ANALISIS SISTEM PROTEKSI GENERATOR PADA PUSAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR WONOGIRI TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh: ANDRI SETYAWAN D 400 030 015 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2008
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Kebutuhan energi listrik merupakan suatu kebutuhan yang harus dipenuhi seiring dengan meningkatnya pembangunan yang terus berkembang pesat. Dengan adanya energi listrik banyak bentuk aktifitas dan kegiatan dapat berjalan dengan lancar dan lebih baik, mulai dari aktivitas rumah tangga sampai dengan proses produksi pada industri-industri kecil ataupun yang berskala besar. PLTA sebagai pembangkit membutuhkan peralatan proteksi dari gangguan, baik itu internal semisal melokalisir adanya gangguan akibat beban lebih maupun eksternal semisal gangguan surja (petir dan hubung), pohon tumbang dan sebagainya. PLTA Wonogiri menghasilkan daya sebesar 12,4 MW yang terdiri dari 2 unit generator yang masing-masing mempunyai daya output 6,2 MW, yang didistribusikan melalui sistem tegangan menengah 22 KV ke wilayah Kabupaten Wonogiri dan sekitarnya. PLTA Wonogiri juga disalurkan ke sistem interkoneksi transmisi 150 KV. Bilamana terjadi suatu gangguan didalam rangkaian listrik, instalasi harus diamankan, dan bagian yang terganggu harus dipisahkan dalam waktu secepatnya guna mencegah atau memperkecil kerusakan yang diakibatkan gangguan tersebut. Proses pengamanan terhadap gangguan yang terjadi dapat dilakukan secara otomatik dan selektif, sehingga sebagian dari instalasi yang
2 tidak terganggu dapat berfungsi secara normal. Untuk menunjang keperluan tersebut, maka sistem perlu dilengkapi berbagai alat pengaman atau proteksi. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka penulis menentukan permasalahan sebagai berikut: a. Bagaimana seting dari sistem proteksi generator di PLTA Wonogiri untuk mencegah kerusakan peralatan dari berbagai gangguan yang mungkin terjadi. b. Berapa besar arus di bus saat terjadi gangguan. c. Bagaimana aliran arus saat adanya gangguan yang terjadi di PLTA Wonogiri. d. Bagaimana cara menganalisa sistem proteksi pada sistem tenaga listrik yang sudah dioperasikan saat terjadinya gangguan. 1.3 Batasan Masalah Agar penulisan tugas akhir ini dapat maksimal dan tidak melebar, serta sesuai dengan substansinya maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut : a. Generator yang dianalisa adalah generator pada PLTA Wonogiri yang didistribusikan melalui sistem tegangan menengah 22 KV ke wilayah wonogiri, serta melalui sistem interkoneksi transmisi 150 KV.
3 b. Analisa koordinasi peralatan proteksi pada generator seperti halnya Circuit Breaker (CB) yang dipasang guna menjaga keandalan kerja serta pembebanan generator dari gangguan-gangguan yang mungkin terjadi dilakukan dengan bantuan Sofware ETAP. c. Pengambilan data dilakukan di PLTA Wonogiri. 1.4 Tujuan Adapun tujuan dan manfaat yang diinginkan penulis dari penyusunan tugas akhir ini adalah : a. Untuk mengetahui analisis sistem proteksi saat terjadi gangguan pada masing-masing bus. b. Menganalisa sistem proteksi generator yang berpengaruh terhadap kehandalan kerja pada pembangkitan. 1.5 Metode Penelitian Adapun langkah-langkah yang ditempuh selama penyusunan tugas akhir ini adalah : a. Studi kepustakaan, dengan mengumpulkan dan mempelajari buku-buku atau literatur yang menjadi referensi, konsultasi dengan pembimbing, serta mencari sumber lain untuk memperoleh dan mendukung landasan teori agar menjadi lebih tepat dan akurat.
4 b. Studi peralatan, penulis mengadakan penelitian ke pusat pembangkit yang memungkinkan penulis mendapatkan data-data yang diinginkan serta memudahkan penulis dalam perbandingan analisa secara teoritis. c. Menganalisa apa yang terjadi dengan disertai perbandingan hasil pengujian di lapangan dan data yang didapat penulis dari referensi. 1.6 Sistematika Penulisan BAB I : PENDAHULUAN Pada bab ini secara ringkas akan ditulis latar belakang penulisan, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat yang diharapkan, metode penelitian, dan sistematika penulisan yang digunakan. BAB II : DASAR TEORI Berupa uraian teori pendukung mengenai pembahasan generator, sistem proteksi generator dengan menggunakan pengaman arus lebih, pengaman tegangan lebih, pengaman gangguan kumparan stator, dan peralatan proteksi lainnya. BAB III : METODE PENELITIAN Memuat proses pengamatan terhadap kerja generator pada PLTA Wonogiri, peralatan yang terpasang dan pengamatan terhadap keandalan peralatan-peralatan proteksi generator berdasarkan data-data yang didapat di lapangan.
5 BAB IV : PEMBAHASAN DAN ANALISA Memuat analisis dan pembahasan penelitian dari hasil pengamatan yang menunjukkan kerja generator serta koordinasi peralatan proteksi terhadap gangguan sistem pada generator PLTA Wonogiri. BAB V : PENUTUP Dalam bab ini berisikan kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian dan pengamatan yang telah dilakukan.