kualitas dayanya dan berefek pada panas yang di timbulkan sehingga menyebabkan peralatan cepat panas dan rusak.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



47



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Dengan menggunakan inverter, maka akan banyak di peroleh keuntungan secara teknis bila di bandingkan dengan cara lain. Beberapa keuntungan tersebut antara lain memppunyai jangkauan kecepatan yang lebih lebar, mempunyai beberapa pola untuk hubungan tegangan dan frekuensi, mempunyai fasilitas penunjukan meter, mempunyai lereng akselerasi dan deselerasi yang dapat di atur secara independen.



Gambar 30. Rangkaian VSD dangan proses PWM



Pada bagian inverter, rangkaian PWM menggunakan device elektronika daya “Insulated Gate Bipolar Transistor” (IGBT). IGBT memliki kemampuan penyaklaran yang sangat tinggi hingga ribuan kali per detik dimana dapat akif kurang dari 400 nano detik dan mati dalam waktu 500 nano detik . IGBT dibangun oleh sebuah Gate atau sebuah gerbang , kolektor, dan emittter. Saat Gate di berikan tegangan positif (biasanya



+15 VDC), arus akan mengalir



melalui kolektor dan emiter. IGBT akan mati saat tegangan positif di hilangkan dari Gate. Selama dalam kondisi mati, tegangan pada Gate IGBT akan di tahan paada nilai tegangan negatif yang kecil sekitar -15 VDC untuk mencegah agar tidak hidup dengan sendirinya. Tegangan yang masuk dari jalur input (jala-jala) 50 Hz di alirkan ke Board Rectifier atau penyearah DC , dan di tampung ke Bank Capacitor. Jadi dari AC di jadikan DC. Tegangan DC kemudian di umpankan ke



ILHAM SANDIKA / 1701041064



48



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Board inverter untuk dijadikan AC kembali dengan frekuensi yang sesuai dengan kebuutuhan. Jadi dari DC ke AC yang komponen



utamanya adalah



semiconductor aktif seperti IGBT. Tegangan DC di cacah dan di modulasikan sehingga keluar tegangan dan frekuensi yang di ingginkan.



Gambar 31.. IGBT



Variable speed drive atau sering juga di sebut dengan inverter yang menggunakan tegangan masuk untuk menggatur kecepatan motor , seperti di ketahui pada kondisi ideal (tanpa slip) . untuk mengatur frekuensi dapat digunakan persamaan berikut : Ns =



120. f p



Keterangan : 120 = konstanta Ns = speed motor RPM F = Frekuensi (Hz) P = jumlah Kutup motor (pole)



ILHAM SANDIKA / 1701041064



49



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Jadi dengan memainkan perubahan frekuensi tegangan yang masuk pada motor, kecepatan motor akan berubah. oleh karena itu inverter juga di sebut dengan variable speed drive. Motor induksi adalah salah satu peralatan uyang banyak digunakan di industri untuk keperluan penggerak berbagai proses yang ada di industri diantaranya adalah : Pompa, Kompresor, Fan, Blower, Conveyor, dan berbagai penggerak proses produksi lainya. Parameter yang di butuhkan dari motor induksi adalah pengaturan kecepatan dan torsi motor. untuk itu dibutuhkan pengaturan yang fleksibel dengan cara mengubah frekuensi input nya dari 50 Hz (standar PLN) menjadi frekuensi yang di ingginkan agar motor dapat berputar pada kecepatan yang di ingginkan. Pemilihan inverter



yang benar tentunya



dengan memperhatikan spesifikasi dari motor serta keperluan dalam pemakaian inverter itu sendiri. Seperti dengan memperhatikan daya motor , tegangan motor, frekuensi motor. Frekuensi dikontrol dengan beberapa cara, seperti input 0 – 10 VDC, 4 – 20 mA atau dengan preset memori semua itu biasa dilakukan dengan mengisi parameter program yang sesuai frekuensi dalam variable speed. Untuk pemasangan inverter sebaiknya juga dipasang unit pengaman hubung singkat seperti semikonduktor fase atau circuit breaker Frekuensi di control dengan berbagai macam cara, yaitu : melalui keypad (local), dengan eksternal potensiometer, input 0 – 10 VDC, 4 – 25 mA atau dengan preset memory. Semua itu bisa dilakukan dengan mengisi parameter sesuai dengan program. Analisis perhitungan kecepatan motor menggunakan dengan VSD Jika diketahui motor 3 fasa dengan spesifikasi : P = 200 kW ∑ kutub = 6 pole Untuk mengetahui berapa kecepatan pada frekuensi 10Hz, 20Hz, 30Hz, 40Hz, dan 50Hz. Maka dapat menggunakan rumus berikut: Ns =



120. f p



Penyelesaian :



ILHAM SANDIKA / 1701041064



50



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 1. Pada frekuensi 10 Hz, maka berapa kecepatan motornya? Ns = =



120. f p 120. 10 6



= 200 rpm 2. Pada frekuensi 20 Hz, maka berapa kecepatan motornya? Ns = =



120. f p 120. 20 6



= 400 rpm 3. Pada frekuensi 30 Hz, maka berapa kecepatan motornya? Ns = =



120. f p 120. 30 6



= 600 rpm 4. Pada frekuensi 40 Hz, maka berapa kecepatan motornya? Ns = =



120. f p 120. 40 6



= 800 rpm 5. Pada frekuensi 50 Hz, maka berapa kecepatan motornya? Ns = =



120. f p 120. 50 6



= 1000 rpm



ILHAM SANDIKA / 1701041064



51



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Jadi, hubungan frekuensi dengan kecepatan berbanding lurus. Semakin besar frekuensi yang diatur pada VSD 0-50 Hz maka kecepatan motor juga akan semakin besar atau cepat pula. 4.2.2 Komponen pada Variable speed drive (VSD) Toshiba VF-AS1



Gambar 32. Koneksi komponen pada VSD 



No-Fuse Breaker(NFB), berfungsi sebagai pembatas arus listrik dari beban lebih. Jika arus listrik yang melewati NFB melebihi dari arus nominalnya, maka NFB ini akan memutuskan arus listrik ke beban. NFB ini juga berfungsi sebagai saklar utamanya.







Macnetic



Contactor,



komponen



yang



berfungsi



sebagai



penghubung/kontak. 



AC Reaktor, berfungsi sebagai melindungi perangkat terhadap voltage drop, melindungi perangkat dari arus sentak, dan menaikkan faktor daya.







Radio noise filter, berfungsi untuk mengurangi efek noise pada sistem







DC Reaktor, berfungsi untuk menghaluskan sinyal DC dari penyearah.







Braking Resistor, berfungsi sebagai pengaman ketika terjadi over voltage atau tegangan balik. Alat ini akan menyerap tegangan lebih tersebut dan mengubahnya dalam bentuk panas.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



52



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 



Zero-phase Reactor, berfungsi untuk mengurangi noise pada keluaran inverter.







Surge suppressing filter, berfungsi untuk mereduksi tegangan jika terjadi lonjakan tegangan.



Gambar 34. AC Reaktor



Gambar 35. Panel VSD



ILHAM SANDIKA / 1701041064



53



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Gambar 36. Braking Resistor



4.2.3 Keypad Pada Variable Spees Drive (VSD) Toshiba VF-AS1



Gambar 37. VSD toshiba VF-AS1



Keterangan : 1. Run Lamp, lampu menyala ketika perintah ON dikeluarkan tetapi tidak ada sinyal frekuensi yang dikirim. Berkedip saat operasi dimulai. 2. PRG Lamp, lampu menyala ketika inverter dalam mode pengaturan parameter.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



54



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 3. MON Lamp, lampu menyala ketika inverter dalam mode monitor. Berkedip saat inverter ditempatkan dalam mode tampilan catatan operasi. 4. RUN Key, tombol untuk memulai operasi. 5. RUN Key Lamp, lampu menyala ketika tombol RUN diaktifkan. 6. Stop Key, tombol untuk menghentikan operasi. Tekan tombol dua kali untuk mengatur ulang inverter setelah trip. 7. Serial RS485 Connector/Cover, 2-wire RS485 Connector. Untuk menghubungkan



perangkat



lainnya,



seperti



panel



kontrol



tambahan. 8. Up key 9. Down key 10. % Lamp, lampu menyala ketika unit % 11. Hz Lamp, lampu menyala ketika unit Hz 12. Mode Key, menampilkan operasi frekuensi, parameter, penyebab kegagalan dan sebagainya. 13. Enter key, Menginputkan parameter 14. Up/down Key Lamp, lampu menyala ketika tombol up/down ditekan. 15. Easy key, tekan tombol ini untuk mengontrol fungsi yang ditetapkan parameter. 16. Easy key Lamp, lampu menyala ketika tombol Easy Key ditekan. 4.2.4 Parameter utama pada VSD untuk pengaturan Kecepatan Motor Frekuensi dikontrol dengan berbagai macam cara yaitu : melalui keypad (local), dengan external potensiometer, Input 0 ~ 10 VDC , 4 ~ 20 mA atau dengan preset memori. Semua itu bisa dilakukan dengan mengisi parameter program yang sesuai. Beberapa parameter yang umum dipergunakan/ minimal adalah sebagai berikut: 1. Display



ILHAM SANDIKA / 1701041064



: Untuk mengatur parameter yang ditampilkan



55



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 pada keypad display. 2. Control



:Untuk menentukan jenis control local/ remote.



3. Speed Control



:Untuk menentukan jenis control frekuensi referance



4. Voltage



: Tegangan Suply Inverter.



5. Base Freq.



: Frekuensi tegangan supply.



6. Lower Freq.



: Frekuensi operasi terendah.



7. Upper Freq.



: Frekuensi operasi tertinggi.



8. Stop mode



: Stop bisa dengan braking, penurunan frekuensi dan di lepas seperti starter DOL/ Y-D.



9. Acceleration



: Setting waktu Percepatan.



10. Deceleration



: Setting waktu Perlambatan.



11. Overload



: Setting pembatasan arus.



12. Lock



: Penguncian setting program.



Pengontrolan Variable Speed Drive Kontrol start/stop pada pengendalian Variable speed drive dapat di realisasikan dalam beberapa cara : 1. Pengontrolan dengan sistem manual Pengontrolan Variable



speed



drive manual ini dapat dilakukan



dengan tombol tekan start dan stop yang dihubungkan dengan cara penggawatan langsung pada terminal control inverter VSD 2. Pengontrolan dengan sistem otomatis Alternatif lain jika pengontrolan dari peralatan yang terpisah atau dari jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan PLC, ini dapat dilakukan penggawatan secara langsung dari PLC ke terminal inverter VSD.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



56



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 VSD yang digunakan untuk motor O-sepa 4Z1S01M1 yaitu VSD Toshiba VF-AS1. Berikut blok diagram sistem kerja pengontrolan VSD pada motor O-Sepa 4Z1S01M1



Operator



PLC



I/O



VSD



Motor



Dari bagan diatas, Operator menginputkan setpoint (0-100%) untuk mengatur nilai frekuensi (0-50Hz) ke VSD untuk mengatur kecepatan putaran motor agar mendapatkan flow yang dibutuhkan. Sehingga data dari VSD diinputkan kembali ke PLC sebagai feedback untuk dimonitoring oleh operator. 4.2.5 Kelebihan dan kekurangan VSD a.



kelebihan VSD  Dapat secara terus menerus mengatur kecepatan motor dan dapat diatur sesuai kebutuhan.  Penggunaan VSD dapat menghemat pemakaian listrik karena motot berputar hanya sesuai kebutuhan sehingga daya yang terpakai dapat diminimalkan.  Dapat menjaga motor karena kecepatan motor bisa disesuaikan dengan kebutuhan sehingga penggunaan motor tidak selalu maksimal.



b. Kekurangan VSD  Kekurangan menggunakan VSD adalah gelombang frekuensi yang dihasilkan oleh Pulse Width Modulator (PWM) tidak bisa sinusoida murni untuk itu harus diberi filter. 4.3 Motor Induksi 3 Fhasa Motor induksi 3 Phase merupakan salah satu dari jenis motor listrik yang merubah



energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran yang



mempunyai slip antara medan stator dan rotor dengan sumber tegangan 3 phase.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



57



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 Arus rotor motor ini bukan di peroleh dari suatu sumber listrik, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar. Motor induksi 3 phase merupakan motor arus bolak-ballik (AC) yang paling banyak digunnakan untuk keperluan dalam kelangsunggan proses suatu industri. Konstruksinya yang sederhana dan kuat mendasari



alasan keluasan



pemakaiannya. Dengan menggunakan motor induksi 3 phase, banyak hal yang bisa dilakukan salah satunya dengan membalik arah putaranya sesuai dengan yang di ingginkan. Cara yang sering dilalukan dalam pembalikan arah putaran adalah dengan menukar salah satu phase dengan phase yang lainnya terhubung pada lilitan stator. Motor induksi 3 phase berputar pada kecepatan yang pada dasarnya adalah konstan. Kecepatan putaran motor ini di pengaruhi oleh frekuensi dengan demikian pengaturan keceptatan tidak dpat dengan muudah dilakukan terhadap motor ini , namun motor induksi 3 phase merupakan jenis motor listrik yang paling banyak digunakan pada dunia industri karena sesuai kebutuhan dan memiliki banyak keuntungan.



Gambar 38. Motor 4Z1S01M1 Penggerak O-Sepa 4.3.1 Kontruksi Motor Induksi 3 Fhasa Kontruksi motor induksi terdiri atas dua bagian, yaitu: bagian stator dan bagian rotor. Bagian stator adalah bagian motor yang diam, yang terdiri dari badan motor, belitan stator, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor adalah bagian motor yang berputar, yang terdiri atas belitan rotor, poros rotor, kipas rotor.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



58



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



Gambar 39. Kontruksi Motor Spesifikasi motor berdasarkan name plate: Merk : Toshiba



Type : TIKK-FCKW 11



P : 200 kW



Amp : 370 A



Volt : 380 V



F : 50 Hz



Rpm : 985



Poles : 6



Gambar 40. Name Plate Motor 4Z1M1S01



4.3.2 Prinsip kerja Motor Induksi 3 Fhasa Prinsip kerja motor induksi 3 fasa dijelaskan oleh Badruzzaman (2015:147) bahwa, Ketika stator terhubung dengan sumber AC maka arus dapat masuk ke stator melalui kumparan stator. Sesuai hukum faraday bahwa apabila terdapat arus yang mengalir pada suatu kabel maka arus itu dapat menghasilkan fluks magnet pada kabel tersebut, dimana arahnya mengikuti kaidah tangan kanan. Akibat adanya fluks pada kumparan stator maka arus akan terinduksi



ILHAM SANDIKA / 1701041064



59



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020 pada rotor. Akibat munculnya arus pada rotor dan adanya medan magnet pada stator maka rotor akan berputar mengikuti hukum lorentz.



Gambar 41. Gaya yang ditimbulkan oleh hukum



Gambar 42. Gaya akibat fluks pada stator



ILHAM SANDIKA / 1701041064



60



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1.



Variable Speed Drive merupakan sebuah alat pengatur kecepatan motor dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan yang masuk ke motor.



2.



Hubungan frekuesi dengan kecepatan motor berbanding lurus. Semakin besar frekuensi yang diatur pada VSD maka semakin besar pula kecepatan pada motor.



3.



Motor yang digunakan yaitu motor induksi 3 fasa 4Z1S01M1 yang berfungsi sebagai penggerak dari O-Sepa atau Separator yang berfungsi sebagai alat untuk memisahkan memisahkan material halus dan material kasar. Material yang halus akan melanjutkan ke proses selanjutnya, sedangkan material kasar akan kembali ke dalam mill



5.2 Saran Saran-saran yang dapat penulis berikan setelah melakukan kerja praktek adalah: 1. PT. Semen padang hendaknya menyediakan perlengkapan safety bagi mahasiswa yang melakukan kerja praktek serta buku panduan operasional dan referensi peralatan untuk bahan kajian. 2. PT. Semen Padang hendaknya lebih meningkatkan lagi perhatianya terhadap masalah pencemaran lingkungan akibat polusi yang ditimbulkan dalam proses produksi pabrik, demi keselamatan, kesehatan karyawan dan warga sekitar pabrik. 3. Pemeliharaan dan pemeriksaan terhadap soft starter hendaknya dilakukan lebih



sering lagi,



apabila



tidak sering maka ke



mungkinansoftstarter akan rusak.



ILHAM SANDIKA / 1701041064



61



PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. SEMEN PADANG 2020



DAFTAR PUSTAKA 1)



Badruzzaman, Yusnan. Sistem Monitoring Kendali Motor Induksi Tiga Fasa Dengan Variable Speed Drive Berbasis PLC dan SCADA. Orbith Vol. 11 No. 2 Juli 2015 : 147 – 152 2) Biro Pembinaan dan Pengembangan Personil. 1996. Sistem Pembangkit dan Distribusi PT Semen Padang. Padang: PT Semen Padang. 3) https://duniaberbagiilmuuntuksemua.blogspot.com/2016/11/keunggulan -inverter- vfd-variable-speed-drives.html 4) https://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-motor-induksi-3-fasa/ 5)



https://www.thecementgrindingoffice.com/separators/ sep3genb.htm [6] Huda, Deni Nurul. Pengujian Unjuk Kerja Variabel Speed Drive Vf -



S9 Dengan Beban Motor Induksi 3 Fasa 1 Hp. Jurnal politeknik



negeri bandung. 6) Nurcahyanto, Eko Rudy, Dkk. Optimasi Proses Pemisahan di Unit Penggilingan Semen. In: Seminar Rekayasa Kimia Dan Proses 2010, 4-5 Agustus 2010, Teknik Kimia Undip Semarang. 7)



Toshiba. Instruction Manual Tosvert VF-AS1. Pemeliharaan Listrik dan Instrumen Cement Mill Indarung IV PT. Semen Padang



ILHAM SANDIKA / 1701041064



62