BAB III SPESIFIKASI TRANSFORMATOR DAN SWITCH GEAR

Transkripsi

1 38 BAB III SPESIFIKASI TRANSFORMATOR DAN SWITCH GEAR 3.1 Unit Station Transformator (UST) Sistem PLTU memerlukan sejumlah peralatan bantu seperti pompa, fan dan sebagainya untuk dapat membangkitkan tenaga listrik. Hampir semua peralatan ini menggunakan tenaga listrik, dan sebagian peralatan bantu digerakkan dengan motor listrik. Besarnya tenaga listrik yang diperlukan untuk menjalankan alat-alat bantu bervariasi antara sekitar 6 % hingga 10 % dari total kapasitas yang di hasilkan. Sistem yang mendistribusikan daya untuk pasok motor dan semua peralatan listrik di PLTU sering disebut Sistem Pemakaian sendiri. Salah satu sumber untuk sistem pemakaian sendiri tersebut diperoleh dari UST. UST merupakan trafo dengan input dari keluaran generator pembangkit itu sendiri (output generator 23kV). UST merubah tegangan input 23kV (dari keluaran generator) menjadi 10,5kV. UST dapat beroperasi hanya dalam kondisi unit beroperasi ( > 10% Load ) Karena UST sisi primarnya di supply dari output Main Generator tanpa melalui breaker sedangkan sisi secondar dilengkapi dengan breaker yang dapat menghubungkan ke 10.5 KV Unit switch gear. 38

2 39 SPESIFIKASI UST: Input supply : 23 KV Output Main Generator Output : 10.5 KV Station Unit swith gear Tap Changger : Off Load Capacity : 56 MVA Jumlah Trafo : 2 Trafo per unit ( UST A / UST B ) 3.2 Service Station Transformator (SST) Sumber lainnya yang digunakan untuk mensupply sistem pemakaian sendiri tersebut diperoleh dari SST. Input dari SST merupakan dari jaringan luar 150kV. Output keluaran SST sendiri, sama dengan UST yaitu 10,5 kv untuk selanjutnya terhubung ke unit switch gear. Trafo SST digunakan apabila supply dari UST tidak ada atau mengalami gangguan. Gangguan tersebut bisa dari UST itu sendiri atau dari unit pembangkitan yang sedang mengalami gangguan. SST ber operasi secara continous baik dalam unit stop maupun operasi, Hal ini dimaksudkan agar Start up Bus selalu bertegangan sehingga dapat digunakan sewaktu waktu bila unit Trip atau Stop sehingga alat bantu unit masih tetap beroperasi. SST dioperasikan dari GITET suralaya dengan memasukan Breaker sisi tegangan tinggi 150 KV maka Start up bus langsung Energizer ( Karena Trafo ini tidak mempunyai breaker sisi low voltage). SPESIFIKASI SST: Input supply : 150 KV swith yard Output : 10.5 KV Station Service swith gear : 10.5 KV Station Unit swith gear

3 40 Tap Changger : Off Load Capacity : 67 MVA Jumlah Trafo : 2 Trafo untuk 3 unit ( SST 3 / SST 4) 3.3 Switch Gear PLTU Suralaya Unit 5-7 Sistem 10,5 kv dan 3,3 kv merupakan sistem listrik yang dipakai untuk pemakaian sendiri alat-alat listrik, pada umumnya adalah beban motor-motor induksi. Sistem tegangan ini hanya khusus dipakai pada unit #5, 6, dan 7. Untuk beban motor yang lebih kecil dipakai tegangan 400 volt, motor ini kebanyakan merupakan motor bantu. Sistem 10,5 kv ini diperoleh dari trafo UST (Unit Service Transformer) dari keluaran generator 23 kv. Beban-beban yang dilayani oleh sistem tegangan ini merupakan motor-motor induksi/asinkron berdaya besar dengan bermacam macam fungsi. Sistem 10,5 kv juga terhubung dengan start-up bus yang mendapat suplai dari SST (Station Service Transformer). Transformer ini pada sisi satunya terhubung dengan sistem 150 kv yang dapat berfungsi sebagai back-up apabila ada masalah dengan UST. Motor-motor yang terpasang pada bus 10,5 kv ini adalah : Circulating Water Pump (CWP) Condensate Extraction Pump (CEP) Start-Up Boiler Feed Pump (SU-BFP) Primary Air Fan (PA-Fan) Forced Draft Fan (FD-Fan)

4 41 Induced Draft Fan (ID-Fan) Untuk sistem kelistrikan 3,3 kv diperoleh dari transformator step-down yang terhubung pada bus 10,5 kv. Sistem tegangan 3,3 kv ini dipakai untuk melayani beban motor-motor induksi juga untuk daya yang relatif lebih rendah (dibawah 400 kw). Motor-motor yang terhubung ke bus 3,3 kv antara lain : Ash Blower Air Compressor Closed Cycle Cooling Water Pump Pulverizer Motor, Dll GEN 23 kv ONE LINE DIAGRAM SWITCH GEAR BUS B SYSTEM 150 kv UST 25A 27 L1 27 L kv SWGR B 27 R1 27 R2 25B SST SUBFP IDF FDF PAF CWP CEP 400 V BOILER LVS 400 V TURBINE LVS 400 V ASH LVS 400 V EP LVS 400 V AUX ISLAND C & D 27 L1 27 L2 3.3 kv SWITCH GEAR B 27 R1 27 R2 ASH BLW B ASH BLW C MILL D MILL E MILL F C3WP B C3WP C BFP BOST Gb 3.1 One line diagram switch gear

5 Circuit Breaker Circuit Breaker atau peralatan penghubung adalah suatu alat yang mampu menghubungkan, menghantarkan, dan memutuskan arus listrik. Gb 3.2 Breaker Tegangan Menengah Fungsi & syarat circuit breaker adalah sebagai berikut : 1. Menyalakan (switch on) dan mematikan (switch off) peralatan dan rangkaian listrik. 2. Mampu menghantarkan arus beban penuh 3. Mampu menahan arus start rangkaian beban 4. Mampu menahan tegangan penuh melintas kontaknya ketika terbuka 5. Mampu menahan panas aliran arus, gaya elektro magnet, dan pengaruh busur api 6. Mampu menghubungkan dan memutuskan arus induktif dan atau kapasitif

6 43 7. Mampu memutuskan arus gangguan untuk mengeluarkan peralatan yang rusak, atau menahan arus gangguan sampai breaker yang lain membebaskan gangguan. 8. Mampu menutup (menghubungkan) pada rangkaian yang terganggu dan segera membuka kembali Circuit breaker yang di gunakan pada switch gear 10.5 & 3.3 kv, Siemen Type GM dengan range tegangan 5-15 kv, arus normalnya Amp; arus gangguan Amp. Circuit breaker dirancang untuk mampu menahan pemutusan arus ganguan hingga tingkat tersebut. Kemampuan circuit breaker memutuskan arus gangguan disebut Rating atau Rupturing capacity. Kerja circuit breaker yang terbesar adalah saat memutuskan arus (beban), karena pada saat itu timbul busur api akibat terputusnya arus Cubicle Cubicle / lemari adalah tempat dimana breaker di pasang atau di tempatkan. Pada cubicle ini di pasang penghantar listrik yg sering kita sebut bus, Terminasi beban, limit switch auxiliary contak breaker, peralatan operasional breaker, proteksi dan metering. Ada tiga posisi breaker dalam cubicle: 1. Disconect, dimana breaker tidak tersambung pada bus dan control ( Breaker tidak dapat di operasikan electric ), biasanya posisi ini di gunakan untuk pengamanan / isolated beban.

7 44 2. Test, dimana breaker tidak tersambung dengan bus tetapi telah tersambung dengan elctrik control operasional breaker. Pada posisi ini breaker dapat dioperasikan ( close / open ) secara electric dari posisi local. Biasanya diperuntukan untuk test operasi breaker. 3. Conect, dimana breaker telah tersambung dengan bus, terminasi beban dan control operasi breaker ( breaker siap operasi melayani beban ). Gb 3.3 Cubicle Breaker 10.5 & 3,3 kv Sistem Transfer Switch Gear 10.5 kv Pada kondisi start up dimana generator belum dapat membangkitkan energi listrik, maka suplai daya listrik diperoleh melalui jaringan sistem kelistrikan luar (sistem 150 kv) yang dipasok melalui SST (Station Service Transformer). Daya dari luar tersebut dipakai untuk menggerakkan peralatan bantu pada proses pembangkitan PLTU. Pada kondisi normal operasi dimana generator sudah membangkitkan energi listrik, maka suplai beban motor-motor yang ada di pembangkit dipindahkan dari SST ke UST (Unit Service Transformer) yaitu trafo yang

8 45 diambil dari keluaran generator untuk memenuhi kebutuhan listrik pembangkit. Jadi sebagian energi listrik yang dihasilkan oleh generator dipakai untuk melayani beban sendiri. Proses pemindahan beban dilakukan setelah antara tegangan suplai dari SST dan UST sudah mencapai kondisi sinkron. Perpindahan suplai dari UST ke SST ini di sebut Manual / Live transfer. Begitu jg sebaliknya pada saat unit shut down normal, dimana akan terjadi perpindahan suplai peralatan pemakaian sendiri dari UST ke SST. Tetapi akan berbeda pada kondisi gangguan dimana generator keluar dari sistem secara paksa, maka akan terjadi transfer power suplay dari UST ke SST secara otomatis yang dikenal dengan Automatic Fast Transfer, sehingga dengan demikian kontinuitas power supply tidak terganggu dan peralatan tetap bekerja sebagaimana semestinya. Apabila suplai dari sistem 150 KV tidak dapat mensuply karena suatu hal, maka otomatis beban pada switch gear akan mati. Kondisi demikian disebut gagal transfer. Pada kondisi ini akan melalui beberapa tahap sampai suply SST dipaksa masuk bus yaitu : 1. Load Shadding : Dimana tegangan bus turun 20% dari tegangan nominalnya, relay under voltage ( 27 L ) dalam waktu 2 second akan melepas seluruh beban motor motor 10.5 & 3.3 kv. 2. Slow transfer : Dimana tegangan bus turun 50% dari tegangan nominalnya, relay under voltage ( 27 R ) dalam waktu 3 second akan memasukan suplai SST secara paksa.

9 Auto Fast Transfer dan Dampak Kegagalannya Sistem ini akan terjadi apabila terjadi unit trip, dimana suply peralatan peralatan yang semula dari unit service transformer (UST) akan di pindah ke station service transformer (SST) tanpa terjadi pemadaman. Peralatan peralatan yang di kehendaki tetap operasi akan tetap beroperasi. Perintah transfer ini langsung dari lock out relay generator 86A1 atau 86B1. Gagalnya sistem transfer 10.5 kv mengakibatkan seluruh motor-motor 10.5 kv, 3.3 kv dan 400 volt mati, hal inilah akan menghambat proses pemulihan unit, karena pihak operasi akan melakukan start ulang pada peralatan/motor, dan kejadian tersebut mengancam peralatan-peralatan unit dari over heating. Hal tersebut tentu saja mengakibatkan kerugian materi yang tidak sedikit. Kerugian tersebut diakibatkan dari lambatnya proses pemulihan/penormalan unit sehingga akan terjadi loses waktu dan berdampak pada loses dari daya yang akan dihasilkan. Oleh sebab itu, perlu kajian untuk dapat meminimalisir resiko terjadinya kegagalan sistem transfer 10.5 kv pada saat terjadi unit trip atau mengalami gangguan. Hal tersebut dimaksudkan agar peralatan-peralatan unit tetap aman dan mempercepat proses pemulihan unit. Peralatan-peralatan yang berpotensi mati apabila terjadi kegagalan pada auto fast transfer diantaranya adalah : Motor Induce Draft Fan ( IDF ) Motor Force Draft Fan ( FDF ) Motor Circulating Water Pump ( CWP ) Motor Primary Air Fan ( PAF )

10 47 Motor Condensate Extraction Pump ( CEP ) Motor Boiler Feed Pump Booster ( BFP Booster ) Motor Circulating Close Cooling Water Pump ( C3WP ) Motor motor 400 volt.