ANALISIS DAYA GENERATOR DI PLTU UNIT 1 PT PLN (PERSERO) SEKTOR LABUHAN ANGIN

Transkripsi

1 ANALISIS DAYA GENERATOR DI PLTU UNIT 1 PT PLN (PERSERO) SEKTOR LABUHAN ANGIN LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi Mekanik Oleh Amril Tanjung JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN 2015

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan bimbingan-nya yang selalu menyertai penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan Laporan Tugas Akhir ini. Adapun Laporan Tugas Akhir yang berjudul ANALISIS DAYA GENERATOR DI PLTU UNIT 1 PT PLN (PERSERO) SEKTOR LABUHAN ANGIN. Ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat bagi penulis untuk menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III, Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Konversi Energi Mekanik,Politeknik Negeri Medan. Banyak kendala dan masalah yang dihadapi penulis dalam menyelesaikan laporan ini, namun atas bantuan dan pertolongan dari berbagai pihak, maka laporan ini dapat diselesaikan. Sudah selayaknya penulis mengucapkan rasa berterima kasih kepada : 1. M. Syahrudin, S.T, M.T, Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Idham Kamil, S.T, M.T, Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Ir. Abdul Razak, M.T, Kepala Program Studi Teknik Konversi Energi Mekanik. 4. Darwis.AR,S.T, Dosen pembimbing penulis yang telah membantu penulis dengan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan ini. 5. Terima kasih Kepada Bapak saya D.Tanjung dan Ibu Saya M.Simamora atas Doa,Nasehat,dan Dukungan terhadap saya. 6. Rekan Rekan Di Perguruan Kungfu Nagasakti Indonesia kolat polmed 7. Seluruh staf pengajar Teknik Konversi Energi Mekanik, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. vi

3 8. Karyawan-karyawan PT PLN (persero) sektor labuhan angin. 9. Teman Teman yang ada dikelas EN 6D yang selalu bersama mengikuti kegiatan kuliah hingga sampai semester 6. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas akhir ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki dari segi penyajian, bentuk maupun isinya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih,semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua yang membacanya. Terima kasih. Medan,25 Agutus 2015 Hormat penulis, Amril Tanjung NIM : vii

4 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL SPESIFIKASI TUGAS AKHIR..... LEMBAR PERSETUJUAN.... LEMBAR PENGESAHAN.... KATA PENGANTAR DAFTAR ISI..... DAFTAR GAMBAR..... DAFTAR TABEL... INTI SARI... ABSTRACT... i ii iii iv v vii x xi xiii xiv BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan masalah Tujuan Tugas Akhir Manfaat Tugas Akhir Teknik pengumpulan dan pengolahan data Sistematika Penulisan BAB 2 GAMBARAN UMUM PLTU Sejarah Berdirinya PLTU viii

5 2.2. Profil PLTU Struktur Organisasi PLTU Lokasi PLTU Komponen Utama PLTU Boiler Turbin Generator Main Transformator Ship Unloader Stacker Dan Reclaimer coal yard BAB 3 LANDASAN TEORI Generator Komponen Generator Sinkron Stator Rotor Prinsip Kerja Generator Sinkron Kecepatan Putar Generator Sinkron Daya Generator Sinkron Sistem Eksitasi Generator BAB 4 ANALISA DATA Data spesifikasi Generator ix

6 4.2.Data Harian Operasional Perhitungan Data BAB 5 PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA. 45 x

7 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1.PT PLN Sektor Labuhan Angin. 7 Gambar 2.2. Struktur Organisasi PLTU. 10 Gambar 2.3. Denah Lokasi PLTU. 11 Gambar 2.4. Boiler. 12 Gambar 2.5. Turbin Gambar 2.6. generator Gambar 2.7. Main and auxiliary transformator. 15 Gambar 2.8. Ship unloader Gambar 2.9. Stacker reclamer Gambar Coal yard Gambar 3.1. Konstruksi Generator Sinkron Gambar 3.2. Bentuk Alur Gambar 3.3. Rotor Kutub Menonjol Gambar 3.4. Rotor kutub silinder Gambar 3.5. Segitiga Daya Listrik Gambar 3.6. Diagram prinsip sistem eksitasi statik Gambar 3.7. Diagram sistem eksitasi tanpa sikat xi

8 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1.Tabel Harian Operasional Tabel 4.2.Data Perhitungan Tabel 4.3.Data Operasional PLTU xii

9 Intisari Daya listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang kita butuhkan untuk berbagai keperluan dalam kegiatan. Banyak jenis aktivitas kita yang memerlukan listrik. Oleh karena itu energi listrik sampai saat ini masih memegang peranan yang sangat dominan dalam memenuhi kebutuhan energi untuk rumah tangga, usaha, industri serta kegiatan sosial seperti rumah sakit, rumah ibadah, dan lain lain.ada banyak faktor yang menyebabkan hal tersebut diantaranya karena penerangan sangat perlu. Peralatan yang harus disuplai daya listrik sebagai penopang kehidupan dan lain lain. Dalam tugas akhir ini, penulis menganalisa daya pada generator sebagai metode memahami daya terbangkit pada generator.dua kriteria dasar yang digunakan yakni prospek kerja generator dan analisa data yang digunakan. Analisis daya generator pada PLTU labuhan angin dianalisa dengan rumus yang berkaitan dengan generator sebagai pemecahan masalah.daya rata rata operasional yang dihasilkan generator adalah 72,07 mw,dan daya reaktifnya adalah 25 mvar.daya rata rata hasil perhitungan yang dihasilkan generator adalah 71,95 mw,dan daya reaktifnya adalah 24,93 mvar. dibandingkan dengan data operasional tidak memiliki perbedaan yang signifikan.perbedaan tersebut terjadi karena faktor alat ukur,ketelitian dan lain lain. Kata Kunci: generator sinkron, daya listrik, pembangkitan daya listrik xiii

10 Abstrack Electric power is one of the basic necessities we need for various purposes in the activities. Many types of our activities that require electricity. Therefore, electricity is still a very dominant role in meeting the energy needs for households, businesses, industries and social activities such as hospitals, houses of worship, and other.there many factors that cause it such as lighting very necessary. The equipment must be supplied electric power as the sustainer of life and others. In this thesis, the author analyzes the power of the generator as a method to understand the power basic criteria used generator.the generator job prospects and analysis of the data used. Analysis of generator power at the harbor wind power plant is analyzed by a formula related to the generator as troubleshooting. Generator unit 1 in the harbor wind power plants currently generate electricity up to 78.8 MW.dan minimum of 65 MW.generator analysis results compared with daily measurement result is not too far and the operational efficiency of the generator ± 67.8% The difference of these measurements is due measuring instruments, precision and others. Keywords: synchronous generator, electric power, electric power generation xiv

11 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Listrik merupakan salah satu kebutuhan yang penting bagi kehidupan manusia, terutama di zaman modern sekarang ini,baik sebagai kebutuhan rumah tangga maupun dalam bidang industri dan untuk kepentingan lainnya. Kemampuan suatu masyarakat untuk berproduksi dan menghasilkan barang secara bersaing, terkait langsung dengan kemampuan mengendalikan dan mempergunakan energi secara efektif dan efisien.salah satu ukuran jumlah energi yang tersedia untuk menghasilkan barang dan jasa adalah jumlah energi listrik dalam kilowatt-jam yang dihasilkan dalam suatu periode tertentu.sekalipun banyak dari energi itu dipergunakan untuk kebutuhan rumah tangga dan komersial, suatu jumlah yang besar juga dipakai untuk kebutuhan industri,guna menghasilkan berbagai produk. Terdapat beberapa jenis proses industri, seperti las listrik,pemanasan proses,penggunaan alat-alat elektronik,yang langsung memerlukan energi listrik,dapat kita bayangkan apa jadinya bila kehidupan kita sekarang ini berlangsung tanpa adanya listrik,otomatis aktifitas proses kegiatan masyarakat dan industri yang ada, terutama didaerah kota besar seperti,kota Medan,sibolga, dll. Dengan bertambah pesatnya akan kebutuhan energi listrik di Indonesia saat ini maka sangat diperlukan pembangunan unit-unit pembangkit tenaga listrik dengan kapasitas besar,yang juga merupakan unsur penunjang keandalan penyaluran tenaga listrik itu sendiri. Oleh karena itu untuk menyediakan pelayanan tenaga listrik, pemerintah dalam hal ini melalui Perusahaan Listrik Negara (PLN) membangun pusat-pusat

12 pembangkit tenaga listrik baik yang berupa Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD),Tenaga Air (PLTA),Tenaga Gas (PLTG),maupun Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Sumut merupakan kota yang membutuhkan energy listrik yang lebih besar dibanding dengan kota-kota lainnya di wilayah Pembangkitan Sumatera Bagian Utara (KITSBU), hal ini dikarenakan jumlah penduduk yang terpusat dan terbanyak di kota ini dan berbagai macam kegiatan industri yang terdapat di sekitar kota Medan,sibolga,Tarutung.dll Maka untuk melayani kebutuhan listrik khususnya kawasan Sumatera Bagian Utara, PLN Pembangkitan Sumatera Bagian Utara (KITSBU) telah membangun beberapa sektor pembangkit tenaga listrik yaitu: 1. Sektor Pembangkitan Medan (PLTG,PLTD) 2. Sektor Pembangkitan Belawan (PLTU, PLTG, dan PLTGU) 3. Sektor Pembangkitan Lueng Bata (PLTD) 4. Sektor Pembangkitan Labuhan Angin (PLTU) 5. Sektor Pembangkitan Pandan (PLTA) 6. Sektor Pembangkitan Pekanbaru (PLTG), (PLTA) Keterangan: 1. PLTG (pembangkit litrik tenaga gas) 2. PLTD (pembangkit listrik tenaga diesel) 3. PLTU (pembangkit listrik tenaga uap) 4. PLTGU (pembangkit listrik tenaga gas uap) 5. PLTA (pembangkit listrik tenaga air) Industri penyediaan listik dilandaskan pada suatu penemuan dan pengembangan dari pada konversi energi mekanis menjadi energi listrik. Dengan demikian fenomena listrik ini telah memasuki segi kehidupan manusia dan dapat dianggap wajar bila manusia modern mengetahui prinsip-prinsip tenaga lisrik.

13 Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang mempunyai banyak kelebihan,antara lain: 1. Dapat disalurkan dengan kecepatan yang sangat tinggi 2. Dapat dikonversikan kedalam bentuk energi lain dengan sangat mudah Oleh karena itu energi listrik sampai saat ini masih memegang peranan yang sangat dominan dalam memenuhi kebutuhan energi untuk rumah tangga, usaha, industri serta kegiatan sosial seperti rumah sakit, rumah ibadah, dan lain lain.dalam peranannya energi listrik mendorong kegiatan ekonomi sebagai penunjang kemajuan pembangunan bangsa dan negara. Namun demikian ada hal-hal yang kurang menguntungkan dalam pengusahaan energi listrik. Salah satu ciri khas energi listrik adalah tidak dapat disimpan, dengan demikian pengusahaan energi listrik (pembangkit, penyaluran, dan distribusi) harus dilakukan pada saat bersamaan dengan kebutuhan konsumen. Hal ini membuat konsekuensi bahwa gangguan yang terjadi di sisi pembangkit atau sisi penyaluran secara langsung juga dirasakan pembangkit. Hal ini berarti bahwa kehandalan penyaluran listrik sampai kepada pelanggan sangat tergantung kepada kehandalan komponen sistem tenaga listrik maupun tingkat kehandalan pengoperasian sistem tenaga listrik itu sendiri. Pemakaian energi listrik dari tahun ketahun di Indonesia semakin meningkat, sesuai dengan perkembangan beban dengan bertambahnya konsumen listrik untuk perusahaan maupun industri- industri kecil dan besar. Untuk memenuhi kebutuhan yang semakin meningkat, maka PLN yang merupakan pengusaha yang ditunjuk oleh pemerintah dalam menyediakan energi listrik harus mempunyai pusat-pusat pembangkit atau sentral listrik yang berkapasitas berat dan diharapkan mempunyai sistem yang handal agar, kontinuitas pelayanan kepada konsumen dapat terjamin. Pembangunan sentral listrik itu biasanya di sesuaikan dengan beberapa pertimbangan antara lain: tempat, lingkungan dan sumber daya alam yang tersedia sehingga diperoleh energi listrik yang murah. Salah satu sentral listrik

14 itu adalah Pembangkit Lisrik Tenaga Uap (PLTU) Sektor Labuhan Angin Sibolga. Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Sektor Labuhan Angin menggunakan generator sinkron tiga phasa sebagai mesin pembangkit daya listrik. Dimana generator sinkron tiga phasa adalah sumber utama pada pembangkit daya listrik yang sudah tak asing lagi dalam dunia kelistrikan. Hampir seluruh sistem pembangkit tenaga listrik di dunia ini menggunakan generator sinkron sebagai sumber daya listrik, kecuali pada pembangkit dengan tujuan dan kondisi tertentu. Dengan penjelasan di atas, menjadi latar belakang penulis untuk menganalisis daya dari sebuah generator dan memberi judul pada Tugas Akhir penulis Analisis Daya Generator Di PLTU Unit 1 PT PLN(Persero) Sektor Labuhan Angin. Dengan mengambil wacana ini penulis berharap dapat mengetahui Daya Generator di PLTU Unit 1 PT PLN(Persero) Sektor Labuhan Angin ini agar mendapatkan hasil yang lebih baik lagi. 1.2 Perumusan Masalah Topik permasalahan atau permasalahan yang akan dibahas dalam laporan Tugas Akhir ini adalah: 1. Generator dan bagian bagianya di PLTU Sektor Labuhan Angin 2. Menganalisa daya terbangkit generator unit 1 pada tanggal 20 mei 2015 di PLTU Sektor Labuhan Angin 1.3 Tujuan Tugas Akhir Tujuan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui perbandingan daya terbangkit pada tanggal 20 mei Sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan.

15 1.4 Manfaat Tugas Akhir Laporan Tugas Akhir ini diharapkan dapat bermanfaat bagi: 1. Penulis, untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan dan pengalaman tentang daya sebuah generator. 2. Perusahaan, yang dijadikan objek penelitian agar dapat memanfaatkan hasil penelitian sehingga dapat menjadi pertimbangan dalam kinerjanya. 3. Perusahaan, yaitu PLTU Sektor Labuhan Angin dapat mengetahui daya sebuah generator,sehingga dapat memaksimalkan kinerja dari generator tersebut untuk menjadi lebih baik kedepannya. 4. Orang lain, diharapkan dapat menjadi referensi tambahan dalam pemahaman terhadap generator sinkron, untuk mengaplikasikannya di dalam pengabdian terhadap masyarakat. 1.5 Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data Adapun teknik pengumpulan dan pengolahan data yang dilakukan oleh penulis untuk memperoleh data dan informasi yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah: 1. Penelitian Lapangan a. Observasi, yaitu dengan melakukan studi pengamatan langsung terhadap objek penelitian serta menganalisis data yang berhubungan dengan penelitian. b. Menghubungi, menanyakan dan berinteraksi secara langsung kepada pegawai yang berkaitan dan berwenang. 2. Penelitian Kepustakaan a. Pencarian buku referensi mengenai analisa generator sinkron. b. Pengumpulan informasi dan teori-teori mengenai generator sinkron.

16 Pengambilan data dilakukan pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap(PLTU) Sektor Labuhan Angin yang beralamat di Sibolga,Tapanuli Tengah. Data tersebut mencakup data kinerja yang dilakukan oleh PLTU sektor Labuhan Angin,Sibolga. 1.6 Sistematika Penulisan Dalam penulisan tugas akhir ini,penulis membaginya dalam beberapa bab.secara garis besar,gambaran dari laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: Bab I : Merupakan pendahuluan uraian selanjutnya yang berisi latar belakang,perumusan masalah,tujuan,manfaat, teknik pengumpulan dan pengolahan data,dan sistematika penulisan laporan Bab II : Berisi tentang pembangkit Tenaga uap Bab III : Berisi tentang generator sinkron Bab IV : Menganalisa data dilapangan yang diperoleh dari hasil pengamatan sebagai bahan untuk melakukan pengolahan data dengan beberapa rumus pendukung sebagai dasar pemecahan masalah Bab V : Berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil pembahasan dan saran yang dilakukan penulis DAFTAR PUSTAKA