Hadi Sutanto Saragi , Ir.Yuningtyastuti, MT

Makalah Kerja Praktek di Terminal Peti Kemas Semarang(TPKS)
SISTEM OPERASI CONTAINER CRANE (CC) DI TERMINAL PETI KEMAS SEMARANG
Hadi Sutanto Saragi1, Ir.Yuningtyastuti, MT2
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Jalan Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
-AbstrakTerminal Peti Kemas Semarang (TPKS) merupakan salah satu pelabuhan penting di
Indonesia yang berlokasi di Semarang. Dalam menjalankan fungsinya sebagai pemindah dan
penyimpan peti kemas, Terminal Peti Kemas Semarang memiliki berbagai peralatan transportasi
peti kemas, salah satunya adalah Container Crane (CC).
Container Crane merupakan beban energi listrik terbesar yang ada di TPKS. Selain
motor DC, didalam container crane juga terdapat peralatan utama lainnya, diantaranya converter
yang berfungsi untuk mengatur putaran motor DC agar sesuai dengan kebutuhan, serta
transformator yang berfungsi untuk menyuplai semua kebutuhan listrik yang ada didalam
container crane.
Container Crane digunakan untuk memindahkan peti kemas dari kapal ke truck atau
sebaliknya dari truck ke kapal. Dalam proses pemindahan peti kemas tersebut dibutuhkan kerja
sama antar peralatan listrik yang ada di container crane. berikut ini akan dibahas sistem
pengoperasian container crane.
Kata kunci : container crane, motor DC, transformator
I Pendahuluan
1.1 Latar belakang
Transportasi laut memegang peranan penting
dalam sistem perdagangan dunia saat ini.
Tanpa infrastruktur yang baik, ekspor dan
impor dengan skala yang besar melalui laut
seperti sekarang ini, tidak akan bisa terwujud.
Di sinilah pelabuhan memegang peranan yang
sangat penting dalam menyediakan fasilitas
dan jasa pelayanan ekspor dan impor.
Setiap bulannya Terminal Peti Kemas
Semarang membongkar muat puluhan ribu peti
kemas. Dengan jumlah yang sebanyak ini,
tidak boleh terjadi kesalahan sedikitpun dalam
proses pemindahan, maupun penyimpanan.
Oleh karena itu terdapat berbagai macam
peralatan yang digunakan untuk menunjang
proses ini, diantaranya container crane (CC),
Rubber Tyre Gantry Crane (RTG), serta truk
container. Di Terminal Peti Kemas Semarang
terdapat 5 buah Container Crane yaitu CC3,
CC4, CC5, CC6, dan CC7. CC3 dan CC4
masih menggunakan mesin lama buatan
MITSUBISHI dan Container crane yang
menggunakan mesin baru buatan SIEMENS
yaitu CC5, CC6 dan CC7. Container crane ini
menggunakan beberapa motor listrik sebagai
penggeraknya. Untuk mengangkat dan
memindahkan peti kemas yang berbobot
Hadi Sutanto Saragi
puluhan ton ini, dibutuhkan motor-motor
listrik berdaya besar. Hal ini menjadikan
container
crane
menjadi
peralatan
pengkonsumsi daya listrik terbesar di Terminal
Peti Kemas Semarang.Pada kerja praktek ini
dipelajari prinsip kerja CC secara umum dan
bagian-bagian penting container crane yaitu
transformator, motor DC, dan converter.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah seminar Kerja
Praktek ini adalah:
1. Mengetahui sistem operasi container
crane di Terminal Peti Kemas
Semarang(TPKS)
2. Mengetahui bagian – bagian container
crane serta fungsinya
3. Mempelajari motor – motor DC
sebagai penggerak utama Container
Crane
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam penyusunan laporan kerja praktek,
pembahasan hanya dibatasi pada penjelasan
prinsip kerja Container crane (CC) 5, 6, dan 7
di PT. Pelabuhan Indonesia III, Terminal Peti
Kemas Semarang.
Page 1
II Dasar Teori
telunjuk, dan telapak tangan saling tegak lurus
maka:
Ibu jari
: menunjukkan arah gaya.
Telapak tangan : menunjukkan arah medan
dari kutub utara ke kutub
selatan.
Jari Telunjuk
:menunjukkan
arah
tegangan/arus.
Besarnya gaya lorenz yang timbul adalah
sebagai berikut:
F = B . I . L sin Ө
Gambar 2.1 sistem kelistrikan CC
Pada gambar 2.1 dapat dilihat bagan sistem
kelistrikan di dalam CC. Sebelum kita
mempelajari CC, perlu kita pahami dulu
prinsip kerja trafo, motor DC dan penyerah 3Ф
jembatan terkontrol penuh.
2.1 Transformator
Transformator adalah peralatan yang berfungsi
mengkonversi arus atau tegangan bolak-balik
dari nilai tertentu menjadi nilai yang lain.
Transformator bekerja berdasarkan hukum
ampere dan hukum faraday. Jika pada salah
satu sisi kumparan pada transformator dialiri
arus bolak-balik, maka timbul garis gaya
magnet yang berubah-ubah sehingga pada
kumparan sekunder terjadi induksi GGL. Jika
efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan
primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
2.2 Motor Arus Searah
Motor listrik arus searah adalah sebuah
peralatan listrik yang berfungsi mengubah
energi listrik arus searah menjadi energi
mekanik. Sebagai masukan pada motor ini
adalah energi listrik arus searah dan
keluarannya adalah energi mekanis putar, yang
merupakan
kebalikan
dari
generator.
Konstruksi motor arus searah sama dengan
generator arus searah. Oleh karena itu, mesin
listrik ini dapat berfungsi sebagai motor
maupun generator. Prinsip dasar motor listrik
arus searah adalah jika kumparan jangkar yang
dialiri listrik dan kumparan medan diberi
penguatan, maka akan timbul gaya lorenz pada
tiap-tiap sisi kumparan jangkar tersebut. Gaya
lorenz mempunyai arah seperti ditunjukkan
oleh kaidah tangan kiri, yaitu bila ibu jari, jari
Hadi Sutanto Saragi
Dimana:
F : gaya lorenz yang dialami penghantar(N)
B : gaya magnet antar kutub(Wb/m2)
I
: besar arus pada penghantar(A)
Ө : sudut antara penghantar dan medan
magnet
Gambar 2.2 Kaidah tangan kiri
2.3 Penyearah tiga fasa terkontrol penuh
Salah satu komponen utama pada penyearah
terkontrol penuh adalah Thyristor atau biasa
disebut SCR (Silicon Controled Rectifier).
Prinsip kerja thyristor mirip dengan dioda
namun dilengkapi dengan gate. Simbol
thyristor dan struktur dasar thyristor terdapat
pada gambar 2.3 dibawah ini.
Gambar 2.3
(a)
(b)
(a) Simbol thyristor
(b) Struktur dasar thyristor
Page 2
Gambar 2.4 Rangkaian penyearah tiga fasa
terkontrol penuh
III Container crane
3.1 Bagian-bagian CC
Bagian-bagian utama dari container crane
yaitu:
1. Machinary house
Machinary
house
merupakan
tempat
pemasangan motor-motor listrik utama yang
penggerakkan container crane dan semua
peralatan peralatan penunjang lainnya
termasuk transformator, converter, dan PLC.
2. Boom
Boom berfungsi untuk memperpanjang
jangkauan container crane ke arah laut. Pada
saat container crane tidak beroperasi boom
akan bergerak ke atas.
3. Spreader
Spreader berfungsi untuk mengangkat peti
kemas dari truk ke kapal maupun sebaliknya.
Bagian ini disebut spreader karena ukurannya
dapat menyesuaikan dengan panjang peti
kemas yang akan diangkat.
4. Operator Cab’s
Merupakan kabin tempat operator CC bekerja.
Kabin ini bergerak bersama trolley sehingga
operator dapat melihat posisi spreader
terhadap peti kemas.
3.2 Transformator
Untuk menyuplai seluruh kebutuhan energi
listrik container crane, terdapat 2 buah trafo
yang berfungsi menurunkan tegangan dari 3,3
KV ke 400 V. Trafo yang digunakan adalah
trafo tipe kering yang merupakan salah satu
produk dari SIEMENS, yaitu trafo GEAFOL.
Trafo yang digunakan masing-masing
memiliki daya 800 kVA dan 200 kVA.
3.3 Motor DC
Untuk dapat memindahkan peti kemas,
spreader harus dapat bergerak maju mundur
serta turun naik. Oleh karena itu terdapat
beberapa motor DC SIEMENS yang bekerja
sama untuk menggerakkan spreader, yaitu:
Hadi Sutanto Saragi
1. Motor boom hoist atau motor boom, Tipe
motor 1GG6186-0ZD40-7ZV3-Z. Dengan
daya 90 kW, motor ini berfungsi untuk
menaikkan dan menurunkan lengan boom.
Bekerja secara kontinyu selama 4-5 menit
untuk menaikkan atau menurunkan.
Dengan tegangan jangkar 485 V, motor ini
mampu menarik arus 200 A secara
kontinyu atau 400A selama 60 detik.
Dengan rating tegangan medan 310 V dan
arus medan 7,4 A, motor ini dapat berputar
dengan rating kecepatan 1750 rpm. Berat
total 460 Kg dipasang di machinary house.
2. Motor main hoist atau motor hoist, Tipe
motor 1GG7552-5ZD40-7MV1-Z .Dengan
daya 400 kW, motor ini berfungsi untuk
menggerakkan spreader kearah atas atau
bawah. Bekerja secara kontinyu selama
operasi bongkar muat. Merupakan motor
terbesar di CC. Dengan tegangan jangkar
520 V, motor ini mampu menarik arus 825
A secara kontinyu atau 1650A selama 60
detik. Dengan rating tegangan medan 310
V dan arus medan 12,5 A, motor ini dapat
berputar dengan rating kecepatan 1750
rpm. Berat total 2600 Kg, dipasang di
machinary house.
3. Motor trolley traverse atau motor trolley,
Tipe motor 1GG6186-0ZD40-7ZV3-Z.
Dengan daya 90 kW, motor ini berfungsi
untuk menggerakkan spreader ke depan
atau ke belakang. Bekerja secara kontinyu
selama selama operasi bongkar muat.
Dengan tegangan jangkar 485 V motor ini
mampu menarik arus 200 A secara
kontinyu atau 400A selama 60 detik.
Dengan rating tegangan medan 310 V dan
arus medan 7,4 A, motor ini dapat berputar
dengan rating kecepatan 1750 rpm. Berat
total 460 Kg dipasang di machinary house.
4. Motor gantry travel atau motor gantry, Tipe
motor GNFZ 180M/3. Berbeda dengan
motor lain yang berjumlah 1 buah pada tiap
CC, motor ini pada tiap CC berjumlah 8
buah dengan daya masing-masing 15 kW,
berfungsi untuk menggerakkan seluruh
container crane ke samping kanan dan kiri.
Dengan tegangan jangkar 250 V motor ini
mampu menarik arus 70,5 A selama 30
menit. Dengan rating tegangan medan 150
V dan arus medan 3,39 A, motor ini dapat
berputar dengan rating kecepatan 1750
rpm. Motor ini dipasang di kaki-kaki
container crane.
Page 3
3.4 Converter
Untuk pengaturan motor-motor DC diatas,
digunakan converter yang juga merupakan
produk dari SIEMENS yaitu SIMOREG DC
MASTER.
IV Sistem Operasi Container Crane
Gambar 4.1 Prinsip Kerja Container Crane
4.1 Langkah Kerja Saat Impor
Pada saat Impor langkah kerja container crane
sebagai berikut:
1. Motor boom hoist akan menurunkan
lengan boom.
2. Motor
Gantri
travel
akan
menggerakkan
contaner
crane
sehingga boom tepat berada didepan
peti kemas pada kapal.
3. Kemudian Motor trolley tranverse
akan menggerakkan spreader ke depan
atau ke belakang sehingga spreader
tepat berada dibawah peti kemas.
4. Selanjutnya Motor Main hoist akan
menggerakkan spreader ke bawah
hingga spreader menyentuh peti
kemas.
5. Hidraulic
pada
spreader
akan
menyesuaikan besar peti kemas dan
menguci peti kemas sehigga spreader
dan peti kemas menyatu.
Hadi Sutanto Saragi
6. Kemudian Motor main hoist akan
mengangkat spreader ke atas (peti
kemas juga terangkat keatas).
7. Motor
trolley
travel
akan
menggerakkan spreader ke depan atau
ke belakang hingga spreader tepat
diatas chasis truck container.
8. Kemudian motor main hoist akan
menurunkan spreader hingga peti
kemas menyentuh chasis truck
container.
9. Hidraulic pada spreader kemudian
akan bekerja membuka kunci peti
kemas sehingga spreader dan peti
kemas terpisah.
10. Kemudian Motor main hoist akan
kembali bekerja mengangkat spreader.
11. kemudian kembali kelangkah dua
hingga peti kemas yang ada di kapal
selesai dipindahkan.
12. Setelah peti kemas selesai dipindahkan
maka motor boom akan mengangkat
kembali lengan boom.
4.2 Langkah Kerja Pada Saat Ekspor
Pada saat Ekspor langkah kerja container crane
sebagai berikut:
1. Motor boom hoist akan menurunkan
lengan boom.
2. Motor
Gantri
travel
akan
menggerakkan
contaner
crane
sehingga boom tepat berada didepan
bagasi kosong pada kapal.
3. Kemudian Motor trolley tranverse
akan menggerakkan spreader ke depan
atau ke belakang sehingga spreader
tepat berada dibawah peti kemas pada
chasis truck.
4. Selanjutnya Motor Main hoist akan
menggerakkan spreader ke bawah
hingga spreader menyentuh peti
kemas.
5. Hidraulic
pada
spreader
akan
menyesuaikan besar peti kemas dan
menguci peti kemas sehigga spreader
dan peti kemas menyatu.
Page 4
6. Kemudian Motor main hoist akan
mengangkat spreader ke atas (peti
kemas juga terangkat keatas).
7. Motor
trolley
travel
akan
menggerakkan spreader ke depan atau
ke belakang hingga spreader tepat
berada di bagasi kapal.
8. Kemudian motor main hoist akan
menurunkan spreader hingga peti
kemas menyentuh lantai kapal.
9. Hidraulic pada spreader kemudian
akan bekerja membuka kunci peti
kemas sehingga spreader dan peti
kemas terpisah.
10. Kemudian Motor main hoist akan
kembali bekerja mengangkat spreader.
11. kemudian kembali kelangkah dua
hingga peti kemas yang ingin diekspor
selesai dipindahkan ke kapal.
12. Setelah peti kemas selesai dipindahkan
maka motor boom akan mengangkat
kembali lengan boom.
V Penutup
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari
pelaksanaan Kerja Praktek yang
dilaksanakan di Terminal Peti Kemas
Semarang adalah:
1. Container Crane merupakan alat
untuk memindahkan peti kemas
pada sistem ekspor dan impor jalur
laut.
2. Container crane membutuhkan
daya listrik yang besar dalam
pengoperasiannya yaitu sekitar
1000 KVA.
3. Kelebihan motor DC yaitu sistem
pengaturan kecepatan yang mudah
dan tahan lama.
Theraja, BL dan AK, A Text Book of
Technology Volume II, Nirja Construction
and Development co.(p) LTD, New Delhi,
1994.
Hadi Sutanto Saragi
4. Trafo
GEAFOL
memiliki
kelebihan
diantaranya
dapat
dibebani 50 % diatas kapasitasnya
jika dilengkapi dengan kipas
pendingin sehingga jika tejadi
overload sistem tetap bekerja.
5. SIMOREG DC MASTER memiliki
kelebihan yaitu harganya yang
murah namun kualitas tinggi serta
memiliki ukuran fisik yang kecil
sehingga
tidak
membutuhkan
tempat yang luas.
5.2 Saran
Saran yang bisa diberikan untuk
memperbaiki sistem yang ada di
Terminal Peti Kemas Semarang
adalah:
1. Sistem pendinginan motor dapat
ditingkatkan dengan menggunakan
air radiator
sehingga
dapat
meningkatkan kinerja motor DC
tersebut.
2. Arus yang dihasilkan oleh putaran
balik motor DC sebaiknya dapat
dimanfaatkan untuk beban ringan
seperti lampu, yaitu dengan
menyimpan terlebihdahulu ke
dalam Accu.
VI Daftar Pustaka
Rashid, Muhammad H, Power Electronics,
Circuit, Devices, and Applications 3rd,
Prentice Hall, New Delhi, 2004.
Sulasno, Ir, Dasar Teknik konversi Energi
Listrik dan Sistem Pengaturan 2nd, Badan
Penerbit
Universitas
Diponegoro,
Semarang, 2004.
Wildi, Theodore, Electrical Machines,
Drives, and Power Sstems 3rd, PrenticeHall International, Inc. New Jersey, 1997.
Page 5
-------, DA 12 DC Motors Sizes 160 to 630
31.5 kW to 1610 kW, Siemens AG, 2008
www.tpks.co.id/
-------, DA 12 T DC Motors Engineering
information for Catalog DA 12, Siemens
AG, 2008
-------, DA 21.1 SIMOREG DC-MASTER
6RA70 Digital Chassis Converters, Siemens
AG, 2008
-------, Crane Monitoring and Management
System
User’s
Manual,
Ishikawajima-Harima
Heavy
Industries, co, Ltd.
BIODATA
-------, Cast-resin Dry-type Transformers,
GEAFOL, Siemens.
http://andihasad.wordpress.com/2011/11
/15/thyristor/
Hadi Sutanto Saragi, lahir di Tarutung
Tanggal 9 September 1991 telah
menempuh pendidikan di SD , SMP Santa
Maria Tarutung, SMA N 19 Bandung dan
Teknik Elektro UNDIP sampai sekarang.
http://elka.ub.ac.id/praktikum/de/de.php
?page=2
Semarang, 10 Mei 2012
Mengetahui dosen pembimbing,
Ir. Yuningtyastuti,MT.
NIP.195209261983032001
Hadi Sutanto Saragi
Page 6