Daya Genset untuk Motor Listrik

Pada fasilitas yang dipasok genset, sebagian besar masalah tidak berasal dari beban kontinu, melainkan dari saat motor start. Pompa yang menarik 30 kVA saat beroperasi normal membutuhkan beberapa kali lipat nilai tersebut pada detik-detik pertama. Jika genset tidak mampu memenuhi permintaan mendadak ini, tegangan turun, kontaktor terlepas, motor gagal start, atau perangkat lain pada jalur yang sama berhenti. Dalam artikel ini kami menjelaskan langkah demi langkah cara memeriksa daya genset untuk beban motor. Untuk langkah umum penjumlahan beban, lihat artikel kami Berapa kVA genset yang dibutuhkan?.

Apa yang terjadi saat start?

Saat motor induksi diam, rotornya tidak bergerak dan belitannya berperilaku hampir seperti hubung singkat. Karena itu, pada saat awal motor menarik arus 5–8 kali arus nominal. Faktor daya arus ini rendah (sekitar 0,3–0,4); artinya sebagian besar yang diminta dari genset adalah daya reaktif. Daya reaktif dipenuhi oleh alternator, sedangkan mesin harus merespons kenaikan beban mendadak agar putaran tidak turun.

Akibatnya, start motor menimbulkan dua efek:

• Penurunan tegangan (voltage dip): Bergantung pada waktu respons alternator dan pengatur tegangan otomatis (AVR).
• Penurunan frekuensi: Bergantung pada kemampuan mesin diesel menerima beban mendadak dan pada governor putaran.

Dari pelat nama motor ke kVA start

Untuk perhitungan, tiga data pada pelat nama motor sudah cukup: daya (kW), efisiensi, dan faktor daya. kVA operasi kira-kira dihitung sebagai berikut:

kVA operasi = kW ÷ (efisiensi × faktor daya)

Misalnya, untuk motor 22 kW dengan efisiensi 0,92 dan faktor daya 0,85, kVA operasinya sekitar 28 kVA. kVA start merupakan kelipatan nilai ini sesuai metode starting:

Metode starting	Arus start (terhadap nominal)	Perkiraan kVA start untuk motor 22 kW
Langsung (DOL)	6–7 kali	170–200 kVA
Star-delta	sekitar 2–2,5 kali	55–70 kVA
Soft starter	sekitar 2,5–3,5 kali (tergantung setelan)	70–100 kVA
Inverter frekuensi (VFD)	sekitar 1–1,5 kali	28–42 kVA

Nilai-nilai ini bersifat panduan; nilai start yang pasti diambil dari data rotor terkunci (locked rotor) yang diberikan pabrikan motor. Yang perlu dicatat dari tabel: untuk motor yang sama, start langsung meminta daya sesaat dari genset sekitar lima kali lebih besar dibandingkan dengan inverter.

Penurunan tegangan yang dapat diterima

Dalam pemilihan genset, pertanyaannya bukan “apakah motor bisa start?”, melainkan “seberapa jauh tegangan turun saat start?”. Batas yang umum dalam praktik adalah:

• Beban motor umum: 15–20%
• Lift dan rangkaian kontrol yang didominasi kontaktor: sekitar 15%
• Motor yang beroperasi pada busbar yang sama dengan beban elektronik sensitif: 10% atau kurang

Jika tegangan turun lebih dari 25–30%, kumparan kontaktor dapat terlepas; motor gagal start dan berulang kali mencoba menyala. Lembar data genset mencantumkan kVA start motor (motor starting kVA) yang dapat diberikan alternator pada penurunan tegangan tertentu. Dalam pemilihan, nilai ini dibandingkan dengan kVA start motor terbesar.

Start bertahap: pekerjaan yang sama dengan genset lebih kecil

Jika terdapat beberapa motor, semuanya tidak perlu start bersamaan. Dengan relai waktu pada sistem kontrol atau keluaran kontroler, motor dapat dinyalakan dengan jeda 5–10 detik. Aturannya sederhana:

1. Jalankan motor terbesar terlebih dahulu.
2. Urutkan motor lainnya dari yang terbesar ke yang terkecil.
3. Pada setiap langkah, periksa jumlah beban yang sudah ada pada genset ditambah kVA start motor baru.

Contoh: Sebuah fasilitas irigasi memiliki tiga pompa 30 kW, 15 kW, dan 7,5 kW, semuanya dengan start langsung. Jika ketiga pompa start bersamaan, permintaan sesaat melebihi 400 kVA. Dengan start bertahap, langkah paling kritis adalah start pompa 30 kW, yaitu sekitar 230–270 kVA. Jika pompa 30 kW menggunakan star-delta, langkah paling kritis menjadi start pompa 15 kW saat pompa 30 kW sedang beroperasi, dan permintaan turun menjadi sekitar 150–170 kVA. Dengan demikian, ukuran genset yang dipilih menjadi jauh lebih kecil. Perhitungan ini bersifat perkiraan; dalam proyek harus diverifikasi dengan pelat nama motor dan lembar data genset.

Beban dengan inverter dan harmonik

Inverter frekuensi sebagian besar menyelesaikan masalah start, tetapi memunculkan persoalan baru: arus harmonik. Arus yang ditarik inverter 6 pulsa tidak berbentuk sinus. Karena impedansi internal genset lebih tinggi dibandingkan jaringan listrik umum, harmonik lebih banyak mendistorsi bentuk gelombang tegangan. Hal yang perlu diperhatikan:

• Jika lebih dari separuh beban total menggunakan inverter, alternator dapat dipilih satu ukuran rangka lebih besar.
• Line reactor atau filter harmonik dapat dipasang di sisi drive.
• Alternator dengan opsi eksitasi magnet permanen (PMG) mempertahankan regulasi lebih stabil pada tegangan yang terdistorsi.
• Pada fasilitas yang didominasi UPS dan inverter, setelan AVR dan presisi pengukuran kontroler harus diperiksa saat commissioning.

Daftar periksa untuk beban motor

• Apakah daya, metode starting, dan urutan operasi setiap motor sudah didaftar?
• Apakah kVA start motor terbesar sudah dibandingkan dengan kVA start pada lembar data genset?
• Apakah penurunan tegangan yang dapat diterima sudah ditentukan sesuai jenis beban?
• Apakah start bersamaan benar-benar diperlukan, atau start bertahap memungkinkan?
• Apakah porsi beban dengan inverter dalam beban total dan efek harmoniknya sudah dievaluasi?
• Untuk motor kritis seperti pompa pemadam kebakaran, apakah persyaratan standar terkait sudah diperiksa secara terpisah?

Langkah berikutnya

Anda dapat langsung melihat perkiraan awal dengan memasukkan daftar beban ke alat perhitungan daya. Untuk proyek yang didominasi beban motor, jika Anda mengirimkan data pelat nama motor dan urutan operasinya bersama permintaan penawaran, kami akan memilih ukuran rangka alternator dan kontroler genset sesuai beban tersebut. Untuk model yang sesuai, lihat halaman genset tipe terbuka dan silent kanopi kami.