Makalah Kerja Praktek di Terminal Peti Kemas Semarang(TPKS) SISTEM OPERASI CONTAINER CRANE (CC) DI TERMINAL PETI KEMAS SEMARANG
Hadi Sutanto Saragi1, Ir.Yuningtyastuti, MT2 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Jalan Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
-AbstrakTerminal Peti Kemas Semarang (TPKS) merupakan salah satu pelabuhan penting di Indonesia yang berlokasi di Semarang. Dalam menjalankan fungsinya sebagai pemindah dan penyimpan peti kemas, Terminal Peti Kemas Semarang memiliki berbagai peralatan transportasi peti kemas, salah satunya adalah Container Crane (CC). Container Crane merupakan beban energi listrik terbesar yang ada di TPKS. Selain motor DC, didalam container crane juga terdapat peralatan utama lainnya, diantaranya converter yang berfungsi untuk mengatur putaran motor DC agar sesuai dengan kebutuhan, serta transformator yang berfungsi untuk menyuplai semua kebutuhan listrik yang ada didalam container crane. Container Crane digunakan untuk memindahkan peti kemas dari kapal ke truck atau sebaliknya dari truck ke kapal. Dalam proses pemindahan peti kemas tersebut dibutuhkan kerja sama antar peralatan listrik yang ada di container crane. berikut ini akan dibahas sistem pengoperasian container crane. Kata kunci : container crane, motor DC, transformator I Pendahuluan 1.1 Latar belakang Transportasi laut memegang peranan penting dalam sistem perdagangan dunia saat ini. Tanpa infrastruktur yang baik, ekspor dan impor dengan skala yang besar melalui laut seperti sekarang ini, tidak akan bisa terwujud. Di sinilah pelabuhan memegang peranan yang sangat penting dalam menyediakan fasilitas dan jasa pelayanan ekspor dan impor. Setiap bulannya Terminal Peti Kemas Semarang membongkar muat puluhan ribu peti kemas. Dengan jumlah yang sebanyak ini, tidak boleh terjadi kesalahan sedikitpun dalam proses pemindahan, maupun penyimpanan. Oleh karena itu terdapat berbagai macam peralatan yang digunakan untuk menunjang proses ini, diantaranya container crane (CC), Rubber Tyre Gantry Crane (RTG), serta truk container. Di Terminal Peti Kemas Semarang terdapat 5 buah Container Crane yaitu CC3, CC4, CC5, CC6, dan CC7. CC3 dan CC4 masih menggunakan mesin lama buatan MITSUBISHI dan Container crane yang menggunakan mesin baru buatan SIEMENS yaitu CC5, CC6 dan CC7. Container crane ini menggunakan beberapa motor listrik sebagai penggeraknya. Untuk mengangkat dan memindahkan peti kemas yang berbobot Hadi Sutanto Saragi
puluhan ton ini, dibutuhkan motor-motor listrik berdaya besar. Hal ini menjadikan container crane menjadi peralatan pengkonsumsi daya listrik terbesar di Terminal Peti Kemas Semarang.Pada kerja praktek ini dipelajari prinsip kerja CC secara umum dan bagian-bagian penting container crane yaitu transformator, motor DC, dan converter. 1.2 Tujuan Tujuan dari penulisan makalah seminar Kerja Praktek ini adalah: 1. Mengetahui sistem operasi container crane di Terminal Peti Kemas Semarang(TPKS) 2. Mengetahui bagian – bagian container crane serta fungsinya 3. Mempelajari motor – motor DC sebagai penggerak utama Container Crane 1.3 Pembatasan Masalah Dalam penyusunan laporan kerja praktek, pembahasan hanya dibatasi pada penjelasan prinsip kerja Container crane (CC) 5, 6, dan 7 di PT. Pelabuhan Indonesia III, Terminal Peti Kemas Semarang.
Page 1
II Dasar Teori
telunjuk, dan telapak tangan saling tegak lurus maka: Ibu jari : menunjukkan arah gaya. Telapak tangan : menunjukkan arah medan dari kutub utara ke kutub selatan. Jari Telunjuk :menunjukkan arah tegangan/arus. Besarnya gaya lorenz yang timbul adalah sebagai berikut: F = B . I . L sin Ө
Gambar 2.1 sistem kelistrikan CC Pada gambar 2.1 dapat dilihat bagan sistem kelistrikan di dalam CC. Sebelum kita mempelajari CC, perlu kita pahami dulu prinsip kerja trafo, motor DC dan penyerah 3Ф jembatan terkontrol penuh. 2.1 Transformator Transformator adalah peralatan yang berfungsi mengkonversi arus atau tegangan bolak-balik dari nilai tertentu menjadi nilai yang lain. Transformator bekerja berdasarkan hukum ampere dan hukum faraday. Jika pada salah satu sisi kumparan pada transformator dialiri arus bolak-balik, maka timbul garis gaya magnet yang berubah-ubah sehingga pada kumparan sekunder terjadi induksi GGL. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder. 2.2 Motor Arus Searah Motor listrik arus searah adalah sebuah peralatan listrik yang berfungsi mengubah energi listrik arus searah menjadi energi mekanik. Sebagai masukan pada motor ini adalah energi listrik arus searah dan keluarannya adalah energi mekanis putar, yang merupakan kebalikan dari generator. Konstruksi motor arus searah sama dengan generator arus searah. Oleh karena itu, mesin listrik ini dapat berfungsi sebagai motor maupun generator. Prinsip dasar motor listrik arus searah adalah jika kumparan jangkar yang dialiri listrik dan kumparan medan diberi penguatan, maka akan timbul gaya lorenz pada tiap-tiap sisi kumparan jangkar tersebut. Gaya lorenz mempunyai arah seperti ditunjukkan oleh kaidah tangan kiri, yaitu bila ibu jari, jari Hadi Sutanto Saragi
Dimana: F : gaya lorenz yang dialami penghantar(N) B : gaya magnet antar kutub(Wb/m2) I : besar arus pada penghantar(A) Ө : sudut antara penghantar dan medan magnet
Gambar 2.2 Kaidah tangan kiri 2.3 Penyearah tiga fasa terkontrol penuh Salah satu komponen utama pada penyearah terkontrol penuh adalah Thyristor atau biasa disebut SCR (Silicon Controled Rectifier). Prinsip kerja thyristor mirip dengan dioda namun dilengkapi dengan gate. Simbol thyristor dan struktur dasar thyristor terdapat pada gambar 2.3 dibawah ini.
Gambar 2.3
(a) (b) (a) Simbol thyristor (b) Struktur dasar thyristor
Page 2
Gambar 2.4 Rangkaian penyearah tiga fasa terkontrol penuh III Container crane 3.1 Bagian-bagian CC Bagian-bagian utama dari container crane yaitu: 1. Machinary house Machinary house merupakan tempat pemasangan motor-motor listrik utama yang penggerakkan container crane dan semua peralatan peralatan penunjang lainnya termasuk transformator, converter, dan PLC. 2. Boom Boom berfungsi untuk memperpanjang jangkauan container crane ke arah laut. Pada saat container crane tidak beroperasi boom akan bergerak ke atas. 3. Spreader Spreader berfungsi untuk mengangkat peti kemas dari truk ke kapal maupun sebaliknya. Bagian ini disebut spreader karena ukurannya dapat menyesuaikan dengan panjang peti kemas yang akan diangkat. 4. Operator Cab’s Merupakan kabin tempat operator CC bekerja. Kabin ini bergerak bersama trolley sehingga operator dapat melihat posisi spreader terhadap peti kemas. 3.2 Transformator Untuk menyuplai seluruh kebutuhan energi listrik container crane, terdapat 2 buah trafo yang berfungsi menurunkan tegangan dari 3,3 KV ke 400 V. Trafo yang digunakan adalah trafo tipe kering yang merupakan salah satu produk dari SIEMENS, yaitu trafo GEAFOL. Trafo yang digunakan masing-masing memiliki daya 800 kVA dan 200 kVA. 3.3 Motor DC Untuk dapat memindahkan peti kemas, spreader harus dapat bergerak maju mundur serta turun naik. Oleh karena itu terdapat beberapa motor DC SIEMENS yang bekerja sama untuk menggerakkan spreader, yaitu: Hadi Sutanto Saragi
1. Motor boom hoist atau motor boom, Tipe motor 1GG6186-0ZD40-7ZV3-Z. Dengan daya 90 kW, motor ini berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan lengan boom. Bekerja secara kontinyu selama 4-5 menit untuk menaikkan atau menurunkan. Dengan tegangan jangkar 485 V, motor ini mampu menarik arus 200 A secara kontinyu atau 400A selama 60 detik. Dengan rating tegangan medan 310 V dan arus medan 7,4 A, motor ini dapat berputar dengan rating kecepatan 1750 rpm. Berat total 460 Kg dipasang di machinary house. 2. Motor main hoist atau motor hoist, Tipe motor 1GG7552-5ZD40-7MV1-Z .Dengan daya 400 kW, motor ini berfungsi untuk menggerakkan spreader kearah atas atau bawah. Bekerja secara kontinyu selama operasi bongkar muat. Merupakan motor terbesar di CC. Dengan tegangan jangkar 520 V, motor ini mampu menarik arus 825 A secara kontinyu atau 1650A selama 60 detik. Dengan rating tegangan medan 310 V dan arus medan 12,5 A, motor ini dapat berputar dengan rating kecepatan 1750 rpm. Berat total 2600 Kg, dipasang di machinary house. 3. Motor trolley traverse atau motor trolley, Tipe motor 1GG6186-0ZD40-7ZV3-Z. Dengan daya 90 kW, motor ini berfungsi untuk menggerakkan spreader ke depan atau ke belakang. Bekerja secara kontinyu selama selama operasi bongkar muat. Dengan tegangan jangkar 485 V motor ini mampu menarik arus 200 A secara kontinyu atau 400A selama 60 detik. Dengan rating tegangan medan 310 V dan arus medan 7,4 A, motor ini dapat berputar dengan rating kecepatan 1750 rpm. Berat total 460 Kg dipasang di machinary house. 4. Motor gantry travel atau motor gantry, Tipe motor GNFZ 180M/3. Berbeda dengan motor lain yang berjumlah 1 buah pada tiap CC, motor ini pada tiap CC berjumlah 8 buah dengan daya masing-masing 15 kW, berfungsi untuk menggerakkan seluruh container crane ke samping kanan dan kiri. Dengan tegangan jangkar 250 V motor ini mampu menarik arus 70,5 A selama 30 menit. Dengan rating tegangan medan 150 V dan arus medan 3,39 A, motor ini dapat berputar dengan rating kecepatan 1750 rpm. Motor ini dipasang di kaki-kaki container crane. Page 3
3.4 Converter Untuk pengaturan motor-motor DC diatas, digunakan converter yang juga merupakan produk dari SIEMENS yaitu SIMOREG DC MASTER. IV Sistem Operasi Container Crane
Gambar 4.1 Prinsip Kerja Container Crane 4.1 Langkah Kerja Saat Impor Pada saat Impor langkah kerja container crane sebagai berikut: 1. Motor boom hoist akan menurunkan lengan boom. 2. Motor Gantri travel akan menggerakkan contaner crane sehingga boom tepat berada didepan peti kemas pada kapal. 3. Kemudian Motor trolley tranverse akan menggerakkan spreader ke depan atau ke belakang sehingga spreader tepat berada dibawah peti kemas. 4. Selanjutnya Motor Main hoist akan menggerakkan spreader ke bawah hingga spreader menyentuh peti kemas. 5. Hidraulic pada spreader akan menyesuaikan besar peti kemas dan menguci peti kemas sehigga spreader dan peti kemas menyatu.
Hadi Sutanto Saragi
6. Kemudian Motor main hoist akan mengangkat spreader ke atas (peti kemas juga terangkat keatas). 7. Motor trolley travel akan menggerakkan spreader ke depan atau ke belakang hingga spreader tepat diatas chasis truck container. 8. Kemudian motor main hoist akan menurunkan spreader hingga peti kemas menyentuh chasis truck container. 9. Hidraulic pada spreader kemudian akan bekerja membuka kunci peti kemas sehingga spreader dan peti kemas terpisah. 10. Kemudian Motor main hoist akan kembali bekerja mengangkat spreader. 11. kemudian kembali kelangkah dua hingga peti kemas yang ada di kapal selesai dipindahkan. 12. Setelah peti kemas selesai dipindahkan maka motor boom akan mengangkat kembali lengan boom. 4.2 Langkah Kerja Pada Saat Ekspor Pada saat Ekspor langkah kerja container crane sebagai berikut: 1. Motor boom hoist akan menurunkan lengan boom. 2. Motor Gantri travel akan menggerakkan contaner crane sehingga boom tepat berada didepan bagasi kosong pada kapal. 3. Kemudian Motor trolley tranverse akan menggerakkan spreader ke depan atau ke belakang sehingga spreader tepat berada dibawah peti kemas pada chasis truck. 4. Selanjutnya Motor Main hoist akan menggerakkan spreader ke bawah hingga spreader menyentuh peti kemas. 5. Hidraulic pada spreader akan menyesuaikan besar peti kemas dan menguci peti kemas sehigga spreader dan peti kemas menyatu.
Page 4
6. Kemudian Motor main hoist akan mengangkat spreader ke atas (peti kemas juga terangkat keatas). 7. Motor trolley travel akan menggerakkan spreader ke depan atau ke belakang hingga spreader tepat berada di bagasi kapal. 8. Kemudian motor main hoist akan menurunkan spreader hingga peti kemas menyentuh lantai kapal. 9. Hidraulic pada spreader kemudian akan bekerja membuka kunci peti kemas sehingga spreader dan peti kemas terpisah. 10. Kemudian Motor main hoist akan kembali bekerja mengangkat spreader. 11. kemudian kembali kelangkah dua hingga peti kemas yang ingin diekspor selesai dipindahkan ke kapal. 12. Setelah peti kemas selesai dipindahkan maka motor boom akan mengangkat kembali lengan boom. V Penutup 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dari pelaksanaan Kerja Praktek yang dilaksanakan di Terminal Peti Kemas Semarang adalah: 1. Container Crane merupakan alat untuk memindahkan peti kemas pada sistem ekspor dan impor jalur laut. 2. Container crane membutuhkan daya listrik yang besar dalam pengoperasiannya yaitu sekitar 1000 KVA. 3. Kelebihan motor DC yaitu sistem pengaturan kecepatan yang mudah dan tahan lama.
Theraja, BL dan AK, A Text Book of Technology Volume II, Nirja Construction and Development co.(p) LTD, New Delhi, 1994.
Hadi Sutanto Saragi
4. Trafo GEAFOL memiliki kelebihan diantaranya dapat dibebani 50 % diatas kapasitasnya jika dilengkapi dengan kipas pendingin sehingga jika tejadi overload sistem tetap bekerja. 5. SIMOREG DC MASTER memiliki kelebihan yaitu harganya yang murah namun kualitas tinggi serta memiliki ukuran fisik yang kecil sehingga tidak membutuhkan tempat yang luas. 5.2 Saran Saran yang bisa diberikan untuk memperbaiki sistem yang ada di Terminal Peti Kemas Semarang adalah: 1. Sistem pendinginan motor dapat ditingkatkan dengan menggunakan air radiator sehingga dapat meningkatkan kinerja motor DC tersebut. 2. Arus yang dihasilkan oleh putaran balik motor DC sebaiknya dapat dimanfaatkan untuk beban ringan seperti lampu, yaitu dengan menyimpan terlebihdahulu ke dalam Accu. VI Daftar Pustaka
Rashid, Muhammad H, Power Electronics, Circuit, Devices, and Applications 3rd, Prentice Hall, New Delhi, 2004. Sulasno, Ir, Dasar Teknik konversi Energi Listrik dan Sistem Pengaturan 2nd, Badan Penerbit Universitas Diponegoro, Semarang, 2004. Wildi, Theodore, Electrical Machines, Drives, and Power Sstems 3rd, PrenticeHall International, Inc. New Jersey, 1997.
Page 5
-------, DA 12 DC Motors Sizes 160 to 630 31.5 kW to 1610 kW, Siemens AG, 2008
www.tpks.co.id/
-------, DA 12 T DC Motors Engineering information for Catalog DA 12, Siemens AG, 2008 -------, DA 21.1 SIMOREG DC-MASTER 6RA70 Digital Chassis Converters, Siemens AG, 2008 -------, Crane Monitoring and Management System User’s Manual, Ishikawajima-Harima Heavy Industries, co, Ltd. BIODATA
-------, Cast-resin Dry-type Transformers, GEAFOL, Siemens. http://andihasad.wordpress.com/2011/11 /15/thyristor/
Hadi Sutanto Saragi, lahir di Tarutung Tanggal 9 September 1991 telah menempuh pendidikan di SD , SMP Santa Maria Tarutung, SMA N 19 Bandung dan Teknik Elektro UNDIP sampai sekarang.
http://elka.ub.ac.id/praktikum/de/de.php ?page=2 Semarang, 10 Mei 2012 Mengetahui dosen pembimbing,
Ir. Yuningtyastuti,MT. NIP.195209261983032001
Hadi Sutanto Saragi
Page 6
