MODUL 2 STARTING GENERATOR SINKRON DAN SINKRONISASI GENERATOR SINKRON DENGAN JALA-JALA I. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mempelajari karakteristik pengaturan tegangan kecepatan putaran dan eksitasi pada generator sinkron. 2. Mempelajari pengaruh variasi beban terhadap tegangan pada generator sinkron. 3. Mempelajari cara-cara memparalelkan generator dengan suatu sistem jala-jala. 4. Mempelajari karakteristik generator sinkron jika diparalelkan dengan jala-jala. II. DASAR TEORI a. STARTING GENERATOR SINKRON Dalam melakukan starting generator sinkron da beberapa parameter yang perlu diperhatikan. Percobaan kali ini akan memperlihatkan parameter-parameter apa saja yang berpengaruh dalam melakukan starting generator sinkron. Parameter-parameter tersebutlah yang akan menentukan berapa besarnya daya yang dihasilkan. Sedangkan tegangan keluaran dari generator sinkron dapat kita atur besarannya, salah satunya adalah dengan memberikan variasi beban padagenerator. b. SINKRONISASI GENERATOR DENGAN JALA-JALA Dalam sistem tenaga listrik yang terus berkembang, daya yang harus disediakan oleh pembangkitan semakin lama juga semakin besar. Memparalelkan suatu generator ke dalam suatu sistem selain untuk memperbesar kapasitas daya yang dibutuhkan juga untuk menjaga reliabilitas dari suatu sistem. Namun untuk memparalelkan generator, ada cara-cara yang perlu diperhatikan. Percobaan kali ini akan memperlihatkan bagaimana Halaman - 1
langkah-langkah yang harus dilakukan dalam memparalelkan generator. III. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Starting Generator a. Nyalakan CB utama dari Power System Simulator (PSS) NE 9070 b. Perhatikan rangkaian pada Gambar 1.5 diabawah ini pada PSS. Bus Generator S7 S5 S8 S6 S9 S10 G1 CB8 CB9 G1 TX Gambar 1.4.RangkaianPercobaan R L c. Pastikan posisi prime mover control PSS pada posisi n dan semua harga pengaturan kecepatan (speed), eksitasi (excitation) dan daya (power) di speed control, excitation control, dan power control pada posisi no.1 d. Nyalakan generator dengan menekan tombol start generator (warna hijau) dan tunggu sampai speed menunjukkan angka 0. e. Aturlah putaran dengan memutar speed control generator hingga tercapai kecepatan 1500 rpm ( f = 50 Hz ). f. Setelah kecepatan 1500 rpm masukan eksitasi dengan cara menutup saklar CBF (Pemutus Tenaga Eksitasi). g. Atur pengontrolan eksitasi hingga mencapai tegangan 220 volt. h. Masukkan Circuit Breaker (CB 8 dan CB 9) Halaman - 2
i. Pada percobaan pertama, amati perubahan yang terjadi pada generator dengan melihat variabel : arus, tegangan, cos, daya aktif, dan daya reaktif. j. Percobaan kedua, aturlah tegangan tanpa beban sebesar 220 volt. Kemudian berikan beban resistif sebesar 25% dan catat tegangan terminal setelah beban dimasukkan. Kemudian aturlah eksitasi hingga tegangan mencapai 220 volt. Amati nilai-nilai yang berubah pada Amperemeter, Varmeter, cos, dan Wattmeter. Turunkan kembali eksitasi pada harga tegangan sebelumnya pada pencatatan pertama saat berbeban dan selanjutnya lepaskan beban tersebut. k. Ulangi percobaan kedua dengan memasukkan beban induktif sebesar 25%. l. Setelah Selesai percobaan, atur eksitasi sampai nol lalu buka beban yang masih tersambung CB 8 lalu CB 9 dan beban yang tersambung pada CB 9 kembali ke posisi semula. Terakhir, kembalikan speed ke nilai 0 rpm 2. Sinkronisasi Generator dengan Jala-Jala Dalam percobaan ini, referensi bus merupakan sumber dari jala-jala (grid) dan incoming bus merupakan sumber dari generator sinkron (G1) Grid CB1 Grid Transformer S1 S3 CB2 CB3 CB4 Grid Transformer Bus Bus Generator G1 G1 CB5 G1 TX Halaman - 3
a. Sinkronisasi Lampu Hubungan Terang 1. Hubungkan rangkaian pada PSS sesuai Gambar 1.8 berikut ini : 2. Nyalakan sumber dari jala-jala (grid) dengan memasukkan CB2, CB3, dan CB5 3. Nyalakan sumber dari generator sinkron (G1) seperti prosedur starting. 4. Atur kecepatan generator sinkron dengan memutar speed control sampai sedikit diatas 1500 rpm dan lihat frekuensi generator (50 Hz). 5. Masukkan CBF, lalu atur arus eksitasi dengan memutar excitation control sehingga tegangan terminal generator sedikit diatas tegangan jala-jala 220 volt. 6. Perhatikan sinkronoskop pada posisi ON dimana perputaran jarum sinkronoskop dijaga searah jarum jam. 7. Ubah pengontrol penggerak utama (prime mover control) dari posisi n menjadi posisi T. 8. Masukkan CB8 (dibawah Excitation Control) saat jarum sinkronoskop yang bergerak perlahan searah jarum jam, menunjukkan tepat jam 12. 9. Amati lampu sinkronoskop. Halaman - 4
10. Setelah selesai maka buka CB 8 (dibawah Excitation Control) 11. Ubah posisi sinkronoskop dari posisi ON menjadi OFF 12. Ubah pengontrol penggerak utama (prime mover control) dari posisi Tmenjadi posisi n. 13. Kurangi arus eksitasi sampai 0 14. Buka CBF NB : Setelah generator disinkronisasi, jangan sekali-kali mengubah pengatur kecepatan (speed control) pada Generator Sinkron (G1) b. Sinkronisasi Lampu Hubungan Gelap 1. Hubungkan rangkaian sesuai dengan gambar berikut : 2. Nyalakan sumber dari jala-jala (grid) dengan memasukkan CB2, CB3, dan CB5 3. Nyalan sumber dari generator sinkron (G1) seperti prosedur starting. 4. Atur kecepatan generator sinkron dengan memutar speed control sampai sedikit diatas 1500 rpm dan lihat frekuensi generator (50 Hz). Halaman - 5
5. Masukkan CBF, lalu atur arus eksitasi dengan memutar excitation control sehingga tegangan terminal generator sedikit diatas tegangan jala-jala 220 volt. 6. Perhatikan sinkronoskop pada posisi ON dimana perputaran jarum sinkronoskop dijaga searah jarum jam. 7. Ubah pengontrol penggerak utama (prime mover control) dari posisi n menjadi posisi T. 8. Masukkan CB8 (dibawah Excitation Control) saat jarum sinkronoskop yang bergerak perlahan searah jarum jam, menunjukkan tepat jam 12. 9. Amati lampu sinkronoskop. 10. Setelah selesai maka buka CB 8 (dibawah Excitation Control) 11. Ubah posisi sinkronoskop dari posisi ON menjadi OFF 12. Matikan sumber dari jala-jala (grid) dengan membuka CB2, CB3, dan CB5 13. Ubah pengontrol penggerak utama (prime mover control) dari posisi Tmenjadi posisi n. 14. Kurangi arus eksitasi sampai 0 15. Buka CBF. 16. Kurangi kecepatan sampai 0 rpm. 17. Tekan tombol STOP generator. Halaman - 6