Pompa air merupakan salah satu perangkat mekanis-elektrik yang sangat penting dalam menunjang aktivitas di berbagai sektor, mulai dari industri manufaktur, pengolahan limbah, pertanian, hingga kebutuhan rumah tangga. Fungsinya yang vital dalam mentransfer cairan dari satu tempat ke tempat lain menjadikan pompa air sebagai komponen kunci dalam sistem distribusi fluida. Efektivitas dan efisiensi pompa air sangat memengaruhi produktivitas dan biaya operasional dari sistem yang mengandalkannya.
Dalam manufaktur, pompa air harus dipastikan mampu bekerja secara optimal di berbagai kondisi operasional. Salah satu faktor krusial dalam memastikan performa ini adalah dengan melakukan evaluasi menyeluruh terhadap kualitas daya listrik (power quality) yang masuk ke motor penggerak pompa, serta mengukur efisiensi konversi energi dari input listrik hingga output mekanik dan hidrolik.
Kualitas daya yang buruk dapat menimbulkan beragam konsekuensi negatif, seperti lonjakan arus, tegangan tidak stabil, faktor daya rendah, hingga distorsi harmonik. Semua kondisi ini dapat menyebabkan:
- Kinerja motor menjadi tidak optimal,
- Kehilangan efisiensi energi secara signifikan,
- Overheating dan getaran berlebih,
- Gangguan pada sistem kontrol otomatis,
- Kerusakan dini pada motor dan komponen elektronik lainnya.
Dalam jangka panjang, kualitas daya yang tidak terjaga tidak hanya meningkatkan biaya energi, tetapi juga memperpendek usia pakai peralatan, memperbesar biaya pemeliharaan, dan meningkatkan risiko downtime produksi. Oleh karena itu, pengukuran dan verifikasi kualitas daya menjadi bagian integral dari sistem quality control di fasilitas produksi pompa air.
Performance Test
Uji performa pompa air bertujuan untuk menilai kinerja aktual pompa dalam kondisi operasional tertentu. Parameter yang diuji meliputi kapasitas aliran (flow rate), tekanan (head), konsumsi daya listrik, serta efisiensi hidrolik dan total sistem.
Metode pengujian dilakukan pada sistem pengujian yang telah distandarisasi, dengan memanfaatkan tangki uji, pipa berukuran tetap, serta sensor tekanan dan debit air. Pompa dioperasikan dalam berbagai beban untuk melihat performa pada berbagai kondisi aliran dan tekanan. Hasil dari pengujian ini digunakan untuk membandingkan spesifikasi produk dengan performa aktual yang dihasilkan.
Selain parameter hidrolik, performa kelistrikan juga menjadi bagian penting. Tegangan, arus, daya aktif, reaktif, faktor daya, serta harmonisa menjadi indikator penting dalam uji performa kelistrikan pompa.
Verifikasi Parameter Menggunakan Power Quality Analyzer Hioki PQ3198
Power Quality Analyzer Hioki PQ3198 adalah alat ukur power quality yang memiliki tingkat akurasi 0.1% yang digunakan untuk menganalisis kualitas daya dalam sistem kelistrikan. Alat ini mampu merekam parameter seperti:
- Tegangan (V)
- Arus (I)
- Daya aktif (W), reaktif (VAR), dan semu (VA)
- Faktor daya (cos φ)
- Distorsi harmonik (THD)
- Ketidakseimbangan fasa
- Gangguan seperti sag, swell, dan transien
Dalam manufaktur pompa air, Power Quality Analyzer Hioki PQ3198 digunakan untuk merekam dan menganalisis parameter kelistrikan saat pompa beroperasi. Alat ini dipasang pada panel distribusi yang menyuplai daya ke motor pompa, serta dihubungkan ke komputer untuk analisis lanjutan.
Verifikasi kualitas daya sangat penting untuk memastikan bahwa motor pompa bekerja dalam kondisi kelistrikan yang ideal. Distorsi harmonik yang tinggi, misalnya, dapat menyebabkan pemanasan berlebih pada motor, menurunkan efisiensi, serta memperpendek usia pakai.
Beberapa hasil yang umum ditemukan dalam pengujian kualitas daya pompa air meliputi:
- Fluktuasi tegangan selama starting motor
- Penurunan faktor daya saat beban ringan
- Kehadiran harmonisa dari soft starter
Wiring Dan Parameter
Dalam verifikasi kualitas daya, wiring yang tepat dan penempatan instrumen ukur menjadi krusial. Proses pemasangan alat ukur seperti Power Quality Analyzer Hioki PQ3198 melibatkan koneksi ke sistem tiga fasa (R, S, T) serta koneksi arus menggunakan CT (current transformer) fleksibel.
Berikut Wiring yang dapat digunakan :
- Hubungkan kabel tegangan dari output panel distribusi ke Power Quality Analyzer PQ3198
- Pasang clamp sensor pada kabel kearah motor pompa ke Power Quality Analyzer PQ3198
- Setting semua parameter maupun event pada Power Quality Analyzer PQ3198
- Setting interval dan lama pengujian pada Power Quality Analyzer PQ3198
- Start recording
Instrumen pengukuran mencatat data sebagai berikut:
- Tegangan (V): Diukur antar-fasa dan fasa ke netral.
- Arus (I): Diukur dari masing-masing fasa motor.
- Daya (W): Perhitungan daya aktif dari ketiga fasa.
- Faktor daya (PF): Menunjukkan efisiensi penggunaan energi aktif terhadap total daya semu.
- THD (Total Harmonic Distortion): Mengukur besarnya harmonisa dalam sistem.
Prosedur pengujian umumnya melibatkan pengukuran saat starting, beban penuh, dan beban parsial. Pengambilan data dilakukan secara kontinu selama beberapa siklus operasi untuk mendapatkan representasi yang akurat.
Efisiensi Listrik (Motor Efficiency)
Efisiensi ini membandingkan daya input listrik ke motor dengan daya mekanik output dari motor (poros motor):
Pemeriksaan ini mengidentifikasi berapa persen energi listrik yang diubah menjadi energi mekanik. Nilai normal untuk motor induksi bervariasi antara 85%–95% tergantung ukuran dan beban.
Misalnya motor menerima input daya sebesar 10 kW, dan mengeluarkan 9,2 kW daya mekanik. Maka efisiensi di dapat η_motor = 92%.
Hasil ini menunjukkan 8% energi listrik hilang dalam bentuk panas, getaran, gesekan, atau ketidakefisienan komponen.
Kesimpulan
Verifikasi kualitas daya dan efisiensi dalam manufaktur pompa air adalah langkah penting dalam menjamin kualitas produk, efisiensi energi dan umur operasional yang panjang. Dengan penggunaan alat ukur seperti Hioki PQ3198, produsen dapat memperoleh data akurat terkait performa kelistrikan pompa, mengenali potensi gangguan seperti harmonisa dan fluktuasi daya, serta menentukan efisiensi motor dan pompa secara menyeluruh.
Kualitas daya yang baik mendukung performa optimal pompa, menghindari keausan dini, dan meminimalkan biaya pemeliharaan. Selain itu, analisis efisiensi membantu manufaktur dalam menyempurnakan desain, meningkatkan efisiensi produk, dan memenuhi standar energi internasional.
Secara keseluruhan, kegiatan ini mendukung penerapan prinsip efisiensi energi dalam industri manufaktur, sejalan dengan perkembangan menuju industri hijau dan berkelanjutan.
Author: Muhamad Nurhuda Din Nulloh
References
- Hioki E.E. Corporation. (2021). Power Quality Analyzer PQ3198 Instruction Manual. Japan: Hioki.
- IEC Standard 61000. (2015). Electromagnetic compatibility (EMC) – Power quality measurement methods.
- IEEE Std 519-2014. IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems.
- Baljet Pump Indonesia. (2020). Manual Uji Kinerja Pompa Sentrifugal.
- BEE India. (2017). Energy Efficiency in Electrical Utilities. Government of India.
- Theraja, B. L., & Theraja, A. K. (2005). A Textbook of Electrical Technology. S. Chand Publishing.
- Rizzoni, G. (2004). Principles and Applications of Electrical Engineering. McGraw-Hill.
