PEMELIHARAAN CB DAN ROTATING DIODA, SERTA SISTEM OPERASI PADA PLTU UNIT 3 PT INDONESIA POWER UBP SEMARANG

Transkripsi

1 PEMELIHARAAN CB DAN ROTATING DIODA, SERTA SISTEM OPERASI PADA PLTU UNIT 3 PT INDONESIA POWER UBP SEMARANG Dwi Harjanto. 1, Dr. Ir. Joko Windarto, MT 1 Mahasiswa dan 2 Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia dwiharjanto90@yahoo.com Abstrak Dengan makin pentingnya peranan tenaga listrik dalam kehidupan sehari-hari, maka mutu tenaga listrik juga menjadi tuntutan yang makin besar dari pihak pemakai tenaga listrik. Mutu tenaga listrik ini meliputi : kontinuitas penyediaan tenaga listrik; nilai tegangan, frekuensi dan kandungan harmonisa gelombang energi listrik. Untuk menjaga kehandalan, kontinuitas dan mutu pasokan energi listrik ke konsumen, maka pihak PLN harus dapat memanejemen operasi sistem tenaga listrik baik di sisi pembangkitan maupun di sisi pengaturan dan penyaluran beban. Salah satu manejemen operasi di sisi pembangkitan meliputi pengaturan frekuensi dimana daya listrik yang diproduksi harus selalu sama dengan beban sistem; pemeliharaan peralatan baik dilakukan secara periodik maupun tahunan dimana hal ini bertujuan untuk menjaga performa dari peralatan tersebut; Biaya operasi yang mencakup optimasi pembangkitan dengan bahan bakar yang dibutuhkan; serta gangguan dalam sistem. Dalam kerja praktek ini, penulis ingin menyampaikan tentang pengaturan frekuensi di sisi pembangkit; pemeliharaan peralatan yang meliputi pengujian gas hidrogen pada generator, tahanan isolasi dan kontak pada Circuit Breaker (CB), serta pengujian rotating dioda ada sistem eksitasi generator; dan pembangkitan tenaga listrik. Dengan laporan ini, para mahasiswa diharapkan dapat memahami manejemen operasi di sisi pembangkitan. Kata kunci:frekuensi, circuit breaker,gas hidrogen, rotating dioda dan pembangkitan. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam mengoperasikan sistem tenaga listrik di sisi pembangkit ditemui berbagai persoalan. Hal ini antara lain disebabkan karena pemakaian tenaga listrik yang selalu berubah dari waktu ke waktu, biaya bahan bakar yang relatif tinggi, kondisi alam serta performa peralatan yang mungkin dapat mengganggu jalannya operasi. Oleh karena itu, pihak pembangkit harus selalu memproduksi tenaga listrik yang disesuaikan dengan kebutuhan beban sistem yang selalu dinamis, serta harus melakukan pemeliharaan peralatan-peralatan yang mendukung operasi sistem pembangkitan baik harian, mingguan, bulanan, tahunan atau periodik. 1.2 Tujuan Mengetahui tentang pengaturan frekuensi, pemeliharaan peralatan serta produksi tenaga listrik. 1.3 Pembatasan Masalah Pembahasan tentang pengaturan frekuensi di sisi pembangkit, pengujian gas hidrogen sebagai pendingin generator, pengukuran tahanan isolasi dan kontak CB, pengujian rotating dioda pada sistem eksitasi generator serta produksi tenaga listrik. II. POKOK PEMBAHASAN 2.1 Pengaturan Frekuensi Sistem Frekuensi merupakan salah satu mutu tenaga listrik yang perlu mendapat perhatian oleh pihak penyedia tenaga listrik (PLN). Standar Nilai Frekuensi di Indonesia adalah 50 Hz ±5%. Penyimpangan frekuensi ini dari nilai nominal harus selalu dalam batas toleransi yang diperbolehkan. Pengaturan frekuensi di sisi pembangkit dilakukan dengan cara mengatur besarnya daya aktif yang diproduksi dengan kebutuhan beban sistem yaitu dengan cara mengatur valve governor. Apabila daya aktif yang diproduksi lebih kecil daripada kebutuhan beban sistem, maka frekuensi

2 akan turun. Tetapi jika daya aktif yang diproduksi lebih besar dari kebutuhan beban sistem, maka frekuensi sistem akan naik. Berikut adalah gambar pengaturan frekuensi dengan cara pengaturan valve governor : Gambar 1 Pengaturan frekuensi sistem Apabila terjadi penurunan frekuensi, maka sensor putaran pada generator akan mendeteksi sinyal-sinyal error, kemudian sinyal error ini akan diumpan balikan ke valve governor, dimana valve governor ini berfungsi untuk mengatur jumlah uap yang akan masuk ke turbin. Kemudian sinyal error ini akan memerintahkan governor untuk membuka lebar valve governornya hingga jumlah uap yang masuk ke turbin dapat meningkatkan penurunan frekuensi tersebut hingga nilai frekuensi sistem dapat kembali normal. Begitu juga sebaliknya, apabila terjadi kenaikan frekuensi sistem, maka sensor putaran generator akan memberikan sinyal umpan balik ke governor dan menyuruh governor untuk memperkecil lebar valve governor hingga frekuensi sistem menjadi normal kembali. Berikut adalah data unit log ( produksi) tenaga listrik di PLTU Tambak Lorok Semarang : 2.2 Pengujian Gas Hidrogen Generator yang beroperasi selain memproduksi energi listrik juga menghasilkan panas didalam generator. Sistem pendingin generator diperlukan untuk menyerap panas yang timbul didalam generator sehingga mencegah terjadinya panas lebih yang dapat merusak isolasi. Panas didalam generator merupakan kerugian yang menurunkan efisiensi generator. Oleh karena itu sistem pendingin harus mampu mencegah kenaikan temperatur melebihi batas operasinya. Dan sistem pendingin yang digunakan pada generator PLTU Tambak Lorok adalah gas hidrogen. Kelebihan dari gas H 2 ini adalah jumlahnya yang sangat banyak di alam semesta ini, kerapatannya rendah (1/4 kerapatan udara), daya hantar panas tinggi, koefisien perpindahan panasnya tinggi, dan biaya pemeliharaan generator rendah. Gambar 2 Pengujian Gas Hidrogen

3 Berikut ini adalah data pengujian tekanan gas hidrogen setelah dilakukan pemeliharaan 1. Tanggal 22 Juni 2010 Tabel 2 Pengujian tekanan gas H 2 Waktu (Jam) Tekanan Gas Pendingin (kg/cm 2 ) , , , , , , , , , , , , Tanggal 23 Juni 2010 Tabel 3 Pengujian tekanan gas H2 Waktu (Jam) Tekanan Gas Pendingin (kg/cm 2 ) , , , , , , , , , , , ,085 Standar maksimal tekanan gas pendingin (Hidrogen) yang diperbolehkan : P=3,2 kg/cm 2 Dari data diatas, dapat diketahui bahwa tekanan gas hidrogen telah memenuhi syarat sebagai pendingin ketika generator beroperasi. 2.3 Pengukuran Tahanan Isolasi CB Circuit Breaker adalah alat yang berfungsi : 1. Menghubungkan atau melepas suatu rangkaian listrik 2. Mengamankan peralatan listrik dari gangguan atau arus hubung singkat Pengukuran tahanan isolasi ini bertujuan untuk mengetahui apakah kemampuan tahanan isolasi masih baik / tidak. Pengukuran dilakukan antara bagian fasa dengan ground. Berikut ini adalah hasil pengukuran dari tahanan isolasi. Tabel 4 Hasil pengukuran tahanan isolasi CB Pada tabel diatas terlihat nilai besarnya masing-masing tahanan isolasi tiap fasa-ground adalah melebihi tahanan isolasi minimum yaitu 5,6 M Ohm. Hal ini menandakan bahwa tahanan isolasi kontak masih dalam keadaaan baik. Berdasarkan data diatas juga dapat dicari besarnya arus bocor, dengan persamaan : I = V/R dimana I = Arus Bocor (Ampere) V = Tegangan Uji (5000V) R = Tahanan Isolasi (ohm) Dengan memasukkan nilai tahanan isolasi, maka didapat besarnya arus bocor tiap fasaground Tabel 5 Perhitungan arus bocor tiap fasa-ground CB Dari perhitungan diatas dapat diketahui bahwa arus bocor yang terjadi pada pengukuruan tahanan isolasi adalah sangat

4 kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar tahanan isolasi maka semakin kecil arus bocor sehingga semakin baik kondisi isolasi kontak. 2.4 Pengukuran Tahanan Kontak CB Untuk meyakinkan bahwa kontak kontak utama breaker telah terhubung dengan sempurna maka perlu dilakukan pengukuran tahanan hubungan kontak kontak dengan cara : 1. Menggunakan ductor ohm meter untuk mengukur besarnya resistansi hubungan kontak kontak 2. Kontak kontak circuit breaker yang diukur, harus dalam posisi terhubung 3. Memberikan kontak yang akan dipakai untuk penjepitan alat alat ukur. 4. Mengoperasikan alat ukur dan mengatur arus pengukuran sesuai dengan kemampuan breaker panduan pemeliharan CB oleh UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR BUREAU OF RECLAMATION tahun 1999 yaitu tahanan kontak maksimal adalah 50 Microohm untuk Air Circuit Breaker. 2.5 Pengujian Rotating Dioda Rotating dioda merupakan suatu peralatan yang berfungsi mengubah arus bolak-balik dari AC exciter generator menjadi arus searah yang akan digunakan sebagai eksitasi genarator utama (main generator). Rotating dioda ini berjumlah 24 pasang atau 48 buah dioda silicon. Cara pemeliharaan rotating dioda (dioda wheel): Memeriksa sekeringnya Memeriksa kerusakan dan perubahan bentuk ujung penghantar Membersihkan bagian rotating dioda dan mengukur tahanan diode Gambar 3 Prinsip Pengukuran Berikut ini adalah hasil pengukuran tahanan kontak pada Circuit Breaker yang sama pada pengukuran tahanan isolasi: Tabel 6 Hasil Pengukuran Tahanan Kontak CB Dari pengukuran tahanan kontak diatas dapat diketahui bahwa nilai tahanan kontak pada masing-masing fasa masih dalam keadaan baik. Hal ini didasarkan pada

5 Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa pengujian tahanan rotating dioda setelah pemeliharaan sudah baik atau boleh dikatakan dioda tersebut mendekati karakteristik dioda ideal. Hal ini ditandai dengan data tahanan balik (reversed) dioda yang mempunyai nilai tak terhingga. Dan juga tahanan maju (forward) dioda yang mempunyai nilai sangat kecil. 2.6 Data Unit Log PLTU, 19 Mei 2010 Tabel 7 Data unit log PLTU, 19 Mei 2010 Keterangan : Kapasitas maksimum generator 200 MW Total produksi daya aktif : 2070 MW Daya aktif untuk pemakaian sendiri: 131,6 MW Produksi netto daya aktif : 1938,4 MW Pemakaian BBM MFO (Liter): SFC ( Liter / KWh) : 0,241 Min. Daya reaktif : 28 MVar Max. Daya reaktif : 94 MVar Pemakaian air : 158,59 ton III. PENUTUP 3.1 Kesimpulan 1. Pengaturan frekuensi sistem di sisi pembangkit dilakukan oleh valve governor. 2. Sistem pendingin generator di PLTU Tambak Lorok menggunakan gas hidrogen. 3. Pengukuran tahanan isolasi CB bertujuan untuk mengetahui kondisi tahanan isolasi pada CB apakah masih baik atau tidak. 4. Untuk meyakinkan bahwa kontak kontak utama breaker telah terhubung dengan sempurna maka perlu dilakukan pengukuran tahanan hubungan kontak kontak. 5. Rotating dioda merupakan suatu peralatan yang berfungsi mengubah arus bolak-balik dari AC exciter generator menjadi arus searah yang akan digunakan sebagai eksitasi genarator utama (main generator). 3.2 Saran 1. Pada saat pengaturan frekuensi di sisi pembangkit, sebaiknya dilakukan oleh seseorang yang sudah ahli dan berpengalaman. 2. Pemeliharaan (maintenance) dan pedjadwalan perlu mendapat perhatian yang khusus, hal ini bertujuan agar generator dan komponen pendukungnya dapat bekerja tanpa mengalami gangguan dan bekerja secara efisien dan efektif.

6 DAFTAR PUSTAKA [1] Tobing, Bonggas L, Peralatan Tegangan Tinggi, Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama, [2] PT PLN, Buku Petunjuk Operasi & Memelihara Peralatan Untuk Pemutus Tenaga, Jakarta : PT PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa Bagian Barat, [3] Marsudi, Ir. Djiteng, Pembangkitan Energi Listrik, Erlangga, Jakarta, [4] Wildi, Theodore, Electrical Machines, Drives, And Power System, Prentice-Hall, New Jersey, [5] Marsudi, Ir.Djiteng, Operasi Sistem Tenaga Listrik, Graha Ilmu, Yogyakarta, Mengetahui, Dosen Pembimbing Kerja Praktek Dr.Ir.JokoWindarto,MT NIP Mahasiswa Kerja Praktek Dwi Harjanto NIM L2F BIODATA Dwi Harjanto, lahir di Semarang, 7 November Telah menempuh pendidikan di SDN Kalicari 04 Semarang, SMP 15 Semarang, SMA N 11 Semarang. Dan sekarang sedang menempuh pendidikan Strata (S1) di Jurusan Teknik Elektro Undip angkatan Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada temen-temen yang sudah membantu dalam penulisan laporan ini.