SYNCHRONOUS GENERATOR Teknik Elektro Universitas Indonesia Depok 2010 1
Kelompok 7: Ainur Rofiq (0706199022) Rudy Triandi (0706199874) Reza Perkasa Alamsyah (0806366296) Riza Tamridho (0806366320) 2
TUJUAN Diharapkan kita mampu: Memahami konsep dasar pembangkitan. Mengetahui jenis penguatan pada generator. Memahami prinsip dasar regulasi tegangan. Memahami cara kerja paralel generator. Sinkronisasi generator. 3
MESIN LISTRIK MESIN LISTRIK ML. STATIS ML. DINAMIS MOTOR LISTRIK TRANSFORMATOR GENERATOR Mesin listrik statis adalah alat untuk mentransfer energi listrik dari sisi primer ke sekunder dengan perubahan tegangan pada frekuensi yang sama. ( VVCF ) Motor listrik merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik putaran. Generator merupakan alat untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. 4
5
Generator Sinkron Sumber energi utama yang paling banyak dipakai. Konverter energi terbesar di dunia. Mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Daya yang dihasilkan hingga 1500MW. 6
Generator Sinkron 7
Generator Sinkron 8
GENERATOR SEBAGAI PEMBANGKIT Ada 3 Syarat mutlak untuk menghasilkan pembangkit: 1. Adanya Medan Magnet : Adanya induksi magnetisasi di sekitar penghantar atau konduktor. 2. Adanya Penghantar ( Konduktor ) : Sebagai jalan atau media induksi magnetisasi untuk menjadi voltage/beda potensial. 3. Relative Motion : Gerakan yang terus menerus /konstan yang berfungsi agar induksi dari satu penghantar yang berputar (rotor) dapat memotong induksi dari penghantar tetap (stator) atau yang disebut dengan perpotongan medan magnet atau perpotongan fluks magnetik (garis-garis medan magnet). 9
Generator Sinkron Generator sinkron dibagi 2, yaitu: Generator sinkron stationary field. Generator sinkron revolving field. 10
Generator Sinkron Stationary Field Hampir sama dengan generator DC. Salient pole membentuk medan DC, yang dipotong oleh armature. Armature memiliki lilitan 3 phase, terminalnya terhubung ke 3 slip ring. Sepasang brush pada slip ring, memungkinkan armature dihubungkan dengan beban 3 phase. Digunakan untuk tegangan output kurang dari 5kVA. 11
Generator Sinkron Revolving Field Memiliki stationary armature yang disebut stator. Lilitan stator 3 phase langsung dihubungkan ke beban. Medan dibangkitkan oleh generator DC. Sering disebut juga alternator. 12
Schematic Diagram Generator Sinkron 13
Jumlah Pole Tergantung pada: Kecepatan putaran. Frekuensi yang ingin dihasilkan. p.n = 120 f n = kecepatan rotor (r/min) p = jumlah pole pada rotor f = frekuensi tegangan induksi (Hz) 14
Jumlah Pole Generator sinkron memiliki 36 pole. Jika tegangan output yang diinginkan harus 60 Hz. Berapa kecepatan putar rotor yang harus diberikan terhadap generator tersebut? p * n = 120 * f 36 * n = 120 * 60 36 * n = 7200 n = 200 r/min 15
KOMPONEN DASAR GENERATOR Armature atau Main Stator : Armature adalah bagian dari generator sebagai tempat untuk menerima induksi magnet. Arus AC yang menuju ke beban disalurkan melalui armature, komponen ini berbentuk sebuah rangka silinder dengan lilitan kawat konduktor yang sangat banyak. Armature selalu diam (tidak bergerak). Oleh karena itu komponen ini juga disebut dengan Main Stator. 16
Stator Lilitan dalam wye & netral dihubungkan ke ground, karena: Meningkatkan daya output. Menghindari tegangan harmonic, sehingga tegangan line tetap sinusoidal dalam kondisi beban apapun. 17
Stator Nominal tegangan line generator sinkron tergantung pada rating kva. Pada umumnya semakin besar rating power, semakin besar pula tegangan. Akan tetapi nominal line to line voltage jarang melebihi 25 kva. 18
KOMPONEN DASAR GENERATOR( CONT D ) Magnetic Field atau Rotor : Untuk menginduksikan tegangan ke dalam stator, maka medan magnet harus berputar terhadap main stator. Magnetic field ini terdiri dari sebuah inti besi yang dililit dengan kawat yang sangat banyak. Pada saat arus DC dialirkan ke field winding, maka akan membentuk kutub magnet pada field core. Arus yang dialirkan ini biasa disebut dengan eksitasi. Prime Mover : Engine yang dipasang pada generator akan dihubungkan melalui sebuah coupling yang diikat pada flywheel engine. 19
Rotor Generator sinkron didesign menggunakan 2 type rotor, yaitu: Salient pole rotor. Cylindrical rotor. Perbedaan utama antara keduanya: Salient pole rotor digerakkan oleh turbin hidrolik kecepatan rendah. Sedangkan cylindrical rotor digerakkan oleh turbin uap berkecepatan tinggi. 20