BAB I PENDAHULUAN. mengandalkan batubara, minyak bumi dan gas bumi yang bersifat tak terbarukan.

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Masalah Seiring dengan perkembangan zaman, tuntutan terhadap penyediaan energi listrik semakin meningkat. Saat ini di Indonesia pembangkitan energi listrik masih mengandalkan batubara, minyak bumi dan gas bumi yang bersifat tak terbarukan. Oleh karena itu, perlu dikembangkan pemanfaatan energi alternatif seperti energi matahari, angin, air, biomassa dan panas bumi. Potensi energi alternatif yang melimpah di Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai penggerak mula pembangkit tenaga listrik di daerah terpencil. Untuk mengkonversi energi alternatif tersebut menjadi energi listrik, maka digunakan generator. Dengan mempertimbangkan berbagai keunggulan yang dimiliki generator induksi maka perlu dikembangkan pemakaian generator induksi yang berdiri sendiri (stand alone). Pemakaian generator induksi mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan generator sinkron antara lain harga unitnya murah, konstruksinya kuat dan sederhana, mudah dalam pengoperasiannya, memerlukan sedikit perawatan, dan mempunyai keandalan yang tinggi. Menurut Bansal (2005), keunggulan generator induksi lainnya adalah reduksi unit cost dan ukuran, tanpa sikat, ketiadaan sumber DC terpisah, kemampuan proteksi diri terhadap beberapa kondisi beban lebih dan hubung singkat.

2 Disamping mempunyai keunggulan, generator induksi juga mempunyai beberapa kelemahan, antara lain masalah kebutuhan daya reaktif, tegangan dan frekuensi yang timbul ketika beroperasi sendiri (stand alone). Generator induksi juga menghasilkan harmonik akibat inti besinya jenuh (Grady and Santosa, 2001). Abbreau et al (2003) mengamati bahwa pada sistem tenaga listrik terisolasi yang terhubung dengan beban non linear akan menghasilkan arus harmonik yang menyebabkan distorsi tegangan. Abbreau et al (2004) juga mengamati bahwa motor induksi yang disuplai dengan tegangan tak sinusoidal akan mengalami pemanasan lebih pada rotornya. Panas yang berlebihan akan menyebabkan penurunan kondisi atau kerusakan pada isolasi dalam kumparan pada mesin, sehingga mengurangi umur pakai. Secara umum, dikatakan bahwa setiap penambahan panasan 10 0 C pada winding dengan waktu lama atau terus menerus, mengakibatkan umur isolasi berkurang setengahnya. Untuk itu dalam tugas akhir ini, penulis akan membahas mengenai panas pada generator induksi saat pembebanan. I.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk mengetahui panas pada generator induksi saat pembebanan. Adapun manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Menambah wawasan mengenai generator induksi bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya. 2. Mengetahui kenaikan temperatur/panas pada generator induksi akibat pertambahan beban.

3 3. Menambah aplikasi-aplikasi pada laboratorium konversi energi listrik. I.3. Batasan Masalah Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam Tugas Akhir ini lebih terarah, maka penulis menetapkan beberapa batasan masalah sebagai berikut : 1. Motor induksi yang penulis ambil sebagai MISG (Motor Induksi Sebagai Generator) adalah Motor Induksi Tiga Phasa Rotor Sangkar Tupai pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT.USU. 2. Analisa dilakukan dalam kondisi steady state. 3. Membahas panas pada generator induksi akibat pertambahan beban. 4. Tidak membahas tentang pengaturan. 5. Tidak membahas gangguan yang terjadi pada generator induksi. 6. Data yang diambil adalah tegangan terminal generator, temperatur mesin, arus beban, arus kapasitor, frekuensi, daya keluaran dan kecepatan putaran rotor sesuai dengan perubahan nilai beban. 7. Semua parameter mesin diasumsikan tetap. 8. Kondisi beban yang menjadi objek penelitian adalah beban yang bersifat resistif berupa lampu pijar. 9. Tidak membahas mengenai sistem proteksi pada MISG. 10. Analisa data berdasarkan peralatan yang tersedia di Laboratorium Konversi Energi Listrik.

4 I.4 Metode Penulisan Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya : 1. Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini, dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet dan lain-lain. 2. Studi lapangan yaitu dengan melaksanakan percobaan di Laboratorium Konversi Energi Listrik FT USU. 3. Studi bimbingan yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik tugas akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro USU, asisten Laboratorium Konversi Energi Listrik dan teman-teman sesama mahasiswa I.5 Sistematika Penulisan Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I. PENDAHULUAN Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan. BAB II. MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR ( MISG ) Bab ini membahas mengenai motor induksi sebagai generator secara umum, syarat syarat motor induksi sebagai generator,

5 prinsip kerja generator induksi penguatan sendiri, proses pembangkitan tegangan dan rangkaian ekivalen, aliran daya nyata generator induksi penguatan sendiri, pengaruh pembebanan terhadap arus eksitasi, pembebanan dengan faktor kerja satu, keuntungan dan kelemahan motor induksi sebagai generator. BAB III. PANAS PADA MESIN INDUKSI Bab ini membahas mengenai panas pada konduktor yang dialiri arus, kapasitas panas dan panas spesifik, panas pada motor induksi rotor sangkar, transfer panas pada mesin induksi, temperatur lingkungan saat pengoperasian mesin induksi, pengaruh panas terhadap isolasi mesin induksi dan kenaikan panas pada motor induksi rotor sangkar. BAB IV. PENGUJIAN DAN HASIL PENGUKURAN Bab ini membahas tentang pengujian panas pada generator induksi akibat penambahan beban linier. Pengambilan data dilakukan dengan melakukan percobaan di laboratorium. Hasil yang diinginkan adalah kenaikan temperatur yang timbul akibat pertambahan beban di generator induksi. BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan bagian penutup berupa kesimpulan dan saran yang berkaitan dengan pembahasan mengenai panas yang muncul pada generator induksi saat pembebanan.