2 Aplikasi 50hz Dan 60 Hz.docx

Pengenalan Peralatan Listrik di Rig Di Drilling terdapat beberapa jenis alat listrik yang dapat digolongkan menjadi dua : 1. Peralatan non-motor Peralatan non-motor yaitu berupa lampu mercuri, lampu flourescent, televisi, air conditiner, laptop, komputer, pemanas air, dan peralatan elektronik lainnya. 2. Peralatan motor Motor-motor yang yang bekerja sebagai pendukung langsung pengeboran bervariasi dari 5HP sampai 100HP. Motor-motor tersebut digunakan untuk penggerak peralatan : mud hooper, agitator, shale shaker, degasser, desilter, desander, pembantu mud pump, pompa air, dan lain-lain.

Gambar 3 : Motor 3 Phase

Gambar 4 : Motor shale shaker

13

4.2 Pemakaian frekuensi yang berbeda pada peralatan non-motor Banyak orang mempertanyakan tentang frekuensi listrik yang tidak sesuai dengan pemakaian apakah dapat menyebabkan kerusakan atau tidak. Hal ini biasanya dipertanyakan saat seseorang pergi ke negara lain dengan membawa alat elektronik dari negara asal, di mana kebijakan penerapan frekuensi listrik di negara tersebut berbeda dengan negara asalnya. Pada beberapa jenis peralatan jawabannya adalah iya, sedangkan pada peralatan lainnya tidak akan menimbulkan kerusakan. Pada peralatan non-motor, biasanya tidak tergantung harus bekerja pada satu frekuensi listrik saja. Di drilling rig yang beroperasi, peralatan non-motor, yaitu lampu, televisi, AC dan laptop, tidak dipengaruhi oleh frekuensi. Pada lampu, pemakaian frekuensi tidak menjadi syarat, hanya tegangan dan daya saja yang menjadi syarat. Frekuensi listrik pada lampu hanya dibatasi tidak kurang dari 50Hz, karena jika di bawah 50Hz, maka lampu tersebut akan berkedip-kedip dan tidak aman untuk kesehatan mata. Jadi, frekuensi pada lampu baik 50Hz maupun 60Hz tidak berpengaruh. Televisi yang ada di rig office juga memakai listrik dengan frekuensi 60Hz. Televisi biasanya memang memiliki toleransi dan sudah didesain dari pabriknya untuk bekerja di dua jenis frekuensi, yaitu 50Hz dan 60Hz. Untuk mengetahui tentang kemampuan kerja ini, dapat dilihat di bagian belakang televisi berupa tulisan 110-240V~50/60Hz.

AC atau air conditioner juga memiliki toleransi yang sama dengan televisi. Pada bagian spesifikasi AC terdapat karakteristik kerja AC yang bisa berfungsi untuk listrik 110-240V~50/60Hz. Namun ada pula AC yang hanya bekerja pada satu frekuensi saja yaitu 50Hz saja atau 60Hz saja. AC tipe ini akan disesuaikan pemakaiannya di rig. Laptop dan komputer desktop juga tidak terpengaruh oleh frekuensi listrik. Kedua alat ini adalah peralatan yang memakai listrik DC. Pada laptop terdapat

14

adaptor yang mengubah listrik AC menjadi DC. Adaptor itu juga memiliki toleransi kerja misalnya 100-240V~50/60Hz yang bisa dilihat di stiker adaptor. Pada komputer desktop juga terdapat power supply yang memasok listrik DC ke komponen komputer dari listrik AC yang disediakan. Power supply itu pula memiliki toleransi yang sama dengan adaptor. Selain alat-alat yang disebutkan di atas, alat-alat lain yang tidak terpengaruh oleh frekuensi listrik adalah pemanas, elektronik yang tidak mengandung timer, dan peralatan yang memiliki motor ukuran besar.

4.3 Pemakaian listrik 60Hz pada motor 50Hz Motor 50Hz adalah motor yang didesain untuk bekerja pada frekuensi 50Hz yang biasanya dipakai untuk daerah Asia. Motor 3 phase 380V/50Hz bisa berjalan dengan lancar jika diberi suplai listrik 460V/60Hz. Namun hal ini tidak disarankan karena akan memperpendek usia motor. Berikut adalah efek yang ditimbulkan oleh pemakaian listrik 460V/60Hz pada motor 380V/50Hz :

1. Motor akan berputar lebih kencang Dengan memakai rumus 𝒏 = 𝒇 𝒙

𝟏𝟐𝟎 𝒑

n = kecepatan putar rotor (rpm) f = frekuensi listrik (Hz) p = jumlah pole Maka dengan frekuensi 60Hz, motor 50Hz akan berputar 20% lebih cepat dari putaran yang didesain aslinya. Misal jika motor tersebut awalnya dirancang untuk berputar pada 1500 rpm, maka setelah diberi listrik 60Hz

15

akan berputar pada 1800 rpm. Jika kecepatan motor tidak menjadi masalah, maka diperbolehkan untuk menerapkan pemakaian ini. Salah satu efek negatif dari kecepatan motor yang terlalu cepat adalah timing yang terlalu cepat untuk menutup pintu air pada PLTA. Jika pintu air terlalu cepat menutup, maka air akan berhenti terlalu dini dan menibulkan hantaman keras pada pintu air yang disebut Water Hammer. Water Hammer dapat menimbulkan kerusakan mekanik yang cukup berbahaya. 2. Torsi motor akan berkurang Dengan memakai rumus 𝑻 = 𝟓𝟐𝟓𝟐 𝒙

𝑯𝑷 𝒏

T = torsi (Nm) 5252 = konstanta HP = daya kuda (HP) n = kecepatan putar rotot (rpm) Maka dapat diketahui dengan naiknya kecepatan motor n sebesar 20% akan menyebabkan torsi T turun sebesar 20% pula. Hal ini dapat membebani motor bila telah dirancang untuk bekerja pada beban penuh. 3. Akan menimbulkan panas Motor yang terbebani berlebih akan menarik arus lebih banyak. Hal ini dapat menimbulkan panas. Selain itu, penyebab panas lainnya adalah tegangan yang lebih tinggi dari desain aslinya. 4. Isolasi kabel dan ketahanan motor tidak sesuai. Motor 380V/50Hz benar-benar dirancang untuk bekerja pada tegangan 380V dan frekuensi 50Hz. Material pada motor tersebut telah dihitung untuk tahan terhadap kerja pada 380V dan 60Hz dengan toleransi sebesar maksimal +/- 3%, termasuk material isolasinya. Jika diberi tegangan 460V, maka isolasi dari kabel dan kawat kumparan akan terbebani tegangan yang lebih tinggi melebihi 3% dari 380V. Jika

16

dipakai terlalu lama, maka dapat menimbulkan kerusakan dan usia motor tidak berlangsung lama. Selain tegangan, frekuensi yang lebih tinggi dapat menimbulkan efek negatif juga, berupa skin effect yang makin besar.

4.4 Pemakaian listrik 50Hz pada motor 60Hz Motor 60Hz adalah motor yang didesain untuk bekerja pada frekuensi 60Hz yang biasanya dipakai untuk daerah benua Amerika. Motor 3 phase 460V/60Hz juga bisa berjalan dengan lancar jika diberi suplai listrik 380V/50Hz. Namun, lebih terasa efek negatifnya dibanding motor 50Hz dijalankan pada frekuensi 60Hz. Tetap hal ini tidak disarankan karena juga akan memperpendek usia motor. Berikut adalah efek yang ditimbulkan oleh pemakaian listrik 460V/60Hz pada motor 380V/50Hz : 1. Motor akan berputar lebih lambat Dengan memakai rumus 𝒏 = 𝒇 ∗

𝟏𝟐𝟎 𝒑

Maka dengan frekuensi 50Hz, motor 60Hz akan berputar 17% lebih lambat dari putaran yang didesain aslinya. Misalnya desain asli motor 60Hz adalah berputar pada 1800 rpm, maka setelah diberi listrik 50Hz akan berputar pada 1500 rpm. 2. Torsi motor akan naik Dengan memakai rumus 𝑻 = 𝟓𝟐𝟓𝟐 𝒙

𝑯𝑷 𝒏

Maka dapat diketahui dengan turunnya kecepatan motor n sebesar 17% akan menyebabkan torsi T naik sebesar 17% pula. 3. Akan menimbulkan panas

17

Dengan kecepatan motor yang turun sebesar 17%, kecepatan aliran udara yang dibutuhkan untuk mendinginkan motor juga berkurang. 4. Besar kabel tidak sesuai dengan capacity Dengan lebih kecilnya tegangan yang diberikan pada motor, sedangkan beban hambatan motor yang tetap, maka motor akan menarik lebih banyak arus. Dengan arus yang makin besar, maka diameter kabel seharusnya lebih besar juga. Efek dari ketidak cocokan kabel dan kawat dengan kapasitas arus yang dilaluinya, dapat menimbulkan panas berlebih dan membakar kabel dan kawat tersebut.

18