PENGENDALIAN BEBAN MIKROHIDRO AN. Afandi Disampaikan pada Training Skill KUPAS TUNTAS MIKROHIDRO Di Teknik Elektro Universitas Negeri Malang 17 April 2010
RASIONALITAS 1. Keterbatasan sumber energi fosil: mendorong kegiatan R&D renewable energi. 2. Sumber energi: belum dioptimalkan & melimpah potensi daya air 3. Aspek teknologi : penguasaan teknologi secara lokal, mudah dan murah dalam O&M 4. Aspek lingkungan : environment friendly, 5. Aspek sosio-ekonomi : potensi dalam pengembangan aktivitas ekonomi produktif, media pembelajaran masyarakat dalam mencapai kemandirian, dll
PERENCANAAN PROYEK Survey Potensi 1. identifikasi lokasi 2. hidrologi & site survey 3. capability & demand survey 4. pre-feasibility study Studi Kelayakan dan Detail Design 1. detail desain 2. volume pekerjaan 3. jadwal pekerjaan 4. rincian biaya 5. analisis dan rekomendasi Pembangunan PLTMH 1. konstruksi dan instalasi 2. penyiapan kelembagaan/pengelola 3. O & M
TEKNOLOGI Secara umum penguasaan Teknologi PLTMH, dilakukan secara lokal. PAT : mixed flow, centrifugal pump Propeller Pelton Crossflow Francis Pada kasus khusus skala besar, menggunakan teknologi import Skala Pembangkitan pico turbine s.d 3 kw small crossflow/pat 3 kw - 10 kw propeller 3 kw - 20 kw medium crossflow 10 kw - 100 kw large crossflow > 100 kw
DIAGRAM 1. Generator 2. Sistem kontrol 3. Rumah daya 4. Proteksi dan interkoneksi (on grid) 5. Saluran distribusi/rumah 6. Saluran transmisi
KONEKSI OFF GRID (ISOLATED) 1. Merujuk Sepanjang Tahun 2. Harus Tersedia Debit Sepanjang Tahun 3. 60 80 % Debit Terukur 4. Beban sekitar 2 km dg tegangan rendah ON GRID (INTERKONEKSI) 1. Merujuk sepanjang tahun 2. Mamanfaatkan debit maksimum 3. 90 100 % debit terukur 4. Jarak power house dg grid dekat
FAKTA PEMBEBANAN PLTMH beroperasi tidak secara terus menerus PLTMH ada yang beropersi secara terus menerus PLTMH di desa sering kontrol sistem dan peralatan proteksi dihilangkan PLTMH operatornya hampir selalu berada di sekitar power house PLTMH bebannya hampir selalu terbaca
PENGENDALIAN BEBAN Untuk PLTMH beroperasi terus menerus, perubahan beban sangat berdampak pada pembangkitan daya. Agar pasokan energi tetap stabil, maka digunakan beban resisitif atau dikenal ballast load. Ballast berfungsi sebagai penampung kelebihan daya akibat berkurangnya beban pada konsumen. Biasanya menggunakan air heater dan water heater. Pelepasan beban, biasanya menyakut kecukupan energi yang dibangkitkan atau penyaluran energi listrik ke beban, sehingga tetap aman untuk beban berlebih.
SISTEM KONTROL 1. Manual, s/d 3 kw 2. Automatic load control, s/d 100 kw 3. flow control, > 100 kw
DENGAN IGC TUJUAN PENGONTROLAN BEBAN : Menjaga agar TEGANGAN yang dibangkitkan oleh GENERATOR selalu STABIL (TIDAK BERUBAH-UBAH) dengan cara mengatur DAYA di BALLAST LOAD, sehingga selalu terjadi kondisi sebagai berikut : D A YA GEN ERA T O R = D A YA KO N SU M EN + D A YA B A LLA ST LO A D Induction Motor As Induction Generator Beban Konsumen Generator (IMAG) Controller (IGC) KONDISI : DAYA : 25 kw TEGANGAN : 220 VOLT FREKUENSI : 50 Hz PUTARAN : 1550 Rpm KAPASITOR EKSITASI Ballast Load KONDISI : 1. 25 kw 2. 20 kw 3. 15 kw 4. 0 kw 1. 0 kw 2. 5 kw 3. 10 kw 4. 25 kw TEGANGAN : 220 VOLT FREKUENSI : 50 Hz
DENGAN ELC TUJUAN PENGONTROLAN BEBAN : Menjaga agar FREKUENSI yang dibangkitkan oleh GENERATOR selalu STABIL (TIDAK BERUBAH-UBAH) dengan cara mengatur DAYA di BALLAST LOAD, sehingga selalu terjadi kondisi sebagai berikut : D A YA GEN ERA T O R = D A YA KO N SU M EN + D A YA B A LLA ST LO A D Generator Sinkron AVR => Untuk Pengontrol Tegangan <= Electronic Load Controller (ELC) Beban Konsumen => Untuk Pengontrol Frekuensi <= KONDISI : DAYA : 40 kw 1. 0 kw 3. 25 kw TEGANGAN : 220 VOLT 2. 20 kw 4. 40 kw FREKUENSI : 50 Hz Ballast Load PUTARAN : 1500 Rpm KONDISI : TEGANGAN : 220 VOLT 1. 40 kw 3. 15 kw FREKUENSI : 50 Hz 2. 20 kw 4. 0 kw
OTOMATISASI BEBAN dgn ELC Jika beban berkurang maka ELC menambah beban resisitif, dan jika beban bertambah ELC mengurangi beban resisitif. PLTMH ELC Beban Dummy Load
ELC off Grid
ELC on Grid
OTOMATISASI BEBAN dgn Flow Control
FT FC FC FT