Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

13
https://jurnaleeccis.ub.ac.id/ p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122 Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 Manuscript submitted on May 2020, accepted and published on August 2020 Analisis Kinerja Electrostatic Precipitator (ESP) Berdasarkan Pembagian Besarnya Arus Transformator di PT. PJB UBJOM PLTU Paiton Winarno 1 1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Panca Marga Probolinggo Email: [email protected] Abstractβ€”Electrostatic Precipitator (ESP) is a device that has the function of capturing the ashes of combustion contained in the exhaust gases before being discharged into the atmosphere through a stack / chimney, so that the discharged gases to be discharged do not contain ash particles that can pollute the environment. PT PJB UBJOM PLTU Paiton has 16 ESP transformers operating 24 hours. During the operating period there are disturbances and damage that causes ESP efficiency is reduced so there is a need to reset the transformer secondary current. It is intended that the efficiency of ESP is maintained and the exhaust gas does not pollute the environment. By using the "5 Whys or RCPS (Root Cause problem solving)" method, the researcher knows the causes of disturbances and damage to the ESP transformer and provides recommendations for the configuration of the current used by the ESP transformer to improve its efficiency when disturbances or damage occurs. The cause of disruption and damage to the ESP transformer consists of 3 factors: the method / method used, human and machine / equipment. The magnitude of the Electrostatic Precipitator (ESP) efficiency during faults and damage varies depending on the amount of current in the ESP transformer. The greater the current, the greater the magnetic field strength so that the greater the ESP efficiency value. Although there is less efficiency (below 90%), with the right transformer secondary current configuration, efficiency can be maintained close to the design. The efficiency of ESP on March 18, 2019 increased from 88.23% to 90.58%. The efficiency of ESP on March 30, 2019 increased from 89.71% to 90.55%. The efficiency of ESP on June 10, 2019 increased from 84.38% to 93.63%. The efficiency of ESP on June 13, 2019 increased from 87.38% to 91.92%. ESP efficiency on June 24, 2019 increased from 85.83% to 90.03% Index Terms β€” Analysis, Electrostatic Precipitator (ESP), ESP’s Efficiency Abstrak–-Electrostatic Precipitator (ESP) adalah peralatan yang berfungsi menangkap abu sisa pembakaran yang terkandung dalam gas buang sebelum dibuang ke atmosfir melalui stack/cerobong, sehingga gas buang yang akan dibuang tidak mengandung partikel-partikel abu yang dapat mencemari lingkungan. PT PJB UBJOM PLTU Paiton memiliki 16 buah trasformator ESP yang beroperasi selama 24 jam. Selama masa operasi terdapat gangguan dan kerusakan yang menyebabkan efisiensi ESP berkurang sehingga perlu adanya setting ulang arus sekunder trafo. Hal ini bertujuan agar efisiensi ESP tetap terjaga dan gas buang tidak mencemari lingkungan. Dengan menggunakan metode β€œ5 Whys atau RCPS (Root Cause problem solving)”, Peneliti mengetahui penyebab gangguan dan kerusakan pada Trafo ESP serta memberikan rekomendasi konfigurasi besarnya arus yang digunakan trafo ESP untuk meningkatkan efisiensinya ketika terjadi gangguan atau kerusakan. Penyebab gangguan dan kerusakan pada trafo ESP terdiri dari 3 faktor yaitu Metode/cara yang digunakan,manusia dan mesin/peralatan. Besarnya efisiensi Electrostatic Precipitator (ESP) saat terjadi gangguan dan kerusakan bervariasi tergantung besarnya arus pada transformator ESP. Semakin besar arus, semakin besar kuat medan magnetnya sehingga semakin besar juga nilai efisiensi ESP. Meskipun terdapat efisiensi yang kurang (dibawah 90%), dengan konfigurasi arus sekunder trafo yang tepat, efisiensi dapat dipertahankan mendekati desain. Efisiensi ESP pada tgl 18 Maret 2019 meningkat dari 88,23 % menjadi 90,58 %. Efisiensi ESP pada tgl 30 Maret 2019 meningkat dari 89,71 % menjadi 90,55 %. Efisiensi ESP pada tgl 10 Juni 2019 meningkat dari 84,38 % menjadi 93,63 %. Efisiensi ESP pada tgl 13 Juni 2019 meningkat dari 87,38 % menjadi 91,92 %. Efisiensi ESP pada tgl 24 Juni 2019 meningkat dari 85,83 % menjadi 90,03% Kata Kunci β€” Analisis, Electrostatic Precipitator (ESP), Efisiensi ESP I. PENDAHULUAN Pencemaran udara merupakan salah satu pencemaran yang sangat berbahaya bagi manusia, makhluk hidup dan lingkungan. Pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya(Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.15/MENLHK/SETJEN/KUM.1/4/2019 Tentang Baku Mutu Emisi Pembangkit Listrik Tenaga Termal)[5]. Bertambahnya populasi manusia serta semakin pesatnya perindustrian menyebabkan tuntutan kebutuhan pasokan energi listrik semakin meningkat. Untuk menjawab tantangan itu, saat ini di Indonesia banyak mengunakan jenis pembangkit tipe PLTU yang menggunakan bahan bakar batubara. Hal ini disebabkan karena selain harganya yang lebih ekonomis, jumlahnya masih cukup banyak dibandingkan dengan minyak bumi dan gas bumi, hasil energi listrik yang didapatkan dari PLTU batubara juga besar. Salah satu PLTU batubara yang ada di Indonesia adalah PT PJB UBJOM PLTU PAITON. PT PJB UBJOM PLTU PAITON merupakan pembangkit listrik berbahan bakar batu bara yang mempunyai kapasitas produksi listrik sebesar 660 MW.

Transcript of Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Page 1: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

https://jurnaleeccis.ub.ac.id/

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020

pp 45-57

Manuscript submitted on May 2020, accepted and published on August 2020

Analisis Kinerja Electrostatic Precipitator (ESP)

Berdasarkan Pembagian Besarnya Arus

Transformator di PT. PJB UBJOM PLTU Paiton Winarno1

1Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Panca Marga Probolinggo

Email: [email protected]

Abstractβ€”Electrostatic Precipitator (ESP) is a device

that has the function of capturing the ashes of combustion

contained in the exhaust gases before being discharged into

the atmosphere through a stack / chimney, so that the

discharged gases to be discharged do not contain ash

particles that can pollute the environment. PT PJB UBJOM

PLTU Paiton has 16 ESP transformers operating 24 hours.

During the operating period there are disturbances and

damage that causes ESP efficiency is reduced so there is a

need to reset the transformer secondary current. It is

intended that the efficiency of ESP is maintained and the

exhaust gas does not pollute the environment. By using the

"5 Whys or RCPS (Root Cause problem solving)" method,

the researcher knows the causes of disturbances and

damage to the ESP transformer and provides

recommendations for the configuration of the current used

by the ESP transformer to improve its efficiency when

disturbances or damage occurs. The cause of disruption and

damage to the ESP transformer consists of 3 factors: the

method / method used, human and machine / equipment.

The magnitude of the Electrostatic Precipitator (ESP)

efficiency during faults and damage varies depending on the

amount of current in the ESP transformer. The greater the

current, the greater the magnetic field strength so that the

greater the ESP efficiency value. Although there is less

efficiency (below 90%), with the right transformer

secondary current configuration, efficiency can be

maintained close to the design. The efficiency of ESP on

March 18, 2019 increased from 88.23% to 90.58%. The

efficiency of ESP on March 30, 2019 increased from 89.71%

to 90.55%. The efficiency of ESP on June 10, 2019 increased

from 84.38% to 93.63%. The efficiency of ESP on June 13,

2019 increased from 87.38% to 91.92%. ESP efficiency on

June 24, 2019 increased from 85.83% to 90.03%

Index Terms β€” Analysis, Electrostatic Precipitator

(ESP), ESP’s Efficiency

Abstrak–-Electrostatic Precipitator (ESP) adalah

peralatan yang berfungsi menangkap abu sisa pembakaran

yang terkandung dalam gas buang sebelum dibuang ke

atmosfir melalui stack/cerobong, sehingga gas buang yang

akan dibuang tidak mengandung partikel-partikel abu

yang dapat mencemari lingkungan. PT PJB UBJOM PLTU

Paiton memiliki 16 buah trasformator ESP yang beroperasi

selama 24 jam. Selama masa operasi terdapat gangguan

dan kerusakan yang menyebabkan efisiensi ESP berkurang

sehingga perlu adanya setting ulang arus sekunder trafo.

Hal ini bertujuan agar efisiensi ESP tetap terjaga dan gas

buang tidak mencemari lingkungan. Dengan menggunakan

metode β€œ5 Whys atau RCPS (Root Cause problem

solving)”, Peneliti mengetahui penyebab gangguan dan

kerusakan pada Trafo ESP serta memberikan rekomendasi

konfigurasi besarnya arus yang digunakan trafo ESP untuk

meningkatkan efisiensinya ketika terjadi gangguan atau

kerusakan. Penyebab gangguan dan kerusakan pada trafo

ESP terdiri dari 3 faktor yaitu Metode/cara yang

digunakan,manusia dan mesin/peralatan. Besarnya

efisiensi Electrostatic Precipitator (ESP) saat terjadi

gangguan dan kerusakan bervariasi tergantung besarnya

arus pada transformator ESP. Semakin besar arus,

semakin besar kuat medan magnetnya sehingga semakin

besar juga nilai efisiensi ESP. Meskipun terdapat efisiensi

yang kurang (dibawah 90%), dengan konfigurasi arus

sekunder trafo yang tepat, efisiensi dapat dipertahankan

mendekati desain. Efisiensi ESP pada tgl 18 Maret 2019

meningkat dari 88,23 % menjadi 90,58 %. Efisiensi ESP

pada tgl 30 Maret 2019 meningkat dari 89,71 % menjadi

90,55 %. Efisiensi ESP pada tgl 10 Juni 2019 meningkat

dari 84,38 % menjadi 93,63 %. Efisiensi ESP pada tgl 13

Juni 2019 meningkat dari 87,38 % menjadi 91,92 %.

Efisiensi ESP pada tgl 24 Juni 2019 meningkat dari 85,83

% menjadi 90,03%

Kata Kunci β€” Analisis, Electrostatic Precipitator (ESP),

Efisiensi ESP

I. PENDAHULUAN

Pencemaran udara merupakan salah satu pencemaran

yang sangat berbahaya bagi manusia, makhluk hidup dan

lingkungan. Pencemaran udara adalah masuknya atau

dimasukkannya zat, energi, dan atau komponen lain ke

dalam udara ambien oleh kegiatan manusia sehingga

mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang

menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi

fungsinya(Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan

Kehutanan Republik Indonesia Nomor

P.15/MENLHK/SETJEN/KUM.1/4/2019 Tentang Baku

Mutu Emisi Pembangkit Listrik Tenaga Termal)[5].

Bertambahnya populasi manusia serta semakin pesatnya

perindustrian menyebabkan tuntutan kebutuhan pasokan

energi listrik semakin meningkat. Untuk menjawab

tantangan itu, saat ini di Indonesia banyak mengunakan

jenis pembangkit tipe PLTU yang menggunakan bahan

bakar batubara. Hal ini disebabkan karena selain

harganya yang lebih ekonomis, jumlahnya masih cukup

banyak dibandingkan dengan minyak bumi dan gas

bumi, hasil energi listrik yang didapatkan dari PLTU

batubara juga besar. Salah satu PLTU batubara yang ada

di Indonesia adalah PT PJB UBJOM PLTU PAITON.

PT PJB UBJOM PLTU PAITON merupakan

pembangkit listrik berbahan bakar batu bara yang

mempunyai kapasitas produksi listrik sebesar 660 MW.

Page 2: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-46

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

Dengan kapasitas sebesar itu, PT PJB UBJOM PLTU

PAITON mengkonsumsi hingga 9600 ton batubara dan

menghasilkan kurang lebih 300 ton abu bekas

pembakaran tiap harinya[8]. Limbah bekas pembakaran

tersebut berupa gas buang yang bercampur partikel-

partikel abu ringan (Fly Ash) yang dapat mengotori

lingkungan.

Salah satu cara untuk mengatasi limbah abu di PLTU

adalah dengan dipasangnya Electrostatic Precipitator

(ESP). Electrostatic Precipitator (ESP) adalah peralatan

yang berfungsi menangkap abu terbang hasil sisa

pembakaran yang terkandung dalam gas buang sebelum

dibuang ke atmosfir melalui stack/cerobong, sehingga

gas buang tersebut tidak mengandung partikel-partikel

abu yang dapat mencemari lingkungan. Masalah timbul

jika terdapat beberapa Electrostatic Precipitator (ESP)

yang mengalami gangguan atau kerusakan, tetapi hasil

gas buang tetap dalam kondisi ambang batas. Oleh sebab

itu, perlu adanya pembagian Kuat arus transformator agar

kinerja ESP lebih effisien dan tidak berdampak pada

peralatan lain di area PT PJB UBJOM PLTU PAITON

Dari latar belakang di atas, maka peneliti mengambil

judul β€œAnalisis Kinerja Electrostatic Precipitator (ESP)

Berdasarkan Pembagian Besarnya Arus Transformator

Di PT PJB UBJOM PLTU Paiton”.

II. LANDASAN TEORI

2.1 Proses Produksi Listrik di PLTU

Pada dasarnya produksi listrik di PLTU Paiton 9 untuk

menghasilkan listrik pertama air kan diubah menjadi uap

dengan proses pembakaran batubara di dalam boiler.

Selanjutnya uap tersebut akan digunakan untuk memutar

blade/sirip turbin, karena Turbin terhubung dengan

generator, maka terjadi perubahan energi kinetik menjadi

energi listrik didalam generator, akhirnya terciptalah arus

listrik yang selanjutnya diteruskan ke Transformator

step-up. Sedangkan uap pembuangan dari turbin

dijadikan air kembali dengan proses kondensasi di

Kondensor dengan bantuan air pendingin (air laut).

Bagian-bagian utama pada PLTU Paiton 9 yaitu meliputi

Boiler, Turbin, dan Generator. Selain itu juga memiliki

alat-alat bantu sebagai penunjang produksi listrik

diantaranya Coal Handling, Ash Handling dan Water

Treatment Plant. Sedangkan Electrostatic Precipitator

sendiri merupakan salah satu bagian dari Ash Handling

System.

Gambar 1. Gambaran Umum Peralatan Utama PLTU

2.2 Ash Handling System

Ash Handling system merupakan salah satu bagian di

PT PJB UBJOM PLTU Paiton yang bertugas untuk

mengendalikan abu sisa pembakaran didalam boiler. Ash

Handling system terdiri atas penanganan abu ringan atau

abu terbang (Fly ash system) dan penanganan abu berat

atau bottom ash system. Fly ash system meliputi

Electrostatic Precipitator (ESP), sistem transpot fly ash

dari hopper ke fly ash silo menggunakan compressor,

heater dan blower sebagai penjaga temperature fly ash

serta proses loading dan unloading fly ash. Sedangkan

Bottom ash system meliputi Submerged scrapper

conveyor (SSC), Bottom ash conveyor, cooling system

SSC serta proses loading dan unloading bottom ash.

2.3 Electrostatic Precipitator (ESP)

Electrostatic Precipitator (ESP) adalah peralatan yang

berfungsi menangkap abu sisa pembakaran yang berada

dalam gas buang yang akan dibuang ke atmosfir melalui

cerobong, sehinga gas buang yang akan dibuang tidak

mengandung partikel-partikel abu yang dapat mencemari

lingkungan.

2.3.1 Prinsip Kerja Electrostatic Precipitator (ESP)

Pada dasarnya Electrostatic Precipitator (ESP) ada 3

sistem utama yang bekerja. Pertama proses ionisasi abu

yang terkandung dalam gas buang,selanjutnya proses

collection abu yang telah terionisasi dan terakhir proses

rapping abu yang menempel pada collecting plate agar

jatuh ke area hopper. Proses ionisasi dan collection

terdiri dari collecting plate dan emitting wire& RDE

(Ripid Discharge Electroda), keduanya mendapat supply

power dari trafo step up. Pada dasarnya partikel abu

memiliki muatan netral, karena ada suatu sumber daya

maka akan tercipta suatu medan listrik di area antara

collection plate dan emitting wire. Medan listrik yang

kuat akan menyebabkan partikel abu mengalami ionisasi.

semakin kuat arus yang diberikan oleh oleh power supply

(trafo), maka semakin kuat pula medan magnetnya,

sehingga kecepatan migrasi dari partikel abu juga

semakin cepat. Partikel abu yang sudah mengalami

ionisasi akan memiliki muatan negatif yang selanjutnya

akan tertarik ke arah collecting plate. Abu yang sudah

menempel akan dijatuhkan oleh motor rapper ke arah

ESP hopper yang selanjutnya akan ditransfer ke fly ash

silo.

Gambar 2. Prinsip Kerja Elctrostatic Precipitator (ESP)

Page 3: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-47

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

2.3.2 Faktor Yang Mempengaruhi Kinerja

Electrostatic Precipitator (ESP)

Adapun faktor yang sanagt mempengaruhi

penangkapan debu oleh collecting plate pada

Electrostatic precipitator (ESP) yaitu:

A. Resistifitas Partikel[1]

Resistifitas partikel adalah suatu ukuran resistansi

partikel terhadap listrik, yang merupakan indikator

kecepatan migrasi partikel. Resistifitas sangat

mempengaruhi efisiensi ESP. Adapun persamaan

mencari resistifitas partikel dinyatakan dengan

persamaan 1 sebagai berikut :

𝜌 = 𝑅 𝐴

𝑙 (1)

Dimana:

𝜌 = Resistifitas (Ω.cm)

R = Tahanan (Ξ©)

A = luas penampang (π‘π‘š2)

𝑙 = Panjang penghantar (cm)

Nilai resistifitas bahan atau material secara umum di

bumi berada diantara 10βˆ’3 sampai 1014 Ξ©-cm,

sedangkan nilai resistivitas partikel fly ash yang

tertangkap oleh ESP adalah 50 – 100 Ξ©-cm.

B. Ukuran Partikel[1]

Semakin besar ukuran partikel debu, semakin besar

kemungkinan ionisasi material fly ash sehingga semakin

besar muatan yang dimilikinya. Dengan demikian

kecepatan atau migrasi partikel untuk bergerak ke arah

elektroda positif (collecting plate) akan semakin cepat.

C. Pengaruh Temperatur

Pengaruh temperature dari Fly ash yang terbawa oleh

udara Flue gas ( gas buang boiler ) berpengaruh terhadap

laju aliran gas dan effisiensi ESP. Temperature fly ash

tinggi karena Beban Unit besar sehingga laju aliran gas

kecil dan effisiensi ESP semakin besar, begitu pula

sebaliknya.

D. Pengaruh Spark

Spark terjadi ketika ada penebalan tumpukan fly ash

yang tertangkap oleh collecting plate tidak terbuang dan

terus menempel menjadi kerak dan semakin membesar.

Spark dapat kita amati ketika cerobong/chimney

mengeluarkan asap tebal coklat pekat secara tiba tiba

.jika spark tidak segera di perbaiki maka di khawatirkan

akan ada ledakan di dalam ESP.

Perhitungan Luas Satu Permukaan Pelat Pengumpul

dirumuskan oleh persamaan 2 yaitu :

A = P x L x 2 (2)

Dimana:

A = Luas efektif collecting plate (m)2

P = Panjang pelat (m)

L = Luas pelat (m)

Sedangkan perhitungan banyak pelat pengumpul abu

terbang dirumuskan oleh persamaan 3 yaitu :

N = Baris Γ— Kolom Γ— Field Γ— jumlah ESP (3)

Sehingga untuk mencari luas pelat pengumpul

dirumuskan menggunakan persamaan 4 yaitu :

A = Luas permukaan pelat Γ— jumlah pelat (4)

E. Kecepatan Migrasi Partikel[1]

Kecepatan migrasi partikel adalah kecepatan gerak

dari partikel fly ash ketika diberi muatan negatif oleh

emitting wire bergerak menuju collecting plate. Variabel

yang mempengaruhinya adalah Laju aliran gas, luas

media penangkap dan effisiensi ESP, sehingga dapat

dinyatakan dengan persamaan 5 yaitu :

Ο‰ = - 𝑄

𝐴 + ln ( 1 – Ξ· ) (5)

Dimana :

Ο‰= Kecepatan migrasi partikel ( π‘š 𝑠⁄ )

Q = Laju aliran gas ( π‘š3

𝑠⁄ )

A = Luas media penangkap ( π‘š2 )

Ξ· = Effisiensi ESP

kita juga dapat mencari besarnya kecepatan migrasi

partikel dengan rumus yang berbeda,seperti persamaan 6

yaitu

Ο‰ = 𝟐.π’ŒπŸŽ.𝒑.𝑬𝒄.𝑬𝒑

πŸ‘Β΅ (6)

Dimana :

Ο‰ = Kecepatan migrasi partikel ( π‘š 𝑠⁄ )

Ko = Permittivity ( 8,85 x 10βˆ’12 F/m)

p = Tekanan (Pascal)

Ec = Kuat medan listrik (V/m)

Ep = Kuat medan Precipitator (V/m)

Β΅ = Viskositas gas buang (Pascal.s)

F. Kuat medan listrik

Kuat medan listrik merupakan besarnya gaya listrik

yang di butuhkan untuk membuat medan listrik yaitu efek

yang ditimbulkan dari adanya muatan listrik seperti ion,

proton dan elektron yang berada di sekitar partikel listrik.

Dalam ESP, besarnya kuat medan listrik berpengaruh

pada kuat medan precipitator. Bisa juga dinyatakan

bahwa kuat medan listrik besarnya sama dengan kuat

medan precipitator. Besarnya kuat medan listrik dan kuat

medan precipitator bergantung kepada besarnya

tegangan output yang di hasilkan oleh Transformator.

Dalam hal ini dapat kita jelaskan dengan persamaan 7

yaitu :

E = 𝑉

𝑑 (7)

Dimana :

E = Kuat medan listrik ( V/m )

V = Tegangan Output transformator ( V )

d = Jarak antara 2 pelat pengumpul ( m )

Dari penjelasan rumus tersebut, kita dapat melakukan

perhitungan effisiensi pengumpulan partikel dari sebuah

ESP yang pertama kali di kembangkan secara empiris

oleh Elvald Anderson ditahun 1919 dan dikembangkan

Page 4: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-48

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

secara teoritis oleh W.deutsch di tahun 1922. Persamaan

ini dikenal sebagai persamaan Deutsch-Anderson.

Adapun persamaan 8 Deutsch-Anderson sebagai berikut

:

Ξ· = 1 – π‘’βˆ’ (

πœ”.𝐴

𝑄 )

(8)

Dimana :

Ξ· = Effisiensi electrostatic precipitator

Ο‰= Kecepatan migrasi partikel ( π‘š 𝑠⁄ )

A = Luas media penangkapan ( π‘š2 )

Q = Laju aliran gas ( π‘š3

𝑠⁄ )

e = Bilangan natural ( 2.718 )

2.3.3 Bagian-Bagian Utama Electrostatic Precipitator

(ESP)

A. Transformator Rectifier

Adalah peralatan utama EP yang berfungsi mencatu

daya sehingga ESP bisa bekerja. Tegangan input : 380

Volt output :70 KV DC. Transformator dan Rectifier

diletakkan dalam satu bagianyang dilengkapi dengan

minyak pendingin trafo, sehingga dinamakan

Transformator Rectifier, Total terdapat 16 unit

transformator ESP di PT PJB UBJOM PAITON

Gambar 3. Transformator Rectifier

B. Collecting Plate

Adalah Pelat baja yang dipasang sejajar berfungsi

sebagai penangkap abu fly ash yang sudah mengalami

ionisasi (bermuatan listrik negatif), sedangkan collecting

plate memiliki muatan positif

C. Emitting wire dan RDE ( Ripid Discharge

Electroda)

Berfungsi sebagai pemberi kontribusi arus dan muatan

(ionisasi) yang diberikan kepada abu dari boiler yang

belum bermuatan, yang selanjutnya ditangkap oleh

Collecting Plate.

Gambar 4. Collecting Plate dan Emitting Wire

D. Motor Collecting Rapper

Berfungsi untuk memukul Collecting Plate secara

periodik agar abu yang menempel jatuh ke ESP Hopper

Gambar 5. Motor Collecting Rapper

E. Motor Emitting Rapper

Berfungsi untuk memukul Emitting Wire dan RDE

secara periodik agar abu yang menempel pada Emitting

Wire jatuh ke ESP Hopper

Gambar 6. Motor Emitting Rapper

F. Gas Distribution System

Untuk mendapatkan effsiensi ESP yang optimal Gas

Distribution System mempunyai peranan yang sangat

penting yaitu untuk mendistribusikan fly ash ke seluruh

field area. Gas distribution system terdiri dari plat-plat

baja yang tersusun sedemikian rupa searah dengan arah

gas buang, sehingga fly ash dapat tersebar merata ke

seluruh field area.

G. Panel Control Power

Berfungsi sebagai pengatur / pengendali kerja ESP ,

hingga dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan

fungsinya. peralatan ini bernama AVC ( Automatic

Voltage control )

Gambar 7. AVC ( Automatic Voltage Control )

H. ESP Hopper

Berfungsi sebagai penampung abu yang jatuh dari

Collecting plate Emitting wire

Page 5: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-49

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

Collecting Plate dan Emitting wire setelah proses

rapping. ESP Hopper dilengkapi dengan line Heater

untuk menjaga temperature abu agar tidak terjadi

penggumpalan/plugging

Gambar 8. ESP Hopper

I. Transporter

Transporter berfungsi sebagai pemindah abu hasil

tangkapan electrostatic Precipitator( ESP ) dari ESP

hopper ke Transfer Pot yang selanjutnya dipindahkan

lagi ke ash silo dengan bantuan udara tekan compressor

III. METODE PENELITIAN

Gambar 9. Diagram Alir Penelitian

3.1 Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang digunakan dalam

pelaksanaan penelitian ini antara lain:

1. Studi Pustaka

Studi pustaka di sini diambil dari perpustakaan PT.PJB

UBJOM Paiton, Jasa Diklat Unit Pendidikan dan

Pelatihan Suralaya. Data tersebut meliputi spesifikasi

peralatan, pengoperasian dan pemeliharaan listrik (dari

pihak terkait), history gangguan yang terjadi pada

peralatan, serta data lain yang berkaitan dengan

Electrostatic Precipitator (ESP). Selain itu juga berasal

dari Perpustakaan Universitas Panca Marga Probolinggo

yang berisi data dasar listrik statis, hukum coulomb dan

jurnal yang berkaitan dengan penelitian ini, serta literatur

dari internet yang mendukung penyelesaian skripsi

2. Interview atau Wawancara

Untuk memperoleh data-data mengenai peralatan dan

permasalahan yang akan diteliti, penulis mengadakan

tanya jawab secara langsung kepada Operator ash

handling, Bapak Isa Catur Putra sebagai Supervisor coal

and ash handling dan Bapak Hariski Priyo Sangadi

sebagai tim pemeliharaan listrik PT.PJB UBJOM

PAITON sehubungan dengan permasalahan yang akan

dibahas di dalam skripsi

3. Studi Lapangan

Guna mendapat data-data yang dibutuhkan untuk

analisis dalam penelitian ini, maka penulis melakukan

studi lapangan pada PLTU Paiton Unit 9, khususnya

ruang Coal and Ash handling plant lantai 1-3, MCC

Breaker ESP,CCR Ash handling

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

1. Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan tanggal 1 Januari 2019

sampai 31 Maret 2020

2. Tempat Penelitian

Coal an Ash Handling plant di Pembangkit Listrik

Tenaga Uap Paiton Unit 9 dengan perusahaan jasa

pengoperasian dan pemeliharaan PT PJB UBJOM Paiton

yang beralamat di Jalan Raya Surabaya – Situbondo, Km

141 Paiton – Probolinggo.

3.3 Identifikasi Permasalahan

TABEL β… 

GANGGUAN ESP DI PT. PJB UBJOM PLTU PAITON

No. waktu Uraian gangguan

1. 18 Maret 2019

pukul 12:20 WIB

ESP A 22 progres

maintenance

2. 30 Maret 2019

pukul 15:00 WIB

1. ESP A22 kondisi

maintenance

2. ESP B 24 Trip muncul

alarm Heavy gas protection

3. 13 April 2019

pukul 10:00 WIB

1. ESP A22 dan B24

kondisi maintenance

2. ESP B21 dimatikan,

muncul alarm secodary

current humting

4. 15 April 2019

pukul 10:00 WIB

1. ESP A22, B21

maintenace finish,lanjut

running 2. ESP B24 kondisi

maintenance

3. Resetting semua ESP

5. 22 Mei 2019

pukul 10:00 WIB

1. ESP B24 kondisi

maintenance

2. Resetting semua ESP

6. 10 Juni 2019

pukul 17:00 WIB

1. ESP B24 kondisi

maintenance

2. ESP B23 Trip muncul

alarm Input open Protection,

start ulang dengan beban

rendah

7. 13 Juni 2019

pukul 17:30 WIB

1. ESP B24 kondisi

maintenance

2. ESP B13 STOP

terdapat kebocoran oli

Trasformator

8. 24 Juni 2019

pukul 08:30 WIB

1.ESP B24 dan B13

kondisi maintenance

Page 6: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-50

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

No. waktu Uraian gangguan

2.ESP B23 OFF karena

penggantian transformator

bersamaan dengan ESP B24

9. 15 Juli 2019

pukul 10:30 WIB

1. ESP B13, B24

maintenace finish,lanjut

running

2. ESP B23 kondisi

maintenance

3. ESP A11 Trip alarm

partial excitation

4.ESP A13 OFF ada

kebocorn oli di flange

conservator transformator

10. 18 Juli 2019

pukul 17:10 WIB

1. ESP B23 maintenace

finish,lanjut running

2. ESP A11 dan A13

kondisi maintenance

3. Resetting ESP

11. 19 Juli 2019

pukul 17:10 WIB

1. ESP A11 dan A13

kondisi maintenance 2.

Resetting ESP

12. 31 Juli 2019

pukul 10:30 WIB

1. ESP A11 maintenace

finish,lanjut running

2.ESP A13 kondisi

maintenance

3. Resetting ESP

13. 07 Agustus 2019

pukul 17:05 WIB

1.ESP A13 kondisi

maintenance

2.ESP B24 Trip alarm

Input Open current

14. 11 Agustus 2019

pukul 01:50 WIB

All equipment STOP,Unit

Paiton 09 status OH

15. 16 September

2019 pukul 01:50

WIB

1. All equipment ESP

running setelah progres OH

2. Resetting ESP

3. ESP A14 kondisi masih

maintenance

3.4 Pengolahan dan Analisis Data

Gambar 10. Diagram Alir Pengolahan dan Analisis data

Electrostatic precipitator ( ESP ) dilengkapi dengan

AVC ( automatic Voltage Control ) yang berfungsi untuk

mengatur besarnya kuat arus listrik yang digunakan

dalam pengoperasian transformator rectifier. Setiap AVC

memiliki besaran setting kuat arus yang berbeda-beda.

Hal ini bergantung pada pola pengoperasian dan ada atau

tidaknya gangguan atau kerusakan pada ESP. Dari

perbedaan besarnya kuat arus transformator ESP yang

terdapat pada AVC tersebut, peneliti akan melakukan

analisis seberapa efektif dan efisien kerja dari ESP saat

beberapa ESP mengalami gangguan dan atau kerusakan.

IV. PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA

TABEL β…‘

SPESIFIKASI ELECTROSTATIC PRECIPITATOR[4]

4.1 Penyusunan RCPS (Root Cause Problem Solving)

RCPS (Root Cause Problem Solving) adalah diagram

yang digunakan untuk mencari akar permasalahan secara

mendalam. Dalam RCPS dilakukan analisis akar masalah

dari setiap permasalahan yang diperoleh

Gambar 11. Root Cause Problem Solving

Page 7: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-51

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

Dari gambar diatas penyebab terjadinya downtime

peralatan Electrostatic precipitator (ESP) yang tinggi

adalah :

a. FLM (First Line Maintenance) kurang optimal

b. Durasi pelaksanaan PM (Prefentive

Maintenance) kurang, sehingga hasil kurang

maksimal

c. Kurang kepedulian/ kesadaran dari operator

d. Kurang pengetahuan / keahlian operator

e. Rutin test dan change over peralatan tidak

efektif karena tidak adanya redudansi peralatan

4.2 Idea Generation

Idea generation merupakan point-point task yang akan

dilakukan untuk menyelesaikan detail permasalahan

TABEL β…’

IDEA GENERATION

4.3 Focus Group Discussion (FGD)/Penentuan

Matriks Prioritas

Dari ide generation yang ada tersebut dilakukan focus

group discussion (FGD) untuk menentukan matrix

priotisasi yang merupakan metode untuk memastikan

pemilihan ide – ide yang kita miliki, nilai dampak dan

usaha secara obyektif.

Gambar 12. Matriks Prioritas

TABEL β…£

OVERVIEW MATRIKS PRIORITAS

4.4 Analisis Arus Sekunder Trafo Saat Terjadi

Gangguan

TABEL β…€

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 18/03/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 319 266 1000 38

A13 326 246 1400 43

A14 412 267 1600 35

A21 150 219 700 44

A22 0 0 0 0

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 110 212 500 65

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 350 312 1600 48

B21 158 220 700 44

B22 464 298 1600 61

B23 50 104 200 20

B24 20 80 100 17

Tegangan rata-rata 40,5

TABEL β…₯

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 30/03/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 319 266 1000 38

A13 326 246 1400 43

A14 412 267 1600 35

A21 150 219 700 44

A22 0 0 0 0

A23 443 289 1600 46

A24 410 265 1600 33

B11 110 212 500 65

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 350 312 1600 48

B21 158 220 700 44

B22 464 298 1600 61

B23 50 104 200 20

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 40,1

TABEL β…¦

Page 8: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-52

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 13/04/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 319 266 1000 38

A13 326 246 1400 43

A14 412 267 1600 35

A21 150 219 700 44

A22 0 0 0 0

A23 443 289 1600 46

A24 410 265 1600 33

B11 110 212 500 65

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 350 312 1600 48

B21 0 0 0 0

B22 464 298 1600 61

B23 50 104 200 20

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 42,1

TABEL β…§

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 15/04/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 409 287 1300 40

A13 464 296 1600 60

A14 461 268 1800 33

A21 153 180 500 32

A22 416 296 1300 24

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 110 212 500 65

B12 350 282 1300 42

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 110 211 500 65

B22 517 305 1800 62

B23 50 104 200 20

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 42,7

TABEL β…¨

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 22/05/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 431 273 1400 41

A13 464 296 1600 60

A14 461 268 1800 33

A21 153 180 500 32

A22 445 307 1400 26

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 110 212 500 65

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 110 211 500 65

B22 517 305 1800 62

B23 50 104 200 20

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 42.9

TABEL β…©

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 10/06/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 319 266 1000 38

A13 238 219 1000 41

A14 252 220 1000 30

A21 153 180 500 32

A22 316 233 1000 22

A23 273 239 1000 41

A24 253 220 1000 30

B11 110 212 500 65

B12 270 246 1000 40

B13 268 209 1000 32

B14 220 260 1000 44

B21 110 211 500 65

B22 283 273 1000 55

B23 20 80 100 17

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 39.0

TABEL β…ͺ

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 13/06/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 319 266 1000 38

A13 238 219 1000 41

A14 252 220 1000 30

A21 153 180 500 32

A22 316 233 1000 22

A23 196 204 700 36

A24 253 220 1000 30

B11 110 212 500 65

B12 270 246 1000 40

B13 0 0 0 0

B14 220 260 1000 44

B21 110 211 500 65

B22 283 273 1000 55

B23 20 80 100 17

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 39,1

TABEL β…«

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 24/06/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 148 181 500 32

A12 319 266 1000 38

A13 238 219 1000 41

A14 252 220 1000 30

A21 153 180 500 32

A22 316 233 1000 22

A23 146 180 500 32

A24 253 220 1000 30

B11 110 212 500 65

B12 270 246 1000 40

B13 0 0 0 0

B14 220 260 1000 44

B21 110 211 500 65

B22 283 273 1000 55

B23 0 0 0 0

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 40.5

TABEL β…«β… 

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 15/07/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 0 0 0 0

A12 499 298 1600 41

A13 0 0 0 0

A14 462 268 1800 33

A21 220 253 1000 46

A22 445 307 1400 26

A23 443 289 1600 46

Page 9: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-53

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

A24 463 267 1800 33

B11 222 251 1000 46

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 220 253 1000 46

B22 240 448 1600 51

B23 0 0 0 0

B24 395 283 1800 47

Tegangan rata-rata 41,8

TABEL β…©β…£

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 18/07/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 0 0 0 0

A12 499 298 1600 41

A13 0 0 0 0

A14 462 268 1800 33

A21 220 253 1000 46

A22 445 307 1400 26

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 222 251 1000 46

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 220 253 1000 46

B22 240 448 1600 51

B23 269 209 1000 32

B24 395 283 1800 47

Tegangan rata-rata 43,4

TABEL β…©β…€

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 19/07/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 0 0 0 0

A12 499 298 1600 41

A13 0 0 0 0

A14 462 268 1800 33

A21 220 253 1000 46

A22 316 233 1400 22

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 222 251 1000 46

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 220 253 1000 46

B22 400 292 1400 61

B23 420 243 1600 39

B24 395 283 1800 47

Tegangan rata-rata 42,1

TABEL β…©β…₯

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 31/07/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 252 220 1000 45

A12 463 267 1800 39

A13 0 0 0 0

A14 462 268 1800 33

A21 220 253 1000 46

A22 445 307 1400 26

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 222 251 1000 46

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 110 211 500 65

B22 464 298 1600 61

B23 480 277 1800 41

B24 220 260 1000 44

Tegangan rata-rata 43,6

TABEL β…©β…¦

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 07/08/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π•πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π•πŸ

( KV )

A11 252 220 1000 45

A12 463 267 1800 39

A13 0 0 0 0

A14 462 268 1800 33

A21 220 253 1000 46

A22 445 307 1400 26

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 222 251 1000 46

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 220 260 1000 44

B21 110 211 500 65

B22 464 298 1600 61

B23 480 277 1800 41

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 43.3

TABEL β…©β…§

DATA ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) 16/09/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 252 220 1000 45

A12 431 273 1400 41

A13 440 289 1600 46

A14 0 0 0 0

A21 220 253 1000 46

A22 445 307 1400 26

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 222 251 1000 46

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 393 284 1800 47

B21 220 253 1000 46

B22 400 292 1400 61

B23 420 243 1600 39

B24 395 283 1800 47

Tegangan rata-rata 43,4

Perhitungan besar kuat medan listrik pada elecrostatic

precipitator pada saat terjadi gangguan dapat dihitung

menggunakan persamaan 7 dan hasilnya akan

ditampilkan dalam Tabel β…©β…¨

E = V/d (7)

Dimana :

E = Kuat medan listrik ( V/m )

V = Tegangan Output transformator ( V )

d = Jarak antara 2 pelat pengumpul ( m ),nilai (d)

sesuai desain ESP TABEL β…©β…¨

KUAT MEDAN MAGNET ESP

No

.

Waktu

gangguan

V (

Volt)

d

(m)

EP (V/m)

1 18/03/2019 40,5 0,4 101,25

2 30/03/2019 40,1 0,4 100,25

Page 10: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-54

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

3 13/04/2019 42,1 0,4 105,25

4 15/04/2019 42,7 0,4 106,75

5 22/05/2019 42,9 0,4 107,25

6 10/06/2019 39 0,4 97,5

7 13/06/2019 39,1 0,4 97,75

8 24/06/2019 40,5 0,4 101,25

9 15/07/2019 41,8 0,4 104,5

10 18/07/2019 43,4 0,4 108,5

11 19/07/2019 42,1 0,4 105,25

12 31/07/2019 43,6 0,4 109

13 07/08/2019 43,3 0,4 108,25

14 16/09/2019 43,4 0,4 108,5

Perhitungan besar kecepatan migrasi partikel dan

efisiensi ESP pada saat terjadi gangguan menggunakan

persamaan 6 dan Persamaan 8. Hasil perhitungan dapat

dilihat dalam Tabel β…©β…©.

Ο‰ = 𝟐.π’ŒπŸŽ.𝒑.𝑬𝒄.𝑬𝒑

πŸ‘Β΅ (6)

Dimana :

Ο‰ = Kecepatan migrasi partikel ( π‘š 𝑠⁄ )

Ko = Permittivity ( 8,85 x 10βˆ’12 F/m)

p = Tekanan (Pascal)

Ec = Kuat medan listrik (V/m)

Ep = Kuat medan Precipitator (V/m)

Β΅ = Viskositas gas buang (Pascal.s), nilai (Β΅) sesuai

desain ESP

Ξ· = 1 – π‘’βˆ’ (

πœ”.𝐴

𝑄 )

(8)

Dimana :

Ξ· = Effisiensi electrostatic precipitator

Ο‰= Kecepatan migrasi partikel ( π‘š 𝑠⁄ )

A = Luas media penangkapan ( π‘š2 ), nilai (A) sesuai

desain ESP

Q = Laju aliran gas ( π‘š3

𝑠⁄ )

e = Bilangan natural ( 2.718 )

TABEL Xβ…©

EFISIENSI ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP)

TABEL β…©β…©β… 

EFISIENSI ESP KURANG DARI 90%

TABEL β…©β…©β…‘

EFISIENSI ESP REKOMENDASI SAAT DIBAWAH 90%

TABEL β…©β…©β…’

KONFIGURASI ARUS SEKUNDER REKOMENDASI 18/03/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 231 446 1200 50

A12 246 460 1200 51

A13 326 246 1400 43

A14 412 267 1600 35

A21 310 206 1400 54

A22 0 0 0 0

A23 443 289 1600 46

A24 463 267 1800 33

B11 110 212 500 65

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 350 312 1600 48

B21 158 220 700 44

B22 464 298 1600 61

B23 50 104 200 20

B24 20 80 100 17

Tegangan rata-rata 43.2

Page 11: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-55

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

TABEL β…©β…©β…£

KONFIGURASI ARUS SEKUNDER REKOMENDASI 30/03/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 158 220 700 34

A12 246 460 1200 51

A13 410 268 1600 35

A14 249 461 1000 41

A21 150 219 700 44

A22 0 0 0 0

A23 443 289 1600 46

A24 410 265 1600 33

B11 110 212 500 65

B12 373 273 1400 43

B13 420 242 1600 39

B14 350 312 1600 48

B21 158 220 700 44

B22 464 298 1600 61

B23 50 104 200 20

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 43,2

TABEL β…©β…©β…€

KONFIGURASI ARUS SEKUNDER REKOMENDASI 10/06/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 231 446 1200 50

A12 246 460 1200 51

A13 373 272 1400 43

A14 412 267 1600 35

A21 310 206 1400 54

A22 316 233 1000 22

A23 443 289 1600 46

A24 410 265 1600 33

B11 110 212 500 65

B12 270 246 1000 40

B13 420 242 1600 39

B14 350 312 1600 48

B21 158 220 700 44

B22 464 298 1600 61

B23 20 80 100 17

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 43,2

TABEL β…©β…©β…₯

KONFIGURASI ARUS SEKUNDER REKOMENDASI 13/06/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 231 446 1200 50

A12 246 460 1200 51

A13 238 219 1000 41

A14 412 267 1600 35

A21 153 180 500 32

A22 316 233 1000 22

A23 443 289 1600 46

A24 410 265 1600 33

B11 110 212 500 65

B12 270 246 1000 40

B13 0 0 0 0

B14 350 312 1600 48

B21 110 211 500 65

B22 464 298 1600 61

B23 20 80 100 17

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 43,2

TABEL β…©β…©β…¦

KONFIGURASI ARUS SEKUNDER REKOMENDASI 24/06/2019

ESP A 𝐈𝟏

( A )

π‘½πŸ

( V )

𝐈𝟐

( mA )

π‘½πŸ

( KV )

A11 231 446 1200 50

A12 319 266 1000 38

A13 238 219 1000 41

A14 252 220 1000 30

A21 153 180 500 32

A22 316 233 1000 22

A23 443 289 1600 46

A24 410 265 1600 33

B11 110 212 500 65

B12 270 246 1000 40

B13 0 0 0 0

B14 350 312 1600 48

B21 110 211 500 65

B22 464 298 1600 61

B23 0 0 0 0

B24 0 0 0 0

Tegangan rata-rata 44.0

Gambar 13. Grafik Perbandingan Efisiensi ESP Awal dan

Rekomendasi

Dari Gambar 13 dan Tabel β…©β…©β…¦, kita dapat

mengetahui bahwa dengan menaikkan nilai arus

sekunder dapat meningkatkan besarnya kuat maden ESP

yang secara langsung juga meningkatkan efisiensi ESP.

Efisiensi ESP pada tgl 18 Maret 2019 meningkat dari

88,23 % menjadi 90,58 %. Efisiensi ESP pada tgl 30

Maret 2019 meningkat dari 89,71 % menjadi 90,55 %.

Efisiensi ESP pada tgl 10 Juni 2019 meningkat dari 84,38

% menjadi 93,63 %. Efisiensi ESP pada tgl 13 Juni 2019

meningkat dari 87,38 % menjadi 91,92 %. Efisiensi ESP

pada tgl 24 Juni 2019 meningkat dari 85,83 % menjadi

90,03%. Meskipun terdapat kendala kerusakan dan

perbaikan di beberapa transformator ESP, tetapi dengan

melakukan setting ulang di arus sekunder transformator,

effisiensi ESP sudah mendekati efisiensi ESP sesuai

desain yaitu 99,65 %

Page 12: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-56

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

4.5 Analisis Solusi Pembagian Arus Transformator

ESP

TABEL β…©β…©β…§

PERBNDINGAN EFISIENSI AWAL DAN REKOMENDASI

Perubahan nilai arus trafo dilakukan melalui panel

AVC (Automatic Voltage Control) dengan

memperhatikan letak Trafo ESP yang mengalami

gangguan atau kerusakan. Perubahan nilai arus trafo ESP

berpengaruh terhadap perubahan besar tegangan trafo

yang selanjutnya mempengaruhi besarnya kuat medan

magnet ESP (Ep). Flow udara ( Q ) pada saat ESP

mengalami gangguan perlu diperhatikan agar nilai

efisiensi ESP baik. Berdasarkan tabel 4.30, Pada tgl

18/03/2019, kuat medan magnet awal sebesar 101,25

V/m direkomendasikan menjadi 108 V/m dapat

meningkatkan efisiensi dari 88,23 % menjadi 90,58 %.

Pada tgl 30/03/2019, kuat medan magnet awal sebesar

100,25 V/m direkomendasikan menjadi 108 V/m dapat

meningkatkan efisiensi dari 89,71 % menjadi 90,55 %.

Pada tgl 10/06/2019, kuat medan magnet awal sebesar

97,5 V/m direkomendasikan menjadi 108 V/m dapat

meningkatkan efisiensi dari 84,38 % menjadi 93,63 %.

Pada tgl 13/06/2019, kuat medan magnet awal sebesar

97,75 V/m direkomendasikan menjadi 108 V/m dapat

meningkatkan efisiensi dari 87,38 % menjadi 91,92 %.

Pada tgl 24/06/2019, kuat medan magnet awal sebesar

40,5 V/m direkomendasikan menjadi 110 V/m dapat

meningkatkan efisiensi dari 85,83 % menjadi 90,03

%.Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin besar arus

trafo maka kuat medan magnetnya juga semakin besar

sehingga nilai efisiensi ESP tersebut semakin meningkat

atau lebih baik dari kondisi awal

Tabel β…©β…©β…¨

HASIL PARAMETER CEMS (CONTINOU EMISSION MONITORING

SYSTEM)

Tabel β…©β…©β…¨ diatas menjelaskan hasil pembacaan

CEMS (Continuos Emission Monitoring system) yang

disinkronkan dengan besar efisiensi ESP pada saat terjadi

gangguan atau kerusakan. Partikulat menunjukkan

besarnya abu yang masih lolos ke lingkungan, sedangkan

opasitas menunjukkan kadar kepekatan udara yang

keluar dari cerobong/stack. Kedua parameter ini menjadi

tolak ukur utama dalam menentukan efisiensi ESP,

sedangkan kadar gas NOx dan SOx besarnya bergantung

pada jenis batubara yang dibakar dalam boiler, dan

merupakan bawaan batubara yang tidak dapat diubah.

Dalam tabel efisiensi ESP terbaik ditunjukkan dengan

angka bewarna hijau, ketika efisiensi pada tgl 18/07/2019

sebesar 98,67%, tgl 19/07/2019 sebesar 97,59% dan tgl

07/08/2019 sebesar 98,83%. Efisiensi kurang baik

ditunjukkan dengan angka bewarna merah, ketika

efisiensi pada tgl 10/06/2019 sebesar 84,38% dan tgl

24/06/2019 sebesar 85,83%

4.6 Error atau Kendala Analisis Pembagian

Besarnya Arus Trafo ESP

Selama menjalani proses pengumpulan data, peneliti

mengalami beberapa kendala, salah satunya adanya

gangguan atau kerusakan pada CEMS (Continuos

Emission Monitoring system). Tercatat dalam periode

penelitian dari 01 Januari 2019 sampai 31 September

2019 terdapat total 40 hari dari 273 hari, dengan

demikian terdapat error sekitar 14,65 %. Error bisa

diminimalisir selama proses perbaikan dan kalibrasi

sensor parameter emisi pada CEMS berjalan cepat.

4.7 Kelebihan dan Kekurangan Analisis Pembagian

Besarnya Arus Trafo ESP

Dalam suatu analisis pasti terdapat kelebihan dan

kekurangannya. Hal ini dapat menjadi panduan untuk

penelitian yang lebih jauh dan baik lagi.adapun kelebihan

dan kekurangannya antara lain

Kelebihan:

1. Mempertahankan besarnya efisiensi ESP saat

terjadi gangguan dan kerusakan mendekati efisiensi

desain

2. Nilai kadar/parameter emisi gas buang sesuai

dengan peraturan Menteri Lingkuangan Hidup dan

Kehutanan

3. Mencegah dan meminimalisir gangguan dan

kerusakan pada ESP serta mencegah kerusakan

terulang lagi

Kekurangan :

1. Adanya error pada CEMS membuat pemantauan

emisi kadang terganggu

2. Aplikasi pemantauan emisi CEMS belum terinstal

di semua bidang sehingga kesulitan mengetahui besarnya

emisi yang masih lolos ke lingkungan sekitar

V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan data hasil

penelitian dan pembahasan mengenai Analisis Kinerja

Electrostatic Precipitator (ESP) Berdasarkan Pembagian

Besarnya Arus Transformator Di PT PJB UBJOM

PLTU Paiton yaitu:

1. Gangguan dan kerusakan pada Electrostatic

Page 13: Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020 pp 45-57 ...

Jurnal EECCIS Vol. 14, No. 2, Agustus 2020, p-57

p-ISSN : 1978-3345, e-ISSN(Online): 2460-8122

Precipitator (ESP) di PT PJB UBJOM PLTU

PAITON disebabkan oleh 3 faktor yaitu Metode,

Manusia dan mesin/peralatan. Inti ketiga faktor

tersebut adalah :

a. FLM (First Line Maintenance) kurang

optimal

b. Durasi pelaksanaan PM (Prefentive

Maintenance) kurang, sehingga hasil kurang

maksimal

c. Kurang kepedulian/ kesadaran dari operator

d. Kurang pengetahuan / keahlian operator

e. Rutin test dan change over peralatan tidak

efektif karena tidak adanya redudansi

peralatan

2. Besarnya efisiensi Electrostatic Precipitator

(ESP) di PT PJB UBJOM PLTU PAITON saat

terjadi gangguan dan kerusakan bervariasi

tergantung besarnya arus pada transformator ESP.

Semakin besar arus, semakin besar kuat medan

magnetnya sehingga semakin besar juga nilai

efisiensi ESP. Efisiensi ESP terbaik saat terjadi

gangguan dan kerusakan diperoleh pada tgl

07/08/2019 sebesar 98,83% yang mendekati nilai

efisiensi ESP sesuai desai yaitu 99,5 %

3. Berdasarkan penelitian dan analisis data terdapat

beberapa efisiensi ESP yang tergolong rendah

yaitu kurang dari 90%. Penurunan efisiensi ESP

terjadi karena adanya gangguan di beberapa

transformator, Tetapi efisiensi ESP dapat di

pertahankan mendekati desain. Efisiensi ESP

pada tgl 18 Maret 2019 meningkat dari 88,23 %

menjadi 90,58 %. Efisiensi ESP pada tgl 30 Maret

2019 meningkat dari 89,71 % menjadi 90,55 %.

Efisiensi ESP pada tgl 10 Juni 2019 meningkat

dari 84,38 % menjadi 93,63 %. Efisiensi ESP

pada tgl 13 Juni 2019 meningkat dari 87,38 %

menjadi 91,92 %. Efisiensi ESP pada tgl 24 Juni

2019 meningkat dari 85,83 % menjadi 90,03%

5.2. Saran

Hasil dari penelitian dapat diusulkan beberapa saran

sebagai berikut :

1. Dalam melakukan setting arus sekunder

transformator masih Manual, untuk kedepannya

diharapkan terdapat suatu program otomatis yang

dapat mengatur besarnya arus sekunder

transformator dari monitor operator di ruang

CCR ash handling ketika suatu saat terjadi

kerusakan pada salah satu transformator ESP

2. Kebutuhan instal Aplikasi CEMS di monitor

operator CCR ash handling untuk mempermudah

pemantauan besarnya laju aliran flue gas yang

membawa material partikulat, emisi dan besarnya

opasitas dari gas buang tersebut

REFERENSI

[1] Afrian,Noza dkk.2015.Analisa Kinerja Electrostatic Precipitator

(ESP) Berdasarkan Besarnya Tegangan DC Yang Digunakan

Terhadap Perubahan Emisi di Power Boiler Industri Pulp And

Paper. Jom FTEKNIK Volume 2 No.2.Riau: Universitas Riau.

[2] Doa Doel, Cara Menulis Daftar Pustaka dari Internet Dengan

BENAR http://caradanlangkah.blogspot.com/2014/07/cara-

menulis-daftar-pustaka-dari.html . Diakses pada 20 April 2020

[3] Fitrianto,Ardy.2018.Analisa Kinerja Electrostatic Precipitator

(ESP) Berdasarkan Hasil Dari Perubahan Emisi Pada Power

Boiler Pembangkit Listrik Tenaga Uap (Studi Kasus di PLTU

Lestari banten Energy).Skripsi.Yogyakarta: Universitas

Teknologi Yogyakarta.hlm 2,10

[4] Harbin Power Engineering CO., LTD. 2009. Indonesia 1X660

MW Paiton Coal Fired Thermal Power Plant Operating and

Maintenance Manual.hlm 17-34

[5] Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik

Indonesia.2019. Tentang Baku Mutu Emisi Pembangkit Listrik

Tenaga Termal. Nomor

P.15/MENLHK/SETJEN/KUM.1/4/2019.Jakarta:Sekretariat

Negara.hlm 1-23

[6] PT PLN (PERSERO). 2019. Modul Pembelajaran Supervisory

Education.Surabaya:PJB Academy

[7] PT PLN (PERSERO). 2006. Paket 1 Pengoperasian PLTU. Pusat

Pendidikan dan Pelatihan Suralaya

[8] Rendalop UBJOM Paiton. 2019.Laporan Harian Coal and ash

handling.Probolinggo:PT PJB UBJOM PAITON

[9] Yulianti,Vivi.2018. Studi Efisiensi Penggunaan Electrostatic

Precipitator (ESP) Pada PT. Makassar Tene.Skripsi.Makassar:

Politeknik Negeri Ujung Pandang.