BAB IV ANALISIS DATA LAPANGAN. Ananlisi ini menjadi salah satu sarana untuk mencari ilmu yang tidak

Transkripsi

1 4.1. Analisis Data di Industri BAB IV ANALISIS DATA LAPANGAN Ananlisi ini menjadi salah satu sarana untuk mencari ilmu yang tidak didapatkan di bangku kuliah. Salah satu fungsi dari praktik industri adalah mengenal dunia kerja sehingga mahasiswa mempunyai bekal untuk terjun di dunia kerja. Hal-hal yang didapatkan dibangku kuliah dapat diterapkan pada saat praktik industri. Pada saat perkuliahan, materi yang didapatkan mengenai sistem pembangkit listrik khususnya materi mengenai PLTU hanya dibahas secara garis besar mengenai gambaran umum, prinsip kerja dan gambar dari PLTU. Peralatan yang digunakan pada PLTU seperti generator dan mesin listrik lainnya dibahas di perkuliahan mesin listrik 1 dan 2. Materi generator yang dibahas diperkuliahan mengenai teori dasar generator seperti prinsip kerja serta rumus-rumus tentang generator. Pada praktik tentang generator dibahas di perkuliahan praktikum teknik tenaga elektrik III, namun generator yang digunakan berupa motor induksi tiga fasa dengan tegangan keluaran 380 V dan 220 V. Secara umum, hal yang didapatkan dibangku kuliah hanya sebatas teori dasar yang masih perlu diperdalam kembali. Ilmu yang didapatkan pada saat analisis industri di PLTU Cilacap lebih luas karena mendalami langsung dengan benda yang sesungguhnya. Apabila di bangku 36

2 37 kuliah hanya medalami materi beserta gambar-gambarnya, di lapangan penulis medalami peralatan dan bendanya secara langsung. Sistem di PLTU Cilacap sangat kompleks. Proses kerjanya di mulai dari bongkar muat batu bara yang berada di pinggir laut yang bernama jetti. Setelah batu bara diangkut dari kapal, selanjutnya batu bara diangkut ke lokasi khusus penampungan batu bara menggunakan konveyor. Selanjutnya, batu bara dibakar di sistem boiler. Air yang digunakan berasal dari air laut yang telah dikondensasikan yang kemudian di bakar menjadi fase uap di boiler. Uap inilah yang akan menggerakan turbin yang dihubungkan dengan generator yang akan menghasilkan energi listrik. Dalam kenyataan di lapangan, banyak peralatan-peralatan yang tidak dipelajari di bangku kuliah seperti HMI dan sistem SCADA pada PLTU. Peralatan-peralatan yang digunakan pada PLTU Cilacap juga menggunakan peralatan listrik yang berukuran besar seperti generator sinkron 300 MW, turbin uap dan boiler yang dalam praktik di perkuliahan belum ada.

3 Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif Generator Monitoring Report a. 5 Agustus 2017 Tabel 4.1 Monitor generator unit 1 perjam tanggal 5 agustus 2017 Unit 1 Unit 2 MW MVar φ A A KV MW MVar φ A A KV 00: : : : : : : : : : : : : : : : : : :

4 Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif 39 Lanjutan table 4.1 Unit 1 Unit 2 MW MVar φ A A KV MW MVar φ A A KV 19: : : : : Agustus 2017 Tabel 4.2 Monitor generator unit 1 perjam tanggal 6 agustus 2017 Unit 1 Unit 2 MW MVar φ A A KV MW MVar φ A A KV 00: : : : : : : : : :

5 Tegang an Aktif Aktif Tegang an Aktif Aktif Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif Tegangan Arus Ratarata Arus Eksitasi Aktif 40 Lanjutan table 4.2 Unit 1 Unit 2 MW MVar φ MW MVar KV MW MVar φ MW MVar KV 10: : : : : : : : : : : : : : b. 7 Agustus 2017 Tabel 4.3 Monitor generator unit 1 perjam tanggal 7 agustus 2017 Unit 1 Unit 2 MW MVar Φ A A KV MW MVar φ A A KV 00:

6 Tegang an Aktif Aktif Tegang an Aktif Aktif 41 Lanjutan table 4.3 Unit 1 Unit 2 MW MVar Φ MW MVar KV MW MVar Φ MW MVar KV 01: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :

7 Hasil Perhitungan Perhitungan Rugi-rugi Total Data yang dihitung yaitu data generator pada tanggal 5-7 Agustus Untuk contoh perhitungan rugi-rugi ini memakai data pada tanggal 6 Agustus 2017 pukul WIB dengan parameter sebagai berikut : Arus rata-rata generator (I a ) unit 1 = 7411 A Resistansi stator = 0, Ω (didapat dari technical data generator, dimana resistansinya dijaga konstan menggunakan pendingin hidrogen) Rugi total pada saat tidak berbeban (P inti ) = 3370,5 KW Rugi-rugi pada saat berbeban memperhitungkan rugi tembaga = 3. I a 2. R = , = 253,856 KW Untuk menghitung rugi total pada saat generator berbeban dapat dihitung menggunakan persamaan : P Loss Total = + P inti P Loss Total = 253, ,5 P Loss Total = 3624,366 KW = 3,624 MW Perhitungan Efisiensi Generator

8 43 Data yang dihitung yaitu data generator pada tanggal 5-7 Agustus Untuk contoh perhitungan rugi-rugi ini memakai data pada tanggal 6 Agustus 2017 pukul WIB dengan parameter sebagai berikut : Arus rata-rata generator (I a ) unit 1 = 7144 A (φ) = 0,87 P out = 3 x I x V x cos φ P out = 3 x 7144 x 20,25 x 0,87 P out = 217,9885 MW persamaan : Untuk menghitung efisiensi generator dapat dihitung menggunakan η = P out P out + P Loss Total x 100 % η = 217, , ,624 x 100 % η = 98,36 % Perhitungan Kinerja Generator Unit 1 a. 5 Agustus 2017 Tabel 4.4 kinerja generator unit 1 perjam tanggal 5 agustus 2017 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 00:

9 44 Lanjutan table 4.4 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 01: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :

10 45 Lanjutan table 4.4 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 22: : Mencari rata-rata keefisiensi generator tanggal 5 agustus 2017 rata rata keefisiensi = total efisiensi jam operasi x 100% rata rata keefisiensi = 2.363,48 24 jam x100% = 98,47 b. 6 Agustus 2017 Tabel 4.5 kinerja generator unit 1 perjam tanggal 6 agustus 2017 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 00: : : : : : :

11 46 Lanjutan table 4.5 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 07: : : : : : : : : : : : : : : : : Mencari rata-rata keefisiensi generator tanggal 6 agustus 2017 rata rata keefisiensi = total efisiensi jam operasi x 100%

12 47 rata rata keefisiensi = 2.355,12 24 jam x100% = 98,13 c. 7 Agustus 2017 Tabel 4.6 kinerja generator unit 1 perjam tanggal 7 agustus 2017 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 00: : : : : : : : : : : : : : : : :

13 48 Lanjutan table 4.6 kinerja generator unit 1 perjam tanggal 7 agustus 2017 Iout (A) P inti R (Ω) P Loss tot P out bruto Efisiensi (%) 17: : : : : : : Mencari rata-rata keefisiensi generator tanggal 5 agustus 2017 rata rata keefisiensi = total efisiensi jam operasi x 100% rata rata keefisiensi = 2.350,59 24 jam x100% = 97,94 \

14 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Beban (MW) 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Beban (MW) Analisis Data Proses Penaikan dan Penurunan beban di PLTU Cilacap Unit 1 Gambar 4.1. Grafik Perubahan Beban pada Tanggal 5 Agustus 2017 Generator Unit 1 PLTU Cilacap 250 Unit Gambar 4.2. Grafik Perubahan Beban pada Tanggal 6 Agustus 2017 Generator Unit 1 PLTU Cilacap

15 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Beban (MW) Unit 1 Gambar 4.3. Grafik Perubahan Beban pada Tanggal 7 Agustus 2017 Generator Unit 1 PLTU Cilacap Dari hasil gafik diatas menunjukan bahwa beban generator mengalami penaikan dan penurunan. Proses penaikan dan penurunan beban pada generator ini disebabkan karena permintaan listrik yang diatur oleh PLN. Umumnya beban tinggi terjadi pada pukul WIB dimana pada rentang waktu ini masyarakat dan industri secara bersamaan menghidupkan peralatan listrik. Diluar jam tersebut umumnya pembangkit tidak bekerja penuh dari kapasitas yang ada. Dari grafik pada tanggal 7 Agustus 201 terlihat bahwa pembangkit bekerja secara penuh yaitu mendekati 300 MW dimulai pada pukul WIB. Sistem kelistrikan PLTU Cilacap terhubung dengan sistem interkoneksi Jawa bagian selatan sehingga listrik yang disalurkan terhubung ke beberapa daerah dan beberapa GI. Apabila suatu daerah kekurangan pasokan daya listrik maka pembangkit lain yang mempunyai kepasitas lebih akan menyalurkan ke

16 Arus Eksitasi (A) 51 daerah tersebut. Sistem interkoneksi diatur oleh PLN dengan melihat pemakaian beban fluktuatif masyarakat di setiap daerah Analisis Pengaruh Perubahan Beban Terhadap Arus Eksitasi Pengaruh Perubahan Beban terhadap Arus Eksitasi Beban (MW) Gambar 4.4. Grafik Perubahan Beban terhadap Arus Eksitasi pada Tanggal 7 Agustus 2017 Generator Unit 1 PLTU Cilacap Dari Gambar 4.4. yang diambil dari hasil report generator unit 1 pada tanggal 7 Agustus 2017 menunjukan bahwa perubahan beban akan mempengaruhi arus eksitasi. Ketika beban meningkat maka pengaturan uap masuk juga ditingkatkan dengan mengubah set point governor dimana putaran dan tegangan dibuat tetap. Perubahan peningkatan ini, maka frekuensi tanpa muatan generator akan naik. Karena frekuensi sistem tidak berubah, maka daya yang disuplai generator meningkat. Oleh karena itu ketika pengaturan uap masuk ditingkatkan maka secara otomatis arus eksitasi akan meningkat.

17 Cos Phi 52 Ketika beban naik maka arus eksitasi akan naik. Ketika arus eksitasi naik maka cos phi yang dihasilkan akan turun. Hal itu karena ketika beban naik dan arus eksitasi naik maka daya reaktif yang dihasilkan akan naik juga. Ketika daya reaktif meningkat, maka sudut daya yang dihasilkan semakin besar. Kenaikan perbedaan sudut daya akan menyebabkan cos phi yang dihasilkan rendah seperti ditunjukan pada Gambar Grafik Arus Eksitasi terhadap Cos Phi Arus Eksitasi (A) Gambar 4.5. Grafik Perubahan Arus Eksitasi terhadap cos phi pada Tanggal 7 Agustus 2017 Generator Unit 1 PLTU Cilacap.