Marine AC System dan Marine Frekwensi

Marine AC System dan Marine Frekwensi
Marine AC System dan Marine Frekwensi

Marine AC System

Pada kapal-kapal baru, sistem distribusi DC saat ini jarang digunakan karena untuk semua sistem, sistem AC lebih mudah dan murah dibandingkan sistem DC. Dimana sistem AC lebih simple, ringan dan mudah dalam perawatan. Sistem kawat kabel tunggal dengan hull return sekarang ini jarang digunakan. Dan berdasarkan SOLAS 1960, tindakan pencegahan harus dilakukan dan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Kelemahan dari sistem kawat tunggal dalam kaitannya dengan keselamatan apabila dilakukan isolasi terhadap kabel tidak dapat menjadi indikator untuk kondisi underload. Dan jika dilakukan survey terhadap kondisi sirkuit ke kebutuhan peralatan tidak dapat dilakukan pengujian Megger tanpa membuka lampu atau alat pemutus hubungan/stop kontak (circuit breaker).

Distribusi AC sistem 3 phase dengan isolasi netral adalah yang biasa digunakan. Untuk sistem tegangan menengah 440 V biasanya lebih disukai digunakan dibandingkan 380 V karena tegangan 440 V dapat menghasilkan dalam arti penghematan secara ekonomis yaitu ukuran kawat tembaga yang lebih kecil. Tetapi distribusi pada 415 V kadang-kadang digunakan pada saat kebutuhan beban kapal yang besar, dimana memerlukan jaringan ke tegangan netral 240 V dan standar tertentu terhadap peralatan yang digunakan. Sehingga sistem akan menggunakan kabel 4 kawat dengan netral earthed tetapi tanpa hull return. Sedangkan untuk sistem 380 V yang banyak digunakan di eropa daratan. Pada 3,3 kV sistem kabel 3 kawat dengan netral earthed melalui sebuah resistor. Tetapi adakalanya seorang perancang lebih suka mengisolasi dengan sistem netral seperti pada tegangan menengah.

Marine Frekwensi

Dua macam frekwensi daya yang biasa digunakan secara umum adalah 50 Hz dan 60 Hz. Pemilihan frekwensi yang akan digunakan untuk pemakaian khusus seringkali ditentukan oleh ketersediaannya di pasaran. Untuk kapal yang beroperasi di Amerika Serikat biasanya menggunakan 60 Hz sedangkan di beberapa bagian belahan dunia sebagian besar menggunakan frekuensi 60 Hz. Sehingga dalam pemilihan biasanya dipilih yang frekwensinya lebih tinggi/besar karena lebih menguntungkan. Daya keluaran motor sebanding dengan kecepatannya dan untuk itu mesin dengan 60 Hz secara umum lebih baik dan mempunyai daya yang lebih besar dibandingkan dengan 50 Hz.

Pada mesin 60 Hz dibutuhkan sedikit lempengan besi sehingga mesin menjadi lebih murah. Dan kecepatan motor yang diperoleh dari suplai mesin 60 Hz biasanya lebih sesuai. Pada saat kebutuhan daya disuplai dari darat untuk mensuplai ke sistem 60 Hz dimana sistem pensuplaian adalah 50 Hz, ini dapat diijinkan/dibolehkan jika tegangannya diturunkan. Sehingga idealnya untuk motor 440 V, 60 Hz akan dapat disuplai pada tegangan 380 V, 50 Hz. Sedangkan jika tegangan 415 V, 50 Hz pada motor yang sama akan bekerja dan menimbulkan kenaikan suhu yang lebih tinggi dan itu akan menimbulkan suhu ambeint yang tidak terlalu tinggi. Hal ini tidak diijinkan karena akan menyebabkan beberapa kerusakan. Selain itu mengakibatkan kecepatan motor induksi akan berkurang sekitar 20 %. Pemanas dan lampu pijar tidak sensitif terhadap frekwensi tetapi tentu saja pada saat operasional pada tegangan yang rendah akibat frekwensi yang lebih rendah maka daya keluarannya akan menjadi berkurang/turun. Untuk operasional sistem 50 Hz yang disuplai dengan sistem 60 Hz tidak diijinkan. Dimana motor akan berputar lebih cepat dan oleh karena itu akan menghasilkan lebih banyak torsi. Pada keadaan yang demikian ini akan menyebabkan lebih banyak membutuhkan arus listrik sehingga dapat menyebabkan kelebihan beban (over loaded).

Prinsip kerja generator kapal

Generator adalah suatu sistem yang menghasilkan tenaga listrik dengan masukan tenaga mekanik. Jadi disini generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik. Prinsip kerja generator adalah bilamana rotor diputar maka belitan kawatnya akan memotong gaya-gaya magnet pada kutub magnet, sehingga terjadi perbedaan tegangan, dengan dasar inilah timbullah arus listrik, arus melalui kabel/kawat yang ke dua ujungnya dihubungkan dengan cincin geser.

Pada cincin-cincin tersebut menggeser sikat-sikat, sebagai terminal penghubung keluar. generator kapal merupakan alat bantu kapal yang berguna untuk memenuhi kebutuhan listrik diatas kapal. Dalam penentuan kapasitas generator kapal yang akan digunakan untuk melayani kebutuhan listrik diatas kapal maka analisa beban dibuat untuk menentukan jumlah daya yang dibutuhkan dan variasi pemakaian untuk kondisi operasional seperti manuver, berlayar, berlabuh atau bersandar serta beberapa kondisi lainnya. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui daya minimum dan maksimum yang dibutuhkan. Dalam merencanakan sistem kelistrikan kapal perlu diperhatikan kapasitas dari generator dan peralatan listrik lainnya, besarnya kebutuhan maksimum dan minimum dari peralatannya. Kebutuhan maksimum merupakan kebutuhan daya terbesar yang menentukan kapasitas generator kapal. Dan untuk kebutuhan minimum digunakan sebagai acuan untuk menentukan konfigurasi dari electric plan yang sesuai serta untuk menentukan kapan generator kapal dioperasikan.

Daya cadangan harus dimasukkan perhitungan untuk menutup kebutuhan daya listrik kapal pada puncak beben yang terjadi pada periode yang singkat, misalnya bila digunakan untuk mengasut motor motor besar. Jika dilihat secara regulasi BKI mensyaratkan untuk daya keluar dari generator kapal sekurang-kurangnya diperlukan untuk pelayanan dilaut harus 15% lebih tinggi daripada kebutuhan daya listrik kapal yang ditetapkan dalam balans daya. Selain itu juga harus diperhatikan faktor pertumbuhan beban untuk masa akan datang. Untuk menentukan kapasitas generator di kapal dipergunakan suatu tabel balans daya yang mana seluruh peralatan listrik yang ada kapasitanya atau dayanya tertera dalam tabel tersebut. Sehingga dengan tabel balans daya tersebut dapat diketahui daya listrik yang diperlukan untuk masing masing kondisi operasional kapal. Dalam penentuan electric balans BKI Vol. IV (Bab I, D.I) mengisyaratkan bahwa :

  1. Seluruh perlengkapan pemakaian daya yang secara tetap diperlukan untuk memelihara pelayanan normal harus diperhitungkan dengan daya kerja penuh. Beban terhubung dari seluruh perlengkapan cadangan harus dinyatakan.
  2. Dalam hal perlengkapan pemakaian daya nyata yang hanya bekerja bila suatu perlengkapan serupa rusak, kebutuhan dayanya tidak perlu dimasukkan dalam perhitungan.
  3. Daya masuk total harus ditentukan, dari seluruh pemakaian daya yang hanya untuk sementara dimasukkan, dikalikan dengan suatu faktor kesamaan waktu bersama (common simultancity factor) dan ditambahkan kepada daya masuk total dari seluruh perlengkapan pemakaian daya yang terhubung tetap.
  4. Daya masuk total sebagaimana telah ditentukan sesuai 1 dan 3 Maupun daya yangdiperlukan untuk instalasi pendingin yang mungkin ada, harus dipakai sebagaidasar dalam pemberian ukuran instalasi generator kapal.

1. Beban kerja (load factor) generator kapal

Load faktor peralatan kapal didefinisikan sebagai perbandingan antara waktu pemakaian peralatan pada suatu kondisi dengan total waktu untuk suatu kondisi dan nilai load faktor dinyatakan dalam persentase. Untuk peralatan yang jarang dipergunakan diatas kapal dianggap mempunyai beban nol. Begitu juga untuk peralatan yang bisadikatakan hampir tidak pernah dipergunakan nilai load faktornya juga dianggap nol seperti, fire pump, anchor windlass, capstan dan boat winches.

2. Faktor kesamarataan (diversity factor) generator kapal

Peralatan listrik diatas kapal memiliki karakter pembebanan yang spesifik dimana peralatan bekerja tidak pada waktu pemakaian yang teratur dan secara bersamaan. Adapun jenis pembebanan dalam operasional peralatan listrik diatas kapal dibagi menjadi :

a. Beban kontinyu (continous load) generator kapal ini merupakan peralatan yang dalam operasionalnya bekerja secara terus menerus pada kondisi pelayaran normal seperti, lampu-lampu navigasi, pompa bantu CPP, dll.

b. Beban generator kapal terputus – putus (intermitten load) peralatan yang dalam operasionalnya tidak bekerja secara kontinyu dalam pelayaran normal, melainkan berkerja secara periodik. Misalnya, pompa transfer bahan bakar kapal, pompa air tawar, dll. Faktor kesamarataan ini didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah dari kebutuhan daya intermitten yang beroperasi selama periode waktu tertentu dengan jumlah dari total kebutuhan daya listrik kapal. Dalam BKI Vol IV, Bab I,D.1.c, ditetapkan faktor kesamarataan dengan mempertimbangkan beban tertinggi yang diharapkan terjadi pada waktu yang sama. Jika penentuan tepat tidaklah mungkin, faktor kesamaan waktunya digunakan tidak boleh lebih kecil dari 0.5.

3. Perhitungan kapasitas generator kapal

Dalam penentuan kapasitas generator yang akan digunakan untuk melayani kebutuhan listrik diatas kapal maka analisa beban dibuat untuk menentukan jumlah daya yang dibutuhkan dan variasi pemakaian untuk kondisi operasional seperti manuver berlayar, berlabuh atau bersandar serta beberapa kondisi lainnya. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui daya minimum dan maksimum yang dibutuhkan. Metode dalam perhitungan kebutuhan daya di kapal menggunakan beberapa hal yang harus diperhatikan seperti :

a. Kondisi kapal umumnya terdiri dari sandar atau berlabuh, manuver, berlayar, bongkar muat dan Emergency. Perhitungan kapasitas generator dengan melihat kondisi kapal dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti :

  • Dua Kondisi; yaitu kondisi berlayar dan berlabuh,
  • Tiga kondisi; yaitu kondisi, berlayar, manuver dan di pelabuhan,
  • Empat kondisi; yaitu kondisi berlayar, meninggalkan pelabuhan, bongkar muat dan dipelabuhan,
  • Delapan kondisi; yaitu kondisi berlayar, meninggalkan pelabuhan, bongkar muat dan di pelabuhan yang semuanya dibagi lagi dalam kondisi siang dan malam.

b. Data peralatan kapal, data ini dipergunakan untuk mengetahui jumlah daya atau beban yang diperlukan dan jumlah unit yang tersedia diatas kapal. Data peralatan ini berdasarkan perhitungan dan telah diverifikasi dengan data yang ada dipasaran.

c. Penggolongan peralatan kapal digolongkan berdasarkan 

  1. Kondisi kapal (Poin a).
  2. Letak atau fungsi (Hull part, Machinery Part dan Electrical part).
  3. Tipe beban (Beban kontinyu atau beban Intermitten). Kemudian semua data peralatan dengan memperhatikan beberapa hal diatas dimasukkan kedalam tabel balans daya generator kapal.
About Indonesia Marine Equipment 1522 Articles
INAMEQ is provide all marine product (equipment and sparepart) and news about marine product to help procurement team at shipping industry, ship contractor, port contractor and oil gas company finding competitive price to directly connect with manufacturer and authorized local and international.

Be the first to comment

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.