Studi dan Evaluasi Power Factor Correction
(PFC) di Lapangan UBEP Tanjung
Oleh:
Saiful Adib - 46/BPS-HULU –OP&TPF/2008
Jurusan : OP&TPF
PERTAMINA LEARNING CENTER (PLC)
BIMBINGAN PROFESI SARJANA HULU TAHUN 2008 Jakarta, 10 Oktober 2008 – 31 Maret 2009
i KATA PENGANTAR
Bismillaahir Rohmaanir Rohiim,
Atas Asma Allah Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang
Segala puji bagi Allah yang telah memberikan segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan kertas kerja wajib ini yang berjudul “Studi dan Evaluasi Power Factor Correction (PFC) di Lapangan UBEP Tanjung” ini.
Kemudian, banyak pihak yang juga telah ikut membantu penulis baik dalam bentuk pengetahuan, moral dan tenaga untuk menyelesaikan kertas kerja wajib ini. Untuk itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sedalam dalamnya kepada:
• Orang tua yang senantiasa melimpahkan kasih sayangnya, memberikan nasehat, dan selalu berdoa untuk keberhasilan penulis.
• Management PT. Pertamina EP yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk menjadi peserta program BPS tahun 2008 batch II.
• Pertamina Learning Center (PLC) yang telah menyelenggarakan kegiatan training peserta program BPS.
• Para Instruktur (di classroom maupun di lapangan) yang telah rela berbagi ilmu pengetahuan dan pengalaman kerja.
• Bpk. Suhardiman, selaku General Manager UBEP Tanjung yang telah bersedia menerima kami OJT di area UBEP Tanjung.
• Bpk. Hariyono, selaku Field Manager UBEP Tanjung yang telah memberikan dukungan, nasehat, perhatian, dan tempat belajar yang nyaman.
• Bpk. Wiko Migantoro, selaku Asisten Manager Teknik & PF UBEP Tanjung dan pembimbing kami yang telah bersedia meluangkan banyak waktu untuk membimbing dalam pelaksanaan OJT.
• Bpk. Rohadi (Kepala Electric, instrument, dan Telekom UBEP Tanjung), selaku pembimbing lapangan.
• Bpk. M. Frisyal (Kepala Utilities & General Workshop UBEP Tanjung), selaku pembimbing lapangan.
ii • Seluruh Pekerja dan Pekarya di UBEP Tanjung yang telah membimbing penulis
selama dalam pelaksanaan OJT ini.
• Semua pihak yang secara langsung ataupun tidak langsung telah ikut memberikan semangat dan bantuan kepada penulis untuk menyelesaikan kertas kerja wajib ini Semoga Allah SWT memberikan balasan atas semua kebaikan yang telah diberikan Amin.
Penulis berharap kertas kerja wajib ini dapat memberikan manfaat bagi setiap pembaca. Penulis juga sangat mengharapkan segala kritik dan saran karena laporan kertas kerja wajib ini masih jauh dari kata sempurna.
Alhamdulillaahi Robbil ‘Aalamiin.
Tanjung, 20 Februari 2009
iii DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... iv DAFTAR GAMBAR ... v RINGKASAN ... vi BAB 1 ... 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Maksud dan Tujuan ... 2
1.3. Ruang Lingkup... 2
1.4. Sistematika Penulisan ... 2
BAB II ... 4
IDENTIFIKASI MASALAH... 4
2.1. Profil Sistem Tenaga Listrik ... 4
2.2. Profil Sistem Power Factor Correction (PFC) ... 5
2.3. Dimensi Permasalahan ... 10
2.4. Perumusan Pokok Permasalahan ... 11
BAB III ... 12
PEMBAHASAN MASALAH ... 12
3.1. Data & Informasi ... 12
3.2. Evaluasi PFC Terkait Kondisi Beban Terkini ... 14
3.2.1. Evaluasi Kondisi Power Factor Controller ... 14
3.2.2. Evaluasi Kebutuhan Capacitor Bank ... 15
3.3. Evaluasi PFC Terkait Penambahan Beban Tahun 2009 ... 17
3.3.1. Evaluasi Power Factor Stasiun Baru 5C ... 17
3.3.2. Evaluasi Power Factor Stasiun 8B ... 18
3.3.3. Evaluasi Power Factor Stasiun 10A ... 19
3.4. Analisis Keekonomian ... 20
3.4.1. Analisis Keekonomian Proses Upgrade PFC ... 20
3.4.2. Analisis Keekonomian Proses Pemasangan PFC di Station 5C ... 21
BAB IV ... 22
KESIMPULAN DAN SARAN... 22
4.1. Kesimpulan ... 22
4.2. Saran ... 22
DAFTAR PUSTAKA ... 23
Lampiran 1 : Single Line Diagram Sistem Tenaga Listrik UBEP Tanjung ... 25
Lampiran 2 : Single Line Diagram PFC 150 kVAR ... 26
Lampiran 3 : Perkiraan Biaya dalam Upgrade PFC (Maintenance) ... 27
iv DAFTAR TABEL
Tabel 1. Daftar Capacitor Bank Tahun 2000 ... 9
Tabel 2. Tambahan Sumur Tahun 2009 ... 10
Tabel 3. Perkiraan Beban Sumur Baru Tahun 2009 ... 12
Tabel 4. Resume Data Pengukuran dan Pengamatan Beban ... 13
Tabel 5. Perhitungan KVAR Tambahan ... 15
Tabel 6. Resume Evaluasi PFC Terkait Kepentingan Pemeliharaan... 16
v DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Segitiga Daya ... 5
Gambar 2. Segitiga Daya Kompensasi KVAR... 7
Gambar 3. Single Line Posisi PFC di Stasiun ... 8
vi RINGKASAN
Lapangan UBEP Tanjung merupakan lapangan minyak dan gas yang pengangkatan fluida dari sumurnya dilakukan dengan menggunakan artificial lift berupa pump jack dan electrical submersible pump (ESP). Semua jenis artificial lift ini menggunakan prime mover berupa motor induksi. Oleh karena itu, sebagian besar beban yang masuk ke sistem tenaga listrik adalah bersifat beban induktif. Beban induktif yang besar dan bertambah mengakibatkan penurunan nilai power factor (p.f). Untuk mengembalikan dan mempertahankan nilai power factor pada nilai yang ideal maka dipasanglah power factor correction (PFC) yang terdiri dari PF controller dan capacitor bank pada tahun 2000 di sistem tenaga listrik UBEP Tanjung.
Seiring adanya perubahan dan pertambahan beban di sumur produksi yang terjadi antara tahun tahun 2000 sampai sekarang, maka power factor correction (PFC) perlu dilakukan evaluasi ulang. Evaluasi PFC ini meliputi evaluasi PF controller dan evaluasi kebutuhan capacitor bank. Evaluasi PF controller bertujuan untuk mengetahui apakah perangkat kontrol ini masih bekerja dengan baik. Sedangkan evaluasi kebutuhan capacitor bank bertujuan untuk mempelajari kebutuhan capacitor bank yang berfungsi sebagai kompensator kVAR sesuai dengan jumlah beban terkini.
Pada tahun 2009 akan dilakukan penambahan 6 sumur baru di lapangan Tanjung. Oleh karena itu, studi power factor correction (PFC) juga bertujuan untuk mengevaluasi kebutuhan capacitor bank di stasiun-stasiun yang akan memikul 6 sumur baru ini. Salah satu dari studi power factor correction (PFC) yang berkaitan dengan penambahan beban sumur baru ini adalah dilakukan di stasiun baru 5C yang akan memikul beban 4 sumur. Studi pada stasiun baru 5C ini bertujuan untuk memperkirakan kebutuhan capacitor bank yang akan dipasang sesuai dengan perkiraan beban di setiap sumur baru.
Pada studi PFC ini juga akan dilakukan analisis keekonomian untuk mengetahui apakah penambahan dan pemasangan PFC memberikan keuntungan secara ekonomi.
BAB 1 PENDAHULUAN 1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Lapangan UBEP Tanjung merupakan lapangan minyak dan gas yang menerapkan sistem EOR berupa metode water flooding dalam meningkatkan produksinya. Untuk mendukung penerapan metode water flooding ini maka dibangun instalasi Water Treatment Plant (WTP) dan Water Injection Plant (WIP). Pada instalasi tersebut banyak terdapat pompa yang digerakkan oleh motor induksi. Sedangkan dalam proses pengangkatan fluida dari sumur digunakan artificial lift berupa sucker rod pump (SRP) dan electrical submersible pump (ESP) yang juga menggunakan motor induksi. Oleh karena sebagian besar beban listrik yang terdapat di lapangan Tanjung merupakan motor induksi, maka beban listrik di lapangan Tanjung bersifat beban induktif.
Beban induktif di lapangan Tanjung terus meningkat seiring dengan adanya penambahan sumur baru, baik sumur injeksi maupun sumur produksi dan pengaktifan kembali sumur-sumur lama yang sempat ditinggalkan. Hal ini sesuai dengan Rencana Jangka Panjang Perusahaan (RJPP) UBEP Tanjung. Peningkatan beban induktif ini mengakibatkan turunnya nilai power factor (p.f) pada sistem tenaga listrik UBEP Tanjung. Salah satu cara yang dapat ditempuh untuk mempertahankan dan memperbaiki nilai power factor (p.f) pada nilai ideal adalah dengan cara pemasangan power factor correction (PFC) yang terdiri dari capacitor bank dan power factor controller.
Pemasangan power factor correction (PFC) pada sistem tenaga listrik UBEP Tanjung pernah dilakukan pada tahun 2000 semasa UBEP Tanjung masih berupa JOB Pertamina-Talisman. Akan tetapi pemasangan PFC ini tidak pernah dievaluasi ulang sampai sekarang. Hal ini berkaitan dengan apakah pemasangan PFC ini masih sesuai untuk kondisi beban terkini dan pertambahan beban pada tahun 2009. Oleh karena itu perlu dilakukan studi dan evaluasi power factor correction (PFC) di lapangan UBEP Tanjung.
BAB 1 PENDAHULUAN 2 1.2. Maksud dan Tujuan
Studi dan evaluasi power factor correction (PFC) di lapangan UBEP Tanjung dilakukan dengan tujuan dan maksud sebagai berikut :
1. Memperoleh gambaran sistem tenaga listrik di lapangan UBEP Tanjung. 2. Memperoleh data power factor correction (PFC) yang dipasang berupa
kapasitas capacitor bank, jumlah step, dan perangkat kontrol yang dikenal dengan PF controller.
3. Melakukan pengukuran besar beban dan power factor (p.f) di stasiun-stasiun sistem tenaga listrik yang ada di lapangan UBEP Tanjung
4. Mengevaluasi pemasangan power factor correction (PFC) di lapangan Tanjung terkait dengan kondisi beban terkini (maintenance).
5. Mengevaluasi pemasangan power factor correction (PFC) di lapangan Tanjung terkait dengan penambahan beban pada tahun 2009 (Planning).
1.3. Ruang Lingkup
Studi dan evaluasi power factor correction (PFC) di lapangan UBEP Tanjung terbatas pada beberapa hal berikut :
1. Pengukuran beban baik berupa beban aktif (kW) maupun beban reaktif (kVAR) dan power factor (p.f) di stasiun-stasiun sistem tenaga listrik UBEP Tanjung
2. Evaluasi pemasangan power factor correction (PFC) berdasarkan data hasil pengukuran terkait dengan kondisi beban terkini (maintenance).
3. Evaluasi pemasangan power factor correction (PFC) berdasarkan data rencana pemboran sumur baru tahun 2009 terkait kondisi adanya penambahan beban (Planning).
1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari laporan kertas kerja wajib ini secara singkat adalah sebagai berikut :
Bab 1 Pendahuluan : Bab ini berisi latar belakang dilakukan studi ini, maksud dan tujuan, ruang lingkup serta sistematika penulisan. Bab 2 Identifikasi Masalah : Bab ini berisi profil sistem tenaga listrik UBEP Tanjung,
BAB 1 PENDAHULUAN 3 profil sistem power factor correction (PFC), dimensi permasalahan serta perumusan pokok permasalahan.
Bab 3 Pembahasan Masalah :Bab ini berisi pembahasan permasalahan yang meliputi evaluasi PFC terkait beban terkini untuk kepentingan maintenance, evaluasi PFC terkait pertambahan beban pada tahun 2009 untuk kepentingan planning, serta analisis keekonomian.
Bab 4 Penutup : Bab ini berisi kesimpulan dan saran. Daftar Pustaka
Lampiran
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 4 BAB II
IDENTIFIKASI MASALAH
2.1. Profil Sistem Tenaga Listrik
Lapangan UBEP Tanjung membutuhkan pasokan tenaga listrik untuk memproduksi minyak dan gas. Hal ini disebabkan sumur-sumur produksi menggunakan pompa-pompa dengan prime mover motor induksi seperti pompa ESP dan pump jack. Selain itu, pompa pada instalasi Water Treatment Plant (WTP) dan Water Injecion Plant (WIP) yang mempompa air ke sumur injeksi atau perumahan dan beban listrik lainnya juga membutuhkan tenaga listrik dalam beroperasinya.
Kondisi operasi sistem tenaga listrik di Lapangan UBEP Tanjung terdiri dari dua pusat pembangkit yaitu Old Power Plant dan New Power Plant. Old Power Plant terdiri dari generator merk Siemens (650 kW), Waukesha 1 (400 kW), dan Waukesha II (500 kW) dengan total daya yang dibangkitkan 1,55MW. Sedangkan di New Power Plant terdapat dua pembangkit (TG 100 dan TG 200) dengan kapasitas terbesar dibandingkan unit pembangkit lainnya, yaitu sebesar 4,1 MW per unitnya. Suplai tenaga listrik lainnya didapat dari mobile generator Caterpillar sebesar 500 kW yang akan digunakan pada kondisi tertentu seperti service atau failure pada TG 100 atau TG 200.
Pada kenyataannya saat ini pembangkit yang dioperasikan untuk mensuplai kebutuhan listrik di lapangan UBEP Tanjung hanya unit TG 100 dan TG 200 dengan total daya terpasang sebesar 8,2 MW dan dengan total rating operasi 7,4 MW. Daya ini masih dapat mensuplai kebutuhan daya di lapangan UBEP Tanjung saat ini. Sehingga pembangkit yang ada di Old Power Plant hanya digunakan pada saat emergency. Sedangkan pasokan listrik Old Power Plant didapat dari out feeder (penyambungan saluran) New Power Plant, demikian juga sebaliknya. Jika ada service atau failure pada TG 100 atau TG 200, pasokan listrik New Power Plant didapat dari Old Power Plant yang terhubung dari jaringan dengan switching ex GT.31 Hal ini dapat dilihat pada single line diagram terlampir.
Konfigurasi distribusi yang digunakan berbasis ring main unit (RMU), yang terdiri dari 3 ring, yaitu ring A, ring B, dan ring C. Ring A disuplai dari New Power Plant, sedangkan ring B dan ring C disuplai dari Old Power Plant. Pada jaringan Old Power
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 5 Plant terdapat 2 jenis busbar, yaitu main busbar dan reserve busbar, dimana main busbar digunakan ketika pasokan listrik diperoleh dari New Power Plant sedangkan reserve busbar digunakan jika pasokan listrik yang akan didistribusikan berasal dari generator yang ada.
Pembangkit mensuplai listrik dengan tegangan 6600 Volt ke panel-panel hubung bagi (switching), dan menyalurkannya ke panel-panel hubung bagi di stasiun-stasiun. Tegangan yang digunakan di lapangan adalah sebesar 440/415 Volt untuk motor-motor listrik dan 220 Volt untuk beban perumahan dan lampu. Untuk memperoleh tegangan tersebut digunakan trafo-trafo di stasiun-stasiun sebelum disalurkan ke beban-beban. Trafo-trafo terhubung ke panel hubung bagi menuju ke masing-masing panel beban. 2.2. Profil Sistem Power Factor Correction (PFC)
Dalam sistem tenaga listrik dikenal tiga jenis daya, yaitu active power (P), reactive power (Q), dan daya nyata atau apparent power (S). Active power adalah daya yang dapat dikonversi ke pekerjaan yang bermanfaat (pekerjaan yang sebenarnya). Daya ini memiliki satuan watt (W) atau kilowatt (kW). Sedangkan reactive power adalah daya yang digunakan untuk membangkitkan medan magnetik yang biasanya dibutuhkan pada beban yang bersifat induktif seperti heater, transformer, dan paling banyak adalah pada motor listrik dan daya ini memiliki satuan var atau kilovar (kVAR). Daya nyata atau apparent power merupakan jumlah daya total yang terdiri dari active power (P) dan reactive power (Q) yang dirumuskan :
2 2 o o o P Q S = + (01)
Hubungan ketiga daya juga dapat digambarkan dalam bentuk segitiga daya seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Segitiga Daya
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 6 factor (p.f). Apabila dilihat pada segitiga daya, perbandingan active power (P) dan apparent power (S) merupakan nilai cos φ. Maka istilah power factor (p.f) juga dikenal dengan sebutan nilai cos φ.
Peningkatan beban yang bersifat induktif pada sistem tenaga listrik dapat menurunkan nilai power factor (p.f) dalam proses pengiriman daya. Penurunan power factor (p.f) ini dapat menimbulkan berbagai kerugian,yang antara lain:
1. Memperbesar kebutuhan kVA
2. Penurunan Efisiensi penyaluran daya
3. Memperbesar rugi-rugi panas kawat dan peralatan.
Oleh karena itu, diperlukan langkah untuk mengembalikan nilai power factor (p.f) ke nilai ideal untuk memperbaiki kinerja sistem tenaga listrik. Salah satu cara untuk memperbaiki nilai power factor (p.f) adalah dengan pemasangan power factor correction (PFC) yang terdiri dari PF controller dan capacitor bank.
Fungsi PF controller adalah untuk mengatur switching step-step capacitor bank sesuai dengan nilai kompensasi reactive power (Qc) yang diperlukan untuk mencapai
target power factor (p.f) yang telah ditentukan. PF controller bekerja berdasarkan sensing parameter yang disebut C/k faktor yang diperoleh dari input tegangan dan arus. Ada 2 cara untuk mensetting faktor C/k, yaitu secara automatic dan manual. Cara automatic mensetting C/k dapat dilakukan dengan cara mengaktifkan mode automatic pada perhitungan C/k pada PF controller. Cara setting ini akan tergantung pada 4 parameter, yaitu :
• Nilai tegangan kerja kapasitor Un. • Skala arus (rasio CT yang dipakai).
• Konfigurasi jaringan, 3 phasa atau 1 phasa. • Rating kapasitor step pertama.
PF controller secara otomatis akan mengeset nilai C/k apabila ada perubahan pada 4 parameter diatas. Untuk cara manual dapat dilakukan dengan mengacu pada perhitungan
xUxk Qx x k C 3 1000 62 , 0 / = (02)
dimana Q = reactive 3-phase power of one step (kVAR) U = system voltage (V)
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 7 k = CT ratio
Pada sistem tenaga listrik UBEP Tanjung terdapat 2 jenis PF controller yang dipakai, yaitu:
• RVS-12 dari Asea Brown Boveri (ABB) • RVT dari Asea Brown Boveri (ABB)
Sedangkan capacitor bank adalah kumpulan kapasitor yang digunakan untuk memberikan kompensasi reactive power (Qc). Kebutuhan kompensasi reactive power
(Qc) yang dibutuhkan untuk mencapai power factor (p.f) dapat dihitung berdasarkan
formula : ) tan .(tanϕ1− ϕ2 = o c P Q (03)
dimana : Qc = kompensasi reactive power yang dibutuhkan (kVAR)
P = active power (kW) cos φ1 = power factor (p.f) lama
cos φ2 = power factor (p.f) baru atau target.
Perhitungan ini juga dapat digambarkan pula dalam segitiga daya pada Gambar 2.
Gambar 2. Segitiga Daya Kompensasi KVAR
Sedangkan nilai apparent power (S) setelah dilakukan kompensasi KVAR adalah
(
)
22
1 Po Qo Qc
S = + − (04)
Langkah pemasangan PFC untuk memperbaiki nilai power factor (p.f) pada sistem tenaga listrik sudah pernah dilakukan di lapangan UBEP Tanjung pada tahun 2000 dengan memasang PFC pada stasiun-stasiun di sistem tenaga listrik lapangan UBEP Tanjung. Daftar capacitor bank yang dipasang di stasiun pada tahun 2000 dapat dilihat pada Tabel 1. Sedangkan cara pemasangan power factor correction (PFC) yang dilakukan
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 8 di sistem tenaga listrik lapangan UBEP Tanjung pada tahun 2000 adalah ditempatkan di stasiun-stasiun sistem tenaga listrik. Single line diagram yang menggambarkan posisi penempatan PFC pada suatu stasiun dapat dilihat pada Gambar 3.
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 9 Tabel 1. Daftar Capacitor Bank Tahun 2000
No Station PFC
Max Step Max kVAR
1 Manunggul I 5 100 2 Manunggul II 5 100 3 Power Plant 5 150 4 1A 4 75 5 1B 3 50 6 BSII 3 50 7 2A 5 100 8 2B 4 75 9 BS3 5 100 10 3A 5 100 11 4A 5 100 12 4B 5 150 13 BS5 5 100 14 5A 5 150 15 5B 5 150 16 BS6 4 75 17 6A 5 100 18 6B 4 75 19 7A 4 75 20 7B 5 150 21 8A 4 75 22 8B 4 75 23 8C 4 75 24 10A 5 150 25 10B 5 100 26 10C 5 50 27 17A 3 50 Total 121 2600
Sumber : Report of installing power factor correction at JOB-PTTL Electric, Instrument,Telecomunication/Ops.Dept
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 10 2.3. Dimensi Permasalahan
Perubahan beban terus terjadi pada sistem tenaga listrik di lapangan UBEP Tanjung dari tahun 2000 sampai sekarang. Perubahan beban ini umumnya terjadi pada sumur-sumur produksi seperti adanya pengubahan jenis artificial lift dari pump jack ke ESP ataupun sebaliknya dari ESP ke pump jack, adanya pengubahan debit pompa ESP melalui pengaturan frekuensi di Variabel Speed Drive. Perubahan juga dapat terjadi akibat penambahan sumur-sumur produksi selama selang waktu tahun 2000 sampai 2008. Perubahan dan penambahan beban ini mengakibatkan adanya penurunan nilai power factor sampai dibawah nilai ideal pada beberapa stasiun. Oleh karena itu, perlu dilakukan evaluasi ulang atas pemasangan PFC di setiap stasiun lapangan UBEP Tanjung agar diperoleh sistem tenaga listrik yang efektif dan efisien dalam penyaluran daya.
Evaluasi atas pemasangan PFC akan meliputi evaluasi pada PF controller dan evaluasi pada capacitor bank. Evaluasi PF controller akan dilakukan dengan cara membandingkan nilai hasil pengukuran fluke 41B dengan nilai pembacaan pada panel PFC. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah alat kontrol ini masih berjalan dengan baik. Sedangkan evaluasi capacitor bank dilakukan dengan cara menganalisa nilai power factor dan jumlah KVAR rating capacitor bank yang perlu ditambahkan.
Penambahan sumur baru pada tahun 2009 akan menambah jumlah beban pada jaringan sistem tenaga listrik UBEP Tanjung. Hal ini akan mempengaruhi nilai power factor pada stasiun dimana pengambilan daya listrik untuk pengoperasian sumur akan dilakukan. Oleh karena itu perlu dilakukan evaluasi apakah jumlah kVAR rating dari capacitor bank masih mampu untuk mengkompensasi kVAR yang ada akibat penambahan sumur tersebut. Daftar tambahan sumur pada tahun 2009 di lapangan Tanjung ada pada Tabel 2.
Tabel 2. Tambahan Sumur Tahun 2009 Sumur Stasiun TJG-OJ1 ST.10A TJG-UA4 ST.5C TJG-VB8 ST.5C TJG-VI2 ST.5C TJG-ZE2 ST.5C TJG-WA8 ST.8B
BAB 1I IDENTIFIKASI MASALAH 11 2.4. Perumusan Pokok Permasalahan
Pokok permasalahan dalam Studi Power Factor Correction di lapangan UBEP Tanjung ini terbagi dalam 2 sub-pokok permasalahan, yaitu :
a. Evaluasi PFC terkait kondisi beban terkini (maintenance). Evaluasi ini diperlukan karena beberapa alasan sbb:
¾ Terjadi perubahan beban pada sumur-sumur produksi dengan adanya pengubahan jenis artificial lift antara tahun 2000 sampai sekarang.
¾ Terjadi perubahan beban pada sumur-sumur produksi dengan adanya pengaturan debit produksi antara tahun 2000 sampai sekarang.
¾ Terjadi penambahan sumur produksi.
¾ Terjadi perubahan beban di Plants (WIP, dan Power Plant) antara tahun 2000 sampai sekarang.
b. Evaluasi PFC terkait kondisi penambahan beban tahun 2009 (Planning). Evaluasi ini diperlukan karena adanya sebab sbb:
¾ Adanya rencana penambahan 4 sumur baru yang akan dibebankan ke stasiun 5C, 1 sumur baru akan dibebankan ke stasiun 10A, dan 1 sumur baru akan dibebankan ke stasiun 8B.
BAB 1II PEMBAHASAN MASALAH 12 BAB III
PEMBAHASAN MASALAH
3.1. Data dan Informasi
Data perkiraan beban sumur baru yang diperlukan untuk melakukan evaluasi power factor correction terkait untuk kepentingan perencanaan (planning) diproses dari data Power & Water Facilities Daily Report (konsumsi daya untuk produksi, total produksi gross, dan water cut) dan dari data perkiraan produksi setiap sumur baru yang didapat dari Devisi Teknik Reservoir UBEP Tanjung. Proses untuk mendapatkan data perkiraan beban sumur baru dapat dilihat pada Tabel 3.
Sedangkan data yang diperlukan untuk melakukan evaluasi power factor correction (PFC) terkait untuk kepentingan pemeliharaan (maintenance) diperoleh melalui proses pengukuran dan pengamatan. Pengukuran beban di stasiun dilakukan di sisi tegangan rendah trafo atau pada sisi 440 volt dengan menggunakan Fluke 41B. Sedangkan pengamatan beban dilakukan dengan mengamati panel PFC pada kondisi beban maksimum. Ringkasan data pengukuran dan pengamatan beban di setiap stasiun dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 3. Perkiraan Beban Sumur Baru Tahun 2009
Sumur Stasiun
Perkiraan Produksi
Perkiraan
Produksi Perkiraan Perkiraan
Net:BOPD (1) Gross:BFPD(*) Keb.Daya kW (**) Keb.Daya kVA (***)
TJG-UA4 ST.5C 82 1011,47 64,33 80,41 TJG-VB8 ST.5C 104 1282,84 81,59 101,99 TJG-VI2 ST.5C 75 925,13 58,84 73,55 TJG-ZE2 ST.5C 78 962,13 61,19 76,49 TJG-OJ1 ST.10A 120 1480,20 94,14 117,68 TJG-WA8 ST.8B 86 1060,81 67,47 84,33 Keterangan :
(1) : diperoleh dari data Reservoir Eng. UBEP Tanjung (Jakarta).
(*) : dengan menggunakan average data water cut produksi sumur tanjung tanggal 1-30 Des 2008 diperoleh water cut rata-rata sebesar 91.893 %.
(**) : dengan menggunakan average data Power Consumption (Production) vs Production Gross, dan diperoleh 0.0636 kW/BFPD.
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 13
Tabel 4. Resume Data Pengukuran dan Pengamatan Beban Site : Pertamina UBEP Tanjung
Subjek : PF Improvement
No Station Hasil Pengukuran Fluke 41B Pengamatan Pada Panel PFC (Max) P.F. Controller KETERANGAN KW KVAR KVA PF KVA KVAR PF KW STEP THDF V % THDF I % Merk Setting
1 1A - - - - - - - ABB-RVS 12 AUTO PFC dilepas
2 1B 175.99 132.67 221.24 0.8 221 152 0.75 166 3/3 2 9 ABB-RVS 12 AUTO 3 BS2 62.43 14.42 64.47 0.97 92 53 0.82 75 3/3 2 9 ABB-RVS 12 AUTO
4 2A 155.39 30.18 159.59 0.97 160 58 0.93 149 3/3 4 16 ABB-RVS 12 AUTO contactor on-off berulang-ulang
5 2B 71.33 33.26 79.67 0.9 70 35 0.92 64 3/3 2 13 ABB-RVS 12 AUTO 6 BS3 76.66 5.36 77.26 0.99 100 47 0.88 88 5/5 2 13 ABB-RVS 12 AUTO 7 3A 117.12 59.68 142.73 0.82 115 57 0.87 100 5/5 1.2 12 ABB-RVS 12 AUTO
8 4A 331.6 191.54 387.55 0.86 340 173 0.86 292 4/5 3 22 ABB-RVS 12 AUTO 1 step capacitor rusak 9 4B 242.77 74.2 260.58 0.93 260 72 0.96 250 4/5 4 23 ABB-RVS 12 AUTO 1 step capacitor rusak 10 BS5 159.4 77.75 178.05 0.9 177 73 0.91 161 5/5 2 8 ABB-RVS 12 AUTO
11 5A 182.91 28.92 188.93 0.97 242 68 0.96 232 4/5 3 24 ABB-RVS 12 AUTO 1 step capacitor rusak 12 5B 217.61 170.15 287.57 0.76 376 360 0.27 102 4/5 5 32 ABB-RVS 12 AUTO 1 step capacitor rusak 13 BS6 58.86 27.45 67.46 0.87 64 36 0.83 53 2/2 1 9 ABB-RVS 12 AUTO 14 6A 204.28 74.3 223.43 0.91 225 83 0.93 209 5/5 4 28 ABB-RVS 12 AUTO 15 6B 210.74 29.62 216.55 0.97 225 36 0.99 222 12/12 3 21 ABB-RVS 12 AUTO 16 7A 174.44 77.62 191.87 0.91 212 82 0.92 195 4/4 2 16 ABB-RVS 12 AUTO 17 7B 285.33 151.81 325.47 0.88 229 131 0.89 204 10/10 3 24 ABB-RVS 12 AUTO 18 8A 33.28 2.91 33.67 0.99 32 5 0.98 31 6/6 2 36 ABB-RVS 12 AUTO
19 8B 79.61 8.37 83.08 0.96 126 36 0.96 121 3/4 3 27 ABB-RVS 12 AUTO 1 step capacitor rusak 20 8C - - - - 155 39 0.98 152 4/4 3 35 ABB-RVS 12 AUTO LBS tertutup 21 10A 128.82 6.75 129.97 0.99 189 60 0.97 183 5/5 3 26 ABB-RVS 12 AUTO
22 10B 164.05 87.28 186.67 0.88 264 156 0.82 216 5/5 2 8 ABB-RVS 12 AUTO 23 10C 219.76 80.03 237.31 0.93 355 171 0.88 311 5/5 5 29 ABB-RVS 12 AUTO
24 OPP 91.83 19.46 98.4 0.93 141 47 0.94 133 8/10 2 43 ABB-RVT AUTO busbar terlalu besar
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 14 Fluke 41B merupakan alat ukur yang dikenal sebagai power harmonic tester. Hal ini terkait dengan kemampuannya yang dapat mengukur besarnya harmonic sampai harmonic ke-31 baik pada arus maupun tegangan. Selain itu, kelebihan dari fluke 41B adalah dapat mengukur active power (P), reactive power (Q), apparent power (S), displacement power factor (DPF), power factor (PF), dan total harmonic distortion (THD) pada waktu yang bersamaan. Kelebihan pengambilan data melalui pengukuran ini tidak dimiliki oleh pengambilan data melalui pengamatan panel PFC karena masing-masing data pada hasil pengamatan diambil secara terpisah. Hal ini yang menjadikan alasan penulis untuk lebih menggunakan data hasil pengukuran beban di stasiun dengan menggunakan fluke 41B sebagai dasar melakukan evalusi PFC.
3.2. Evaluasi PFC Terkait Kondisi Beban Terkini
Data pada Tabel 4 merupakan data yang menggambarkan jumlah beban terkini yang ada. Data ini memberikan beberapa informasi yang dapat digunakan untuk melakukan evaluasi PFC untuk kepentingan pemeliharaan (maintenance). Informasi tersebut dapat diperoleh dengan cara mengamati nilai power factor pada setiap stasiun. Ada 2 jenis informasi yang ada, yaitu
¾ Informasi kondisi power factor controller yang diperoleh dengan cara membandingkan PF hasil pengukuran dan hasil pengamatan panel PFC.
¾ Informasi power factor di setiap stasiun sehingga dapat diketahui stasiun mana saja yang memerlukan penambahan capacitor bank.
Oleh karena ada 2 jenis informasi yang didapat, maka dalam melakukan evaluasi PFC yang terkait kepentingan pemeliharaan ini dapat dibagi dalam 2 sub-evaluasi, yaitu evaluasi kondisi power factor controller dan evaluasi kebutuhan capacitor bank untuk memperbaiki nilai power factor.
3.2.1. Evaluasi Kondisi Power Factor Controller
Keberadaan power factor controller dalam PFC sangat penting karena sistem kontrol inilah yang akan mengendalikan step-step capacitor bank untuk mencapai target power factor yang diinginkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan evaluasi terhadap sistem kontrol untuk menjamin bahwa sistem kontrol ini berjalan dengan baik. Evaluasi dapat dilakukan dengan cara membandingkan data hasil pengukuran dan hasil pengamatan.
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 15 Pada proses pengukuran dan pengamatan panel PFC yang datanya tercantum pada Tabel 4. diperoleh kejanggalan di stasiun 5B. Berdasarkan pengamatan pada panel PFC, power factor maksimum yang disensor oleh PFC hanya bisa mencapai 0,27. Padahal dari hasil pengukuran diperoleh data bahwa power factor pada stasiun 5B dapat mencapai nilai 0,76 dan nilai minimumnya sekitar 0,5. Oleh karena itu, perlu dilakukan langkah-langkah untuk mengatasi kejanggalan tersebut.
Adapun solusi yang bisa diambil untuk mengatasi kejanggalan ini adalah : ¾ Pengecekan ulang rangkaian sistem kontrol, apakah sudah benar. ¾ Pengecekan setting sistem kontrol, apakah setting sudah sesuai.
¾ Penggantian power factor controller pada PFC di stasiun 5B apabila solusi yang pertama dan kedua di atas tidak ditemukan masalah.
3.2.2. Evaluasi Kebutuhan Capacitor Bank
Dari data pengukuran dan pengamatan power factor di Tabel 4. dapat diperoleh kesimpulan bahwa ada beberapa stasiun yang nilai power factor-nya berada dibawah nilai ideal. Stasiun tersebut ialah ST 1B, ST 3A, ST 4A, ST 5B, BS 6, ST 7B, dan ST 10B. Pada stasiun-stasiun tersebut perlu ditambahkan capacitor bank agar dapat tercapai nilai power factor yang ideal. Nilai power factor yang ideal adalah lebih dari 0,9. Akan tetapi dalam evaluasi kali ini, target power factor dibuat 0,94. Perhitungan kebutuhan capacitor bank yang perlu ditambahkan pada PFC di stasiun tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Perhitungan KVAR Tambahan
No Station Kondisi Terkini KVAr (Qc) -Target PF 0.94 Kondisi Harapan
KW KVAr KVA PF calculated selected KW KVAr KVA
1 1B 175.99 132.67 221.24 0.8 68.12 67 (4 x 16.67 kVAR) 175.99 66.00 187.96 2 3A 117.12 59.68 142.73 0.82 39.24 40 (2 x 20 kVAR) 117.12 19.68 118.76 3 4A 331.60 191.54 387.55 0.86 76.41 80 (4 x 20 kVAR) 331.60 111.54 349.86 4 5B 217.61 170.15 287.57 0.76 107.11 120 (4 x 30 kVAR) 217.61 50.15 223.31 5 BS6 58.86 27.45 67.46 0.87 11.99 18.75 (1 x 18.75 kVAR) 58.86 8.70 59.50 6 7B 285.33 151.81 325.47 0.88 50.44 60 (2 x 30 kVAR) 285.33 91.81 299.74 7 10B 164.05 87.28 186.67 0.88 29.00 20 (1 x 20 kVAR) 164.05 67.28 177.31 Total 1618.69 1416.44
Keterangan : Pemilihan rating capacitor bank disesuikan dengan rating capacitor bank lama yang dipasang pada tahun 2000 (Tabel 1).
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 16 Pada Tabel 5 terdapat perhitungan (calculated) capacitor bank tambahan yang diperlukan untuk mengembalikan power factor suatu stasiun ke nilai ideal (dalam hal ini target p.f=0.94). Akan tetapi dalam pengaplikasiannya di lapangan, jumlah kompensasi kVAR yang diperlukan juga harus mempertimbangkan ketersediaan dan kapasitas perangkat capacitor bank yang ada. Hasil pertimbangan tersebut menghasilkan kompensasi kVAR yang dipilih (selected) yang akan diaplikasikan ke lapangan.
Selanjutnya, dengan menggunakan data kompensasi kVAR terpilih (selected) dan data beban terkini, maka dapat dihitung jumlah KVA yang dapat dihemat. Hasil perhitungan Tabel 5 menunjukkan bahwa kebutuhan KVA yang dapat dihemat adalah sebesar
44 . 1416 69 . 1618 − = ΔS = 202.25 kVA
Kedua sub-evaluasi PFC untuk kepentingan pemeliharaan (maintenance) yang dilakukan di atas menghasilkan beberapa kesimpulan mengenai apa saja yang perlu ditambahkan atau diperbaiki pada PFC di beberapa stasiun untuk mencapai power factor yang ideal. Kesimpulan ini dapat dirangkum dalam Tabel 6. di bawah.
Tabel 6. Resume Evaluasi PFC Terkait Kepentingan Pemeliharaan
No Station Device Yang Perlu Ditambahkan / Diganti / Diperbaiki
CP. 18.75 kVAR CP.20 kVAR CP.16.67 kVAR CP.30 kVAR Pf.Controller
1 1B 4 set 2 3A 2 set 3 4A 4 set 4 5B 4 set 1 set 5 BS6 1 set 6 7B 2 set 7 10B 1 set Keterangan :
a. 1 set yang dimaksud adalah device tersebut ditambah device tambahan yang dibutuhkan agar device utama tersebut dapat berfungsi, misalnya sistem proteksi MCCB, contactor, kabel, dll. b. CP = capacitor bank
c. Pemilihan rating capacitor bank disesuikan dengan rating capacitor bank yang dipasang pada thn.2000 (lihat tabel 1)
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 17 3.3. Evaluasi PFC Terkait Penambahan Beban Tahun 2009
Pada tahun 2009 direncanakan ada penambahan 6 sumur baru di lapangan Tanjung yang akan masuk sebagai beban ke sistem tenaga listrik. Sumur baru ini akan dibebankan pada 3 stasiun, yaitu 4 sumur pada stasiun baru 5C, 1 sumur pada stasiun 10A, dan 1 sumur pada stasiun 8B. Rincian besarnya perkiraan beban pada setiap sumur didasarkan pada 2 sumber data. Data tersebut adalah data perkiraan produksi setiap sumur baru yang didapat dari Devisi Teknik Reservoir UBEP Tanjung di Jakarta dan data Power & Water Facilities Daily Report. Rincian besarnya perkiraan beban tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.
Karena sumur baru terbagi dalam 3 stasiun maka evaluasi PFC terkait pertambahan sumur tahun 2009 ini akan dibagi dalam 3 sub-evaluasi sesuai dengan stasiun yang bersangkutan.
3.3.1. Evaluasi Power Factor Stasiun Baru 5C
Pada tahun 2009, direncanakan pada stasiun 5A akan ada penambahan beban 4 sumur baru. Akan tetapi trafo yang terpasang pada stasiun 5A sekarang diperkirakan tidak akan sanggup memikul beban akibat penambahan sumur baru ini. Oleh karena itu, di dekat stasiun 5A dibangun stasiun baru 5C yang akan memikul beban 4 sumur baru ini. Sehingga gambar single line di stasiun 5C dapat dilihat pada Gambar 4.
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 18 Total beban dari keempat sumur yang akan dibebankan ke stasiun 5C adalah
49 . 76 55 . 73 9 . 101 41 . 80 + + + = total S =332.44 kVA 19 . 61 84 . 58 59 . 81 33 . 64 + + + = total P =265.95 kW
Apabila target power factor (p.f) adalah 0,94, maka diperlukan capacitor bank untuk kompensasi KVAR sebesar
(
)
(
)
(
tan cos−10.8 −tan cos−10.94)
= P x Qcomp total
=265.95x0.39=103.72kVAR
Berdasarkan perhitungan diatas, diperlukan kompensasi KVAR sebesar 103,72 kVAR untuk mencapai target p.f sebesar 0,94. Akan tetapi dalam penerapannya, dipilih capacitor bank dengan rating 100 kVAR.
Besarnya apparent power S setelah pemasangan PFC diperkirakan akan menjadi
(
)
2 2 1 , o comp total P Q Q S = + − = 265.952+(
199.47−100)
2 =283.94 kVAHal ini berarti, dengan pemasangan PFC, kebutuhan apparent power (S) dari sumber pembangkit listrik dapat diturunkan sebesar
50 . 48 94 . 283 44 . 332 1 , 0 , − = − = =
ΔS Stottal Stotal kVA 3.3.2. Evaluasi Power Factor Stasiun 8B
Evaluasi untuk stasiun 8B terhadap rencana penambahan beban dilakukan untuk mengetahui apakah nilai power factor stasiun 8B masih ideal akibat penambahan beban sumur baru tersebut. Untuk melakukan evaluasi ini dapat digunakan data beban stasiun 8B kondisi sekarang yang didasarkan pada hasil pengukuran Fluke 41B pada Tabel 4. Perkiraan total beban setelah penambahan sumur TJG-WA8 adalah
8 2008 , 41 _ 2009 , 8 _
_stasiun B total fluke B TJGWA
total S S
S = + −
=
(
79.61+ j8.37) (
+ 67.47+ j50.59)
=147.08+ j58.96=158.46 kVA dan nilai power factor-nyaBAB III PEMBAHASAN MASALAH 19 93 . 0 46 . 158 08 . 147 . 2009 , 8 _ 2009 , 8 _ = = = B total B total S P f p
Dari perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa nilai perkiraan power factor (p.f) setelah penambahan beban sumur baru TJG-WA8 pada stasiun 8 masih ideal. Maka tidak perlu ada penambahan capacitor bank lagi.
3.3.3. Evaluasi Power Factor Stasiun 10A
Sama seperti stasiun 8B, evaluasi pada stasiun 10A terhadap rencana penambahan beban dilakukan untuk mengetahui apakah nilai power factor stasiun 10A masih ideal akibat penambahan beban sumur baru tersebut.
Perkiraan total beban di stasiun 10A setelah penambahan sumur TJG-OJ1 adalah
1 2008 , 41 _ 2009 , 10 _
_stasiun A total fluke B TJG OJ
total S S
S = + −
=
(
128.82+ j6.75) (
+ 94.14+ j70.61)
=222.96+ j77.36= 236 kVA dan nilai power factor-nya94 . 0 236 96 . 222 . 2009 , 10 _ 2009 , 10 _ = = = A total A total S P f p
Dari perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa nilai perkiraan power factor (p.f) setelah penambahan beban sumur baru TJG-OJ1 pada stasiun 10A masih ideal. Maka tidak perlu ada penambahan capacitor bank lagi.
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 20 3.4. Analisis Keekonomian
Pemasangan power factor correction (PFC) pada sistem tenaga listrik membutuhkan biaya investasi awal yang tinggi. Akan tetapi pemasangan PFC ini akan memberikan keuntungan secara operasional. Untuk membuktikan ini, dapat dilakukan analisis keekonomian terhadap pemasangan PFC dengan menggunakan data biaya sewa dan operasional genset sebagai pembandingnya. Data biaya sewa dan operasional genset dapat dilihat pada Tabel.
Tabel 7. Data Biaya Sewa dan Operasional Genset 500 kVA
No KOMPONEN SEWA SELAMA 1 MINGGU BIAYA
1. BIAYA SEWA GENSET 500 KVA (*) Rp 50,000,000.00
2. BAHAN BAKAR 1 MINGGU (**) Rp 116,690,823.53
TOTAL Rp 166,690,823.53
Keterangan - (*) Data diperoleh dari data sewa genset yang dilakukan ketika melakukan service
turbin gas TG 100 dan TG 200 bulan Desember 2008
- (**) Data diperoleh dari http://www.made-in-china.com/showroom/
binshigenerator/product-detailDbOnqKQAHucL/China-Generating-Set-400KW-500KVA-.html
Biaya bahan bakar = ( ) ( ) ⎟
⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × × ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × Lt Rp hari H hari g Lt kWH g kVA kW kVA 7 24 7200 850 1 205 8 . 0 500 = Rp. 116,690,823.53
3.4.1. Analisis Keekonomian Proses Upgrade PFC
Daya yang dapat dihemat dalam proses upgrade PFC adalah 202.25 kVA. Sedangkan biaya sewa dan operasional genset untuk membangkitkan daya sebesar ini dalam seminggu adalah Biaya = 116,690,823.53 500 25 . 202 × = Rp. 47,201,438.12 per-minggu
Sedangkan perkiraan biaya untuk melakukan upgrade PFC adalah Rp. 352,490,931.00. Dimana hal ini sesuai dengan uraian biaya ada di lampiran 3.
Maka waktu Payback periode yang dibutuhkan =
12 . 47201438
352490931
= 7.5 minggu
Artinya, setelah 7.5 minggu keuntungan akan didapatkan dalam proses penghematan daya yang dihasilkan oleh perbaikan PF controller dan penambahan capacitor bank pada PFC.
BAB III PEMBAHASAN MASALAH 21 3.4.2. Analisis Keekonomian Proses Pemasangan PFC di Station 5C
Perkiraan daya yang dapat dihemat dalam pemasangan PFC di stasiun 5C adalah 48.50 kVA. Sedangkan biaya sewa dan operasional genset untuk membangkitkan daya sebesar ini dalam seminggu adalah
Biaya = 116,690,823.53 500 5 . 48 × = Rp. 11,319,009.88
Sedangkan perkiraan biaya untuk melakukan pemasangan PFC adalah Rp. 89,237,500.00 Hal ini sesuai dengan uraian biaya ada di lampiran 4.
Maka waktu Payback periode yang dibutuhkan =
88 . 11319009
89237500
= 7.88 minggu
Artinya, setelah 7.88 minggu keuntungan akan didapatkan dalam proses penghematan daya yang dihasilkan dalam pemasangan PFC di Station baru 5C.
Selain memberikan keuntungan secara ekonomis seperti yang dijelaskan di atas, pemasangan PFC juga akan memberikan keuntungan lain secara teknis, yang antara lain :
9 Memperbesar kapasitas sistem penyaluran daya.
Dengan pemasangan PFC, maka arus yang harus dialirkan pada kabel dan trafo untuk besar beban yang sama dengan sebelumnya akan menurun. Akibatnya kapasitas penyaluran daya sistem meningkat.
9 Memperbaiki tegangan pada stasiun.
Pemasangan PFC akan menurunkan arus yang mengalir pada line, akibatnya voltage drop akan menurun. Oleh karena tegangan pada stasiun akan membaik. 9 Mengurangi rugi-rugi pada jalur penyaluran daya.
Rugi-rugi pada proses penyaluran daya sepanjang line sebanding dengan arus yang mengalir pada line tersebut. Oleh karena pemasangan PFC menurunkan arus yang mengalirkan pada line penyaluran daya, maka rugi-rugi di sepanjang line penyaluran daya seperti rugi-rugi di kabel atau trafo akan menurun.
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 22 BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
1. Faktor daya pada beberapa station berada dibawah nilai ideal, sehingga perlu dilakukan penambahan capacitor bank pada power factor correction di stasiun tersebut.
2. PF controller pada station 5B terindikasi tidak bekerja dengan baik, sehingga perlu dilakukan pengecekan ulang baik pada rangkain PFC maupun setting PF controller sebelum dilakukan langkah penggantian PF controller.
3. Sesuai dengan data rencana produksi, pada station baru 5C yang akan memikul beban 4 sumur baru perlu dilakukan pemasangan power factor correction sebesar 100 kVAR.
4. Pemasangan power factor correction pada station memberikan keuntungan baik secara ekonomis berupa penghematan daya kVA maupun keuntungan teknis berupa pengurangan rugi-rugi pada jaringan, memperbaiki tegangan pada station, serta peningkatan kapasitas penyaluran daya aktif.
4.2. Saran
1. Perlu dilakukan pengecekan dan pengawasan kondisi power factor correction (PFC) secara teratur tiap bulan sehingga kerusakan pada komponen PFC seperti contactor, capacitor bank maupun PF controller dapat segera diketahui.
DAFTAR PUSTAKA 23 DAFTAR PUSTAKA
(1). Kastawan, I Made Wiwit. Tugas Akhir : Penelitian Sumber Daya VAR Variabel Untuk Sistem Tenaga Dengan Model Sistem. Teknik Elektro-ITB, 1998.
(2). Prof. Mack Grady. Understanding Power System Harmonic. Austin : Dept. of Electrical & Computer Engineering-University of Texas. 2006.
(3). Grainger, John J. & W.D. Stevenson, JR. Power System Analysis. McGraw-Hill. 1994.
(4). General Electric. Application Of Power Factor Correction Capacitor. 2003. (5). Prabhakara, F.S, Robert L.Smith, and Jr, Ray P. Stratford. Industrial and
Commercial Power System Handbook. McGraw-Hill. 1996.
(6). Manurung, Roy Ricardo. Studi Sistem Proteksi Distribusi Listrik di Lapangan UBEP Tanjung Tahun 2008. BPST-Pertamina Learning Center (PLC). 2008. (7). Capacitor Bank (part 1).
Http://bayupancoro.wordpress.com/2007/03/29/capacitor-bank-part-1. (8). Capacitor Bank (part 2).
Http://bayupancoro.wordpress.com/2007/03/29/capacitor-bank-part-2. (9). Harmonic Distortion. Http://www.galco.com/circuit/PFCC_har.htm
LAMPIRAN 24
LAMPIRAN 25 Lampiran 1 : Single Line Diagram Sistem Tenaga Listrik UBEP Tanjung
LAMPIRAN 26
LAMPIRAN 27 Lampiran 3 : Perkiraan Biaya dalam Upgrade PFC (Maintenance)
No Komponen utama PFC Jumlah Harga Satuan Harga Total
1 MCCB 3P, 160/400 AMP, 70 kA, Hz=50, Merlin Gerin, NS 400H 3 Rp 2,750,000.00 Rp 8,250,000.00 2 MCCB 3P, 252/630 AMP, 70 kA, Hz=50, Merlin Gerin, NS 630H 2 Rp 5,180,000.00 Rp 10,360,000.00 3 MCCB 3P, 32/40 AMP, 70 kA, Hz=50, Merlin Gerin, NS 100H 11 Rp 998,000.00 Rp 10,978,000.00 4 MCCB 3P, 50/63 AMP, 70 kA, Hz=50, Merlin Gerin, NS 100H 7 Rp 998,000.00 Rp 6,986,000.00 5 PF controller, 220/240 VAC, BRAND : ABB, RVT-12 1 Rp 6,120,000.00 Rp 6,120,000.00 6 CAPACITOR 3P, 16.67 kvar, 5,67%, 50 Hz, ABB type CLMD 43 (*) 4 Rp 2,974,961.00 Rp 11,899,844.00 7 CAPACITOR 3P, 18.75 kvar, 5,67%, 50 Hz, ABB type CLMD 43 (*) 1 Rp 3,470,937.00 Rp 3,470,937.00 8 CAPACITOR 3P, 20 kvar, 5,67%, 50 Hz, ABB type CLMD 43 6 Rp 3,528,000.00 Rp 21,168,000.00 9 CAPACITOR 3P, 30 kvar, 5,67%, 50 Hz, ABB type CLMD 43 7 Rp 5,912,500.00 Rp 41,387,500.00
10 REACTOR FILTER, 3PHS F/A
16.67 KVAR, Un/V 440, ABB 4 Rp 8,417,350.00 Rp 33,669,400.00
11 REACTOR FILTER, 3PHS F/A
18.75 KVAR, Un/V 440, ABB 1 Rp 8,843,750.00 Rp 8,843,750.00
12 REACTOR FILTER, 3PHS F/A
20 KVAR, Un/V 440, ABB 6 Rp 9,450,000.00 Rp 56,700,000.00
13 REACTOR FILTER, 3PHS F/A
30 KVAR, Un/V 440, ABB 7 Rp 11,500,000.00 Rp 80,500,000.00
14 3P MC, F/CAP 20 kVAR, 50 Hz, BRAND TELEMECANIQUE, P/N, LC1-DLK11M7 11 Rp 1,097,500.00 Rp 12,072,500.00 15 3P MC, F/CAP 30 kVAR, 50 Hz, BRAND TELEMECANIQUE, P/N, LC1-DPK12M7 7 Rp 2,155,000.00 Rp 15,085,000.00 16 CUBICLE (*) 5 Rp 2,000,000.00 Rp 10,000,000.00 17 PERALATAN PENDUKUNG (*) 5 Rp 3,000,000.00 Rp 15,000,000.00 TOTAL Rp 352,490,931.00 Keterangan :
- Data diperoleh dari Purchase Order (PO) PFC thn. 2008 yang dikeluarkan logistik UBEP Tanjung - (*) = data diperoleh dari perkiraan yang mengacu pada PO PFC thn. 2008 dan MR. PFC thn.1999 - Data yang menyangkut capacitor dengan 16,67 kVAR dan 18,75 kVAR diperoleh dengan cara interpolasi dari data capacitor 20 kVAR dan 30 kVAR
LAMPIRAN 28 Lampiran 4 : Perkiraan Biaya dalam Pemasangan PFC di Stasiun 5C (Planning)
No Komponen utama PFC Jumlah Harga Satuan Harga Total
1. MCCB 3P, 160/400 AMP, 70 kA, Hz=50, Merlin Gerin, NS 400H 1 Rp 2,750,000.00 Rp 2,750,000.00 2. MCCB 3P, 32/40 AMP, 70 kA, Hz=50, Merlin Gerin, NS 100H 5 Rp 998,000.00 Rp 4,990,000.00 3. PF controller, 220/240 VAC, BRAND : ABB, RVT-12 1 Rp 6,120,000.00 Rp 6,120,000.00 4. CAPACITOR 3P, 20 kvar, 5,67%, 50 Hz, ABB type CLMD 43 5 Rp 3,528,000.00 Rp 17,640,000.00
5. REACTOR FILTER, 3PHS F/A 20
KVAR, Un/V 440, ABB 5 Rp 9,450,000.00 Rp 47,250,000.00
6. 3P MC, F/CAP 20 kVAR, 50 Hz, BRAND TELEMECANIQUE, P/N, LC1-DLK11M7 5 Rp 1,097,500.00 Rp 5,487,500.00 7. PERALATAN PENDUKUNG (*) - - Rp 3,000,000.00 8. CUBICLE (*) 1 Rp 2,000,000.00 Rp 2,000,000.00 TOTAL Rp 89,237,500.00 Keterangan :
- Data diperoleh dari Purchase Order (PO) PFC thn. 2008 yang dikeluarkan logistik UBEP Tanjung - (*) = data diperoleh dari perkiraan yang mengacu pada PO PFC thn. 2008 dan MR. PFC thn.1999
