BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah Suatu Steam Power Plant dituntut punya availability tinggi dengan biaya yang optimum, konsekuensinya suatu power plant harus memiliki Program peningkatan kehandalan (reliability optimization). Availability yang kurang optimal, disebabkan oleh tingginya unplanned breakdown. Dimana, breakdown yang tinggi disebabkan oleh adanya pengelolaan failure yang belum baik. Untuk mengurangi unplanned breakdown, harus ada proses yang dilakukan untuk menggeser kegiatan unplanned maintenance (non tactical) menjadi planned maintenance (tactical maintenance). 50% lebih kegiatan tactical maintenance difokuskan pada kegiatan Predictive Maintenance (PdM), sedangkan Lebih dari 80% kegiatan maintenance harus Tactical Maintenance dan sisanya kurang dari 20 % merupakan kegiatan Non Tactical. Salah satu yang menjadi aplikasi didalam kegiatan Predictive Maintenance (PdM) di PLTU Suralaya adalah monitoring kondisi motor-motor listrik. Motor listrik yang digunakan didalam sebuah Steam Power Plant, khususnya PLTU Suralaya menggunakan motor induksi 3 phasa. Oleh karena itu banyak penelitian 1
2
yang membahas mengenai metode untuk mengetahui performansi motor induksi sebagai langkah antisipasi gangguan pada motor induksi yang menyebabkan motor berhenti berputar secara tiba-tiba. Tujuan dari dari aplikasi tactical maintenance ini salah satunya adalah Meningkatkan reliability, mengurangi unplanned breakdown dan meningkatkan profit serta saving kepada perusahaan. Adapun permasalahan yang timbul didalam motor listrik meliputi masalah mekanik (mechanical problem) dan masalah listrik (electrical problem). Mechanical problem dapat berupa unbalance, missalignment, resonance, mechanical looseness, soft foot, keausan bearing (bearing wear), kerusakan bearing (bearing faults), eccentric rotor dan frame distortion. Sedangkan masalah yang ditimbulkan dari sisi electrical problem antara lain uneven air gap, eccentric rotor, broken rotor bars, shorted rotor lamination dan phasing problem. Metode-metode perawatan yang dilakukan dalam planned maintenance (predictive maintenance) untuk motor listrik didalam PLTU Suralaya meliputi vibration Analysis, motor current signature analysis (MCSA), flux measurement, shaft current/voltage measurement, temperature dan infra red thermography. Motor listrik memerlukan berbagai macam pengujian untuk mengetahui kehandalannya, baik pengujian eccentricity, bearing, stator maupun pengujian pada rotor. Metode yang paling sering digunakan untuk mendeteksi kerusakan motor secara on-line yaitu dengan MCSA (Motor Current Signature Analysis). Penggunaan metode MCSA yaitu dengan parameter arus serta harmonisa yang ditimbulkan oleh motor pada saat beroperasi.
3
1.2
Rumusan Masalah Suatu sinyal arus motor idealnya suatu gelombang sinusoidal sempurna
pada 50 Hz. Amplitudo dari puncak frekuensi adalah sama dengan root means square (RMS) amplitudo dari gelombang sinus. Konversi arus dari waktu ke daerah frekuensi dicapai dengan menggunakan suatu algoritma Fast Fourier Transform (FFT). Selama motor induksi beroperasi, akan banyak sinyal harmonisa timbul di motor. Suatu sinyal akan menunjukkan banyak peak yang mencakup line frekuensi dan harmonisanya yang dikenal dengan motor’s current signature. Pengaruh harmonisa ini akan memungkinkan identifikasi berbagai kesalahan motor.
1.3
Batasan Masalah Berhubung disiplin ilmu yang diterapkan didalam PLTU merupakan
gabungan dari beberapa disiplin ilmu dan untuk menjadikan penulisan tugas akhir ini menjadi lebih terarah, maka penulis akan menguraikan dasar teori dan pembahasan/analisa yang terperinci hanya yang berhubungan dengan disiplin ilmu penulis peroleh yaitu teknik elektro, sedangkan hal lain yang berhubungan dengan topik
tetapi
tidak
sesuai
dengan
disiplin
ilmu
penulis
maka
pembahasan/penguraiannya hanya secara umum saja. Secara rinci batasan masalah dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : a.
Objek yang dianalisa merupakan motor induksi 3 phasa pada LP drain pump beban 110 KW, 380 volt di PLTU Suralaya Unit 1.
b.
Skripsi ini hanya membahas mengenai kegagalan pada sebuah motor induksi 3 phasa, salah satunya rotor bar degradation dan static eccentricity.
4
c.
Skripsi ini hanya mencari berbagai indikasi kegagalan yang disesuaikan dengan standar analisis tertentu, tidak membahas penyebab pasti kegagalan yang muncul.
d.
Pengaruh kerja LP drain pump terhadap effisiensi thermal tidak dijelaskan secara terperinci, hanya sebagai pembanding terhadap kehandalan unit pembangkit (reliability power plant).
e.
Fast Fourier Transform (FFT) dalam penghitungan arus dalam domain waktu terhadap domain frekuensi tidak dibahas dalam skripsi ini.
1.4
Tujuan Penelitian Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah: 1.
Menganalisis suatu kegagalan (failure) pada sebuah motor induksi 3 phasa LP drain pump beban 110 KW, 380 volt dengan metode MCSA berdasarkan data dari analisa vibrasi dan data IR thermography.
2.
Menganalisis tingkat kerusakan secara elektrik (electrical problem) pada motor induksi 3 phasa.
3.
Menghitung secara matematis perhitungan rotor bar damage dan static eccentricity melalui Motor Current Signature Analysis (MCSA).
1.5
Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini adalah: 1.
Studi literatur.
5
Metode ini dilakukan dengan mengumpulkan dan mempelajari bukubuku yang ada hubungannya dengan tugas akhir yang akan dibuat, yang nantinya buku-buku ini digunakan sebagai referensi.
1.6
2.
Menguji dan mengambil data dari perancangan.
3.
Menganalisa hasil dan membuat kesimpulan.
Sistematika Penulisan Untuk mendapatkan gambaran secara umum tentang pokok pembahasan
Tugas Akhir ini, penulis membaginya dalam beberapa bab yang secara garis besar adalah sebagai berikut: BAB I. PENDAHULUAN Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan, batasan masalah, metode penelitian serta sistematika penulisan yang melatar-belakangi Tugas Akhir ini disusun. BAB II. LANDASAN TEORI Pada bab ini akan diuraikan tentang landasan teori dasar serta pendukung yang membantu penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Di antaranya teori tentang jenis motor induksi 3 phasa, medan magnet putar, dasar-dasar motor induksi 3 phasa dan pengenalan teknologi MCSA. BAB III. PERANCANGAN Pada bab ini, penulis akan menguraikan tentang prinsip kerja LP drain pump, pengaruh LP drain pump pada feedwater system dan prosedur pengambilan data dengan metode Motor Current Signature Analysis (MCSA).
6
BAB IV. ANALISA MASALAH Pada bab ini, penulis akan menguraikan tentang analisis kerusakan rotor bar dan static eccentricity motor induksi 3 phasa pada LP drain pump dengan metode Motor Current Signature Analysis (MCSA), sesuai dengan inputinput yang didapat dari line frekuensi dan harmonisanya. BAB V. PENUTUP Penulis akan menguraikan kesimpulan yang diperoleh dari hasil analisis serta saran-saran agar diperoleh suatu sistem yang lebih baik. DAFTAR PUSTAKA Berisi tentang judul beserta pengarang dari acuan yang digunakan untuk menunjang terselesainya tugas akhir ini. LAMPIRAN Berisi data-data penunjang dari analisa data.
