Efisiensi Energi Listrik Menggunakan Variable Speed Drive (VSD) Pada Motor Induksi 3 Phasa
Budi Setio Utomo1, Irfan2
1,2,3Elektro, Universitas Islam Kalimantan Muhammad Arsyad Al- Banjari Banjarmasin
Email: 1budisetioutomo119@gmail.com ; 2irfan9617@gmail.com
Abstrak - Variable Speed Drive (VSD) adalah suatu rangkaian alat yang digunakan untuk mengendalikan kecepatan motor listrik arus bolak balik (AC) dengan mengontrol frekuensi daya listrik yang dipasok ke motor. Pada penelitian ini menggunakan VSD merek Schneider type Altivar 61 ATV61HD55N4 dan soft starter merek ABB type PSTX142-600-70 untuk mengontrol motor listrik induksi 3 phasa penggerak pompa distribusi jenis submersible merek Tsurumi type LH845-50 yang bekerja mendistribusikan air bersih ke pelanggan PDAM. Penelitian bertujuan mengetahui konsumsi energi listrik motor induksi 3 phasa yang menggunakan sistem kontrol Variable Speed Drive (VSD) dan membandingkan dengan konsumsi energi listrik yang menggunakan sistim kontrol Soft Starter. Besarnya konsumsi energi listrik pada motor pompa diukur menggunakan alat ukur Power Analyzer type DW-6092 pada tekanan kerja fluida air di pipa jaringan distribusi sebesar3,0 Bar.
Dari penelitian disimpulkan bahwa penggunaan VSD merek Schneider type Altivar 61ATV61HD55N4 dapat menurunkan konsumsi energi listrik sebesar 11,1 kW atau 28,61 % dibandingkan dengan konsumsi energi listrik dengan menggunakan kontrol Soft Starter merek ABB type PSTX142-600-70.
Kata Kunci : Efisiensi, Energi listrik, Variabel Speed Drive (VSD), Soft Starter Abstract - Variable Speed Drive (VSD) is a series of tools used to control the speed of an alternating current (AC) electric motor by controlling the frequency of the electric power supplied to the motor. In this study,
we used a Schneider type Altivar VSD 61 ATV61HD55N4 and ABB brand soft starter type PSTX142-600-70 to control a 3-phase induction electric motor driving a submersible distribution pump of the Tsurumi brand type LH845-50 which works to distribute clean water to PDAM customers. This study aims to determine the electrical energy consumption of a 3- phase induction motor using a Variable Speed Drive (VSD) control system and compare it with the electrical energy consumption using a Soft Starter system control. The amount of electrical energy consumption in the pump motor was measured using a Power Analyzer type DW-6092 at the working pressure of the water fluid in the distribution network pipe of3.0 Bars. From the research it was concluded that the use of Schneider brand VSD Altivar 61ATV61HD55N4 can reduce electrical energy consumption by 11.1 kW or 28.61% compared to electrical energy consumption by using the brand Soft Starter controlABB type PSTX142- 600-70.
Keywords: Efficiency, Electrical Energy, Variables Speed Drive (VSD), Soft Starter
I. PENDAHULUAN
Motor induksi 3 phasa banyak digunakan pada mesin-mesin industri, dalam prakteknya penggunaan motor induksi didunia industri mutlak memerlukan sistem pengontrolan untuk start, run dan stop agar operasional motor listrik dapat efesien dan tidak menggangu sistem
kelistrikan yang ada. Dalam perkembangannya sistem kontrol operasional motor listrik ini terus mengalami perkembangan dengan melibatkan pengendali kontrol secara elektronik. Dewasa ini pengontrolan motor induksi 3 phasa banyak mempergunakan Variable speed Drive (VSD) dan soft starter.
Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Intan Banjar, sistem kontrol VSD merek Schneider type Altivar 61 ATV61HD55N4 dan soft starter merek ABB type PSTX142-600-70 digunakan untuk mengontrol motor listrik induksi 3 phasa penggerak pompa distribusi jenis submersible merek Tsurumi type LH845- 50, dimana kerja pompa tersebut berfungsi mendistribusikan air bersih ke jaringan pipa pelanggan/konsumen. Pengaturan kecepatan motor pompa dengan menggunakan Variable speed Drive (VSD) bertujuan untuk menyesuaikan debit dan tekanan air di jaringan pipa agar sesuai dengan nilai tekanan distribusi yang diperlukan yaitu sebesar 3,0 Bar agar air sampai pada titik terujung dari jaringan pipa.
II. METODE PENELITIAN
Jenis metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode penelitian kuantitatif. Metode ini adalah penelitian yang berfokus pada
pengukuran dan analisis data. Adapun data yang akan diukur dan diteliti pada penelitian ini adalah besarnya energi listrik yang dipergunakan sistem kontrol VSD merek Schneider type Altivar 61ATV61HD55N4 dan system kontrol soft starter merek ABB type PSTX142-600-70 untuk mengontrol motor listrik induksi 3 phasa.
III. HASIL PENELITIAN
1. Kontrol motor pompa dengan Variable Speed Drive (VSD)
Hasil dari penelitian ini berupa data hasil pengukuran penggunaan energi listrik dengan sistem kontrol Variable Speed Drive (VSD) merek Schneider type Altivar 61ATV61HD55N4. Adapun VSD yang dipergunakan adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Panel kontrol VSD
Adapun data hasil pengukuran VSD adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Hasil Pengukuran pada panel VSD
Tekanan (Bar)
Frekuensi VSD (Hz)
Tegangan Listrik
(V)
Arus Listrik
(A)
Daya (kW)
1,0 25,5 395,0 13,4 5,9
1,5 30,5 394,1 22,6 10,5
2,0 35,0 393,0 31,9 15,4
2,5 39,0 392,4 42,2 21,2
3,0 43,0 391,6 53,9 27,8
3,5 46,4 390,8 64,9 34,4
4,0 49,5 390,2 75,7 41,7
2. Kontrol motor pompa dengan Soft Starter
Hasil dari pengukuran penggunaan energi listrik dengan sistem kontrol Soft Starter merek ABB type PSTX142-600-70 Adapun Soft Starter yang dipergunakan adalah sebagai berikut:
Gambar 2. Panel kontrol Soft Starter
Adapun data hasil pengukuran Soft Starter adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Pengukuran pada Soft Starter
Tekanan (Bar)
Bukaan Valve
(%)
Tegangan Listrik
(V)
Arus Listrik
(A)
Daya (kW)
1,0 11,7 381.3 55.7 32.8
1,5 17,5 383.0 56.2 33.2
2,0 20,8 382.5 60.2 35.8
2,5 25,0 382.4 62.2 37.0
3,0 26,7 381.7 66.9 38.8
3,5 29,2 381.6 67.6 40.4
4,0 33,3 381.4 70.0 41.9
Perbandingan penggunaan energi listrik motor pompa distribusi kontrol VSD dan kontrol Soft Starter tampak pada tabel dibawah ini:
Tabel 3. Perbandingan penggunaan energi listrik motor pompa distribusi kontrol VSD dan kontrol Soft Starter
Tekanan (Bar)
Penggunaan Daya
Listrik Persentase VSD %
(kW) Soft Starter
(kW)
Selisih Daya (kW)
1,0 5,9 32,8 26,9 82,01 1,5 10,5 33,2 22,7 68,37 2,0 15,4 35,8 20,4 56,98 2,5 21,2 37,0 15,8 42,70 3,0 27,7 38,8 11,1 28,61 3,5 34,4 40,4 6,0 14,85
4,0 41,7 41,9 0,2 0,48
Perbedaan penggunaan energi listrik motor pompa distribusi kontrol VSD dan kontrol Soft Starter tampak pada grafik:
Gambar 3.Grafik penggunaan daya listrik sistem kontrol VSD dan Soft starter motor
pompa distribusi IPA Manarap
3. Analisa arus starting motor pompa dengan VSD dan Soft Starter
Hasil pengukuran arus listrik saat starting motor pompa distribusi pada kontrol panel VSD dan Soft Starter pada tekanan distribusi 3,0 Bar adalah sebagai berikut:
Tabel 4. Hasil Pengukuran Arus starting motor pompa dengan VSD
Waktu Tegangan
(V)
Arus Jam Detik (A)
09:46:46 0 0,0 0,0
09:46:48 2 394,2 2,3
09:46:50 4 394,0 7,7
09:46:52 6 393,7 14,8
09:46:54 8 393,3 28,3
09:46:56 10 391,6 56,3
09:46:58 12 391,5 55,2
09:47:00 14 391,4 55,5
Tabel 5. Hasil Pengukuran Arus starting motor pompa dengan Soft Starter
Waktu Tegangan
(V)
Arus Jam Detik (A)
11:59:27 0 0,0 0,0
11:59:29 2 84,9 9,8
11:59:31 4 213,4 128,2
11:59:33 6 250,5 190,8
11:59:35 8 302,3 424,8
11:59:37 10 365,9 112,3
11:59:39 12 369,9 69,1
11:59:41 14 375,1 67,7
Perbedaan karakteristik arus starting motor listrik pompa distribusi kontrol VSD dan kontrol Soft Starter tampak pada grafik:
Gambar 5. Grafik Arus starting sistem kontrol VSD dan Soft starter motor pompa
distribusi IPA Manarap
IV. KESIMPULAN
1. Pada tekanan 3,0 Bar, konsumsi energi listrik motor induksi 3 phasa pada motor pompa submersible merek
Tsurumi type LH845-50
menggunakan kontrol Variable Speed Drive (VSD) merek Schneider type Altivar 61 ATV61HD55N4 adalah sebesar 27,7 kW.
2. Pada tekanan 3,0 Bar, konsumsi energi listrik motor induksi 3 phasa pada motor pompa submersible merek Tsurumi type LH845-50 menggunakan kontrol Soft Starter merek ABB type PSTX142-600-70 adalah 38,8 kW.
3. Efisiensi yang dihasilkan setelah menggunakan kontrol Variable Speed Drive (VSD) merek Schneider type Altivar 61 ATV61HD55N4 adalah sebesar 11,1 kW atau 28,61 % dibandingkan dengan penggunaan kontrol Soft Starter merek ABB type PSTX142-600-70.
4. Karakteristik arus starting motor pompa induksi3 phasa pada motor pompa submersible merek Tsurumi type LH845-50 dengan menggunakan sistem kontrol VSD merek Schneider type Altivar 61 ATV61HD55N4 adalah arus listrik saat starting naik secara bertahap dan saat detik ke-10 setabil dinilai arus kerja motor pompa. Sedangkan pada
kontrol Soft Starter merek ABB type PSTX142-600-70 terjadi lonjakan arus yang sangat tinggi dan pucaknya pada saat di detik ke-8 mencapai 424,8 A kemudian turun dan pada detik ke-12 berada dinilai arus kerja motor pompa.
DAFTAR PUSTAKA
Atmam, Tanjung, A., & Zulfahri. 2018.
Analisis Penggunaan Energi Listrik Motor Induksi Tiga Phasa Menggunakan Variable Speed Drive (VSD). SainETIn, 2(2), 52–59.
https://doi.org/10.31849/sainetin.v2i2.
1218
Cahyo Edy Wibowo, N., Handajadi, W., &
Teknik Elektro, J. (2014). Analisa Starting Mmotor Induksi 3 Fasa Dengn Menggunakan Program di PT.
Madubaru Yogyakarta. In Jurnal Elektrikal (Vol. 1, Issue 1).
Chintyasari, D. J. 2019. Analisis Kinerja Dan Pengaruh Inverter Variable Speed Drive Terhadap Motor Induksi Tiga Fasa Decanter Dan Fan Draft Boiler Pada Pabrik Kelapa Sawit (Studi kasus: PT. Barumun Agro Sentosa).
Departemen teknik elektro fakultas teknik universitas sumatera utara.
medan.
Junaidi, A., & Damayanti, S. 2019. Analisis Efektifitas Penggunaan Metode Soft Starter saat Start awal pada pengoperasian Motor 220 kW. Energi
& Kelistrikan, 11(2),55–65.
https://doi.org/10.33322/energi.v11i2.
559
Malik, I. A., & Hariyanto, N. 2013. Analisis Penghematan Energi Motor Listrik di PT . X. Jurnal Reka Elkomika, ISSN : 2337-439X,1(3), 281–294.
Multi, A., & Febryane, E. 2012.
Penggunaan Variable Speed Drive Pada Motor Induksi Untuk Penghematan Konsumsi Energi Lstrik (Vol. 30, Issue 2).
Naldi, H., Zondra, E., & Yuvendius, H.
2021. Studi Pengaruh Pemasangan Soft Starter Motor Indduksi Tiga Phasa Pada Tisu Machine di PT. Pindo Deli Perawang. In Jurnal Teknik (Vol. 15, Issue 2).
Pranoto, A. D. (2014). Pengaruh Sudut Bukaan Katup Terhadap Karakteristik Orifice pada Model Instalasi Pemipaan. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA.
Ranggatama, G., Pranoto, H., Studi, P., Mesin, T., Teknik, F., Mercu, U., &
Jakarta, B. (2020). Analisis Perancangan Pompa Sentrifugal pada Perancangan Shower Tester Booth di PT X. Program Studi Teknik Mesin , Fakultas Teknik , Universitas Mercu Buana Jakarta.09(2).
Siswoyo. (2008). Teknik Listrik Industri. Direktorat Sekolah Kejuruan.
Sofyar, H. (2018). Teknik Konservasi Energi Pada Pompa Submersible Dengan Menggunakan Variable Frequency Drive. Jurnal ELTIKOM,
1(2), 84–93.
https://doi.org/10.31961/eltikom.v1i2.
25
