BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam sebuah industri rumah komersial pasti akan memproduksi sebuah limbah cair yang sangat banyak. Setiap industri harus mempertanggungjawabkan limbah yang mereka hasilkan dari hasil produksi mereka dengan cara mendaur ulang limbah tersebut dengan beberapa syarat yang telah ditentukan oleh agar tidak merusak air tanah, biota air, dan merusak lingkungan.Saat proses pengolahan limbah dilakukan, dibutuhkan instrumentasi yang dapat melakukan pengolahan dan pemindahan limbah secara terstruktur dari satu tempat ke tempat yang lain. Pada praktikum mata kuliah Instalasi Listrik Gedung di semester 5 praktikum diberikan salah satu contoh rancangan penanganan air limbah yaitu Waste Water Pumping Station Panel.Sistem pengolahan limbah ini dilengkapi dengan beberapa sensor, yaitu sensor berupa water level yang akan mendeteksi level air didalam kolam penampungan yang di kontrol oleh beberapa relay. Pada system ini juga dilengkapi dengan indikasi gangguan yaitu No Flow (apabila tidak ada aliran air), Over Load pompa (apabila terjadi beban lebih pada pompa). Selain mempunyai indikasi gangguan, sistem ini juga memiliki indikasi jika Volume limbah lebih besar dari tangki penampungan (indikasi Level Over Limit).

1.2 TujuanTujuan dari pembuatan laporan ini adalah sebagai berikut :1. Setelah melaksanakan praktikum, mahasiswa diharapkan dapat merancang dan merangkai rangkaian kontrol pengolahan limbah yang ada di industri.2. Mahasiswa diharapkan dapat melakukan menganalisa jika pada sistem terjadi gangguan (mampu melakukan Trouble Shooting).

1.3 Batasan MasalahDalam praktikum ini di utamakan pada control panel, dimulai dari menentukan ukuran panel, membuat Bill of Quantity, penempatan komponen serta simulasi yang mendekati kondisi real di lapangan, cara membaca gambar rangkaian, pengawatan, dan Labelling.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komponen Dan FungsinyaPada perancangan instalasi Waste Water Pump Station ini terdapat beberapa alat yang digunakan sebagai pengontrol untuk berjalannya motor maupun pompa. Alat tersebut berfungsi sebagai simulasi, berikut adalah alat yang digunakan dalam perancangan instalasi gedung.a) Main Switch adalah sebuah sakelar utama yang menghubungkan panel dengan sumber PLN 3 phasa.

b) MCB 3 Phase merupakan alat yang dapat bekerja sebaik over current circuit breaker, dan juga memiliki tuas untuk memutuskan arus secara manual.

c) Fuse berfungsi sebagai pengaman rangkaian instrumentasi agar peralatan tersebut tidak mudah rusak apabila ada arus lebih pada rangkaian atau pada kabel. Sehingga rangkaian tetap aman.

d) Kontaktor merupakan alat yang digunakan beberapa macam saklar sebagai kendali motor. Yang digunakan adalah Kontaktor magnit, yaitu saklar yang bekerja berdasarkan kemagnitan. Artinya saklar tersebut bekerja bila ada gaya magnit. Magnit berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus atau memutuskan arus dalam keadaan normal. Arus kerja normal adalah arus yang mengalir selama pemutaran tidak terjadi. Kumparan atau belitan magnit (coil) suatu kontaktor magnit dirancang untuk arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC). Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Berdasarkan posisinya, kontaktor dibedakan menjadi dua, yaitu kontaktor normal membuka (Normally Open), dan kontaktor normal menutup (Normally Closed). Kontak NO berarti saat kontaktor magnit belum bekerja, posisinya membuka dan bila bekerja posisinya akan menutup atau menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat belum bekerja posisi kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontaknya akan membuka. Sehingga, fungsi dari NO dan NC berlawanan. Erdasarkan fungsinya kontak-kontak dibedakan menjadi kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC.

e) Thermal Overload Relay (TOR) berfungsi sebagai alat pengaman yang mengamankan apabila beban motor berlebih. Relay ini dihubungkan dengan kontaktor pada kontak utama 2,4,6 sebelum ke beban(motor). Gunanya untuk mengamankan motor atau memberi perlindungan kepada motor dari kerusakan akibat beban lebih. Prinsip kerja alat ini berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dari sifat pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal akan menggerakan kontak-kontak mekanis pemutus rangkaian listrik (kontak no 95-96 open atau membuka).

f) Buzzer (Alarm) berfungsi untuk memberikan peringatan kepada operator bahwa pada sistem sedang terjadi gangguan.

g) Sakelar Impuls berfungsi sebagai change over, pada saat terjadi pasang surut pada tertentu sakelar impuls akan mngendalikan pompa supaya dapat bekerja secara bergantian.

h) Flow Controller merupakan sensor yang bekerja secara mekanik yang mendeteksi adanya aliran air atau tidak didalam pipa. Apabila sensor tersebut mendeteksi adanya air didalam pipa, maka akan memberikan tegangan kepada kontaktor untuk memberikan tegangan pada motor untuk menghidupkan pompa. Namun apabila didalam pipa tidak ada aliran air, maka sensor ini akan mendeteksi dan tidak akan memberikan tegangan pada kontaktor sehingga motor mati. Hal ini berfungsi sebagai pengaman motor dari kerusakan.

i) Floating Switch merupakan sensor yang bekerja dengan memanfaatkan tinggi rendahnya permukaan air yang digunakan untuk mendeteksi volume air.

j) Dioda adalah komponen elektronikayang berfungsi sebagai pembatas arus dan tegangan. Bahan dasarnya adalah silicon dan germanium yang di bungkus kedalam suatu komponendengan dua buah kaki yaitu ANODE dan KATODE. P=Bahan Positif : N= Bahan Negatif, Tetapi dalam hal ini difungsikan sebagai pembatas arus (Blocking Current).

k) Relay merupakan sakelar yang bekerja secara elektromagnetik. Relay yang digunakan jenis Omron dengan tegangan yang berbeda yaitu 220V dan 50V.

l) On Delay Timer berfungsi sebagai pengatur waktu on nya sebuah motor secara otomatis sesuai setting waktu yang telah ditentukan. Namun saat On alat ini memberikan delay time beberapa saat.

m) Off Delay Timer berfungsi sebagai pengatur waktu off nya sebuah motor secara otomatis sesuai setting waktu yang telah ditentukan. Namun saat Off alat ini memberikan delay time beberapa saat.

2.2 Bill Of QuantityNoNama BarangSpesifikasiSatuan / UnitJumlah

1KontaktorVkontak = 380 VPcs2

Vcoil = 220 V

Ikontak 12 A

NO = 2

NC = 1

2Fuse Fuse CompleteSet2

Irating = 6 A

Iframe = AF

Vfuse holder = 48 V

Fuse CompleteSet2

Irating = 10 A

Iframe = AF

Vfuse holder = 220 V

3Switch Rotary switch Vkontak = 380 VPcs3

Ikontak = 25 A

Pole = 3 pole

4MCB Floating switch Vkontak = 220 VVkontak = 380 VPcsPcs22

Ikontak = 10 A

Pole = 3 pole

BC = KA

5ImpulsVkontak = 220 VPcs1

Vcoil = 220 V

Ikontak =12 A

NO = 1

NC = 1

6Timer On Delay Vkontak = 380 VSet2

Ikontak 12 A

NO = 1

NC = 1

Off Delay Vkontak = 220 VSet1

Vcoil = 48 V

Ikontak 12 A

NO = 1

NC = 1

7Relay Vkontak = 220 V Vcoil = 48 VSet3

Ikontak 12 A

NO = 2

NC = 1

Vkontak = 48 VSet4

Vcoil = 48 V

Ikontak 12 A

NO = 2

NC = 1

8TOLRSetting Arus 12 Aset2

NO = 2

NC = 1

Vkerja = 220 V

9Hour MeterJml digit = 12pcs2

Vkerja = 48 V

10Pilot LampDaya < 5 wattpcs7

Kode warna = merah, hijau

11DiodaJenis = IN4001-4009pcs7

12TransformatorV = 220/48 Vpcs1

Jml Fasa = 3

13Non Return ValveFrek = 50 HzV = 220 Vpcs2

14Push ButtonV = 48 Vpcs3

15KabelJenis = NYAF 2,5 mm2 , 6 mm2msecukupnya

Kode warna = Merah, Kuning, Hitam, Biru

16TimerVkontak = 48 VSet2

Vcoil = 48 V

Ikontak 12 A

NO = 1

NC = 1

Off Delay

17Saklar TunggalVkontak = 220 VPcs3

18BuzzerVkontak = 220 VPcs2

19LampuComplete SetSet4

P = 5 Watt

20Kabel Jenis = NYAF 1,5 mm2msecukupnya

Kode warna =Hijau

Jenis = NYY 3x1,5mm2msecukupnya

Kode warna = Hitam

2122Terminal BlockLine UpTerminal V kerja = 220 V, 1,5 mm2V kerja = 220 V, 1,5 mm2 , 2,5 mm2SetSetsecukupnyasecukupnya

Tabel 2.1 Tabel Bill of quantity

2.3 Peralatan Yang DigunakanNoNama BarangJumlah

1Obeng Plus Besar1

2Obeng Plus Sedang1

3Obeng Minus Besar1

4Obeng Minus Sedang1

5Obeng Minus Kecil1

6Tang Kombinasi1

7Tang Kupas1

8AVO Meter1

9Gunting1

Tabel 2.2 Tabel Peralatan yang digunakan

BAB III DESKRIPSI KERJA

3.1 Deskripsi Umum Waste Water Pumping StationSistem pengolahan limbah dibagi kedalam tiga level yang menyatakan ketinggian limbah, dimana setiap level mempunyai perlakuan respon yang berbeda dari sistem ini.1. Level 1 maka salah satu pompa (pompa 1 atau pompa 2) akan bekerja. Jika limbah tersebut pasang-surut/ berada pada daerah Level 1 maka kedua pompa tersebut akan bekerja secara bergantian.2. Level 2, maka kedua buah pompa akan bekerja secara bersamaan untuk mempercepat proses pemompaan ke tangki selanjutnya. Jika volume air telah berkurang maka pompa yang bekerja terakhir akan berhenti bekerja, sedangkan pompa yang satunya tetap bekerja untuk terus mengurangi volume air hingga habis. Jika limbah tersebut pasang-surut pada daerah Level 2, maka pompa yang terakhir bekerja yang beroperasi, jika volume mencapai level 2 dan berhenti beroperasi jika volume telah berkurang dari Level 2.3. Level 3 (Level Over Limit) maka selain kedua pompa tetap terus bekerja memompakan limbah ke tangki penampungan lainnya, sistem akan memberi informasi kepada operator secara otomatis untuk segera membuka pintu cadangan agar limbah tidak meluap keluar dari tangki penampungan. Untuk memetikan alarm cukup dengan menekan tombol alarm off pada panel.

3.2 Cara Kerja RangkaianUntuk mengoperasikan rangkaian ini posisi dari sakelar utama harus dalam keadaan ON. Kemudian untuk masing-masing pompa di cek apakah tegangan sudah masuk ke rangkaian, jika rangkaian bekerja berarti tegangan sudah masuk ke rangkaian. Selanjutnya kedua hand impuls untuk pompa satu dan dua putar menunjuk posisi Auto. Ini berarti kedua pompa sudah siap bekerja (standby).Apabila air dalam penampungan volumenya bertambah dan mencapai floating switch 1 (Level 1) yang disimulasikan dengan sakelar tunggal, maka salah satu pompa akan bekerja. Jika terjadi pasang surut pada limit 1 maka pompa akan bekerja secara bergantian, yang dikendalikan oleh sakelar impuls (d14). Apabila volume air dalam penampungan terus bertambah dan mencapai Floating switch 2 (Level 2) yang disimulasikan dengan sakelar tunggal, maka pompa lain yang tidak bekerja akan bekerja, sehingga pada level ini kedua pompa akan bekerja bersama-sama. Apabila pada level ini volume air berkurang, maka pompa yang terakhir bekerja akan dimatikan kembali. Apabila volume air masiih terus bertambah dan mencapai batas over limit yang disimulasikan oleh push button, maka alarm 1 dan lampu indicator pada panel akan bekerja, yang mengindikasikan bahwa air di dalam penampungan mencapai over limit untuk segera dilakukan tindakan selanjutnya.3.2.1 Keadaan normalPada kondisi normal, pompa akan tetap bekerja meskipun timer d11 untuk pompa 1 dan timer d16 untuk pompa 2 setting waktunya telah habis. Untuk mengoperasikan agar rangkaian bekerja keadaan normal, maka timer d11 dan d16 harus di setting lebih besar dari setting timer On Delay (flow controller) pada papan simulasi sehingga arus yang masuk ke koil kontaktor C21 dan C23 sekarang melewati flow controller tidak lagi melewati timer d11 dan d16.

3.2.2 Keadaan tidak normalPada kondisi tidak normal, pompa akan mati bersamaan dengan habisnya setting waktu pada timer d11 untuk pompa 1 dan d16 untuk pompa 2. Kondisi ini terjadi karena setting waktu timer d11 dan d16 lebih kecil dari timer On Delay pada papan simulasi sehingga pada saat setting waktu timer d11 dan d16 habis arus yang mengalir ke koil kontaktor C21 dan C23 terputus, karena kontak flow controller belum menutup, Pada keadaan ini maka alarm 1 dan lampu indicator No Flow pada panel akan bekerja. Untuk mematikan alarm ini dengan memutar Hand Impuls menunjuk angka 0. Pada kenyataan di lapangan keadaan ini diartikan bahwa pada pada pipa pompa tidak ada aliran.

3.2.3 Keadaan over loadKeadaan Over Load terjadi apabila pada motor pompa terjadi beban lebih, artinya arus yang mengalir ke kumparan motor lebih besar, melebihi seting TOLR yang telah ditentukan maka motor akan berhenti bekerja dan alarm 1 dan lampu indicator Over Load pada panel akan bekerja. Untuk mematikan alarm ini sama dengan keadaan no flow.Karena kemungkinan letak antara motor dengan pompa jauh, untuk mengetahui pompa bekerja atau tidak, maka dilengkapi dengan rangkaian tes lampu sebagai indicator pompa 1 dan pompa 2 bekerja atau tidak, yaitu dengan menggunakan off delay, dengan menekan tombol Test Run Pump berupa Push Button NO maka lampu indicator akan menyala jika pompa bekerja, dan akan mati kembali sesuai setting pada timer off delay-nya.

BAB IVPENUTUP

4.1 Kesimpulan Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan system pemompaan air limbah ini terdapat tiga kondisi penting yaitu :1. Keadaan normal, pada kondisi ini semua pompa bekerja secara normal.2. Keadaan tidak normal, dimana pompa akan mati setelah bekerja terlebih dahulu beberapa saat. Pada kondisi ini diartikan bahwa pada pipa pompa tidak ada aliran. 3. Keadaan Over Load, pompa akan berhenti bekerja karena pada pompa terjadi beban lebih.

4.2 Saran1. Sebelum melakukan pemasangan komponen dan pengawatan, sebaiknya dilakukan pemeriksaan terhadap komponen yang ada, apakah komponen tersebut masih berjalan baik atau sudah rusak.2. Pada proses merangkai panel control, sambungan antara tiap komponen harus dipastikan kuat, karena ini berpengaruh terhadap kerja system dari panel tersebut. Labeling pada kabel control harus sesuai dengan modul yang ada, agar pada saat terjadi masalah mudah untuk di temukan.

LAMPIRAN

1. Gambar Panel

Gambar 1 dimensi

Gambar 2 dimensi

2. Rangkaian Simulator

3. Rangkaian Kontrol

2

220 mm

505 mm

b 11

13

a1

2

10

a2

NO

NC

10

11

7

b 11

13

a1

2

10

a2

NO

NC

10

11

53

b 11

13

2

10

NO

NC

10

11

LK

Bagian

Ukuran

Nomorgroup

Terminal No.