Sistem Eksitasi Generator

8/9/2019 Sistem Eksitasi Generator

1/59

KERJA PRAKTEK DI PLTU OMBILIN

LAPORAN KERJA PRAKTEK

di PT. PLN (Persero) SEKTOR PEMBANGKITAN OMBILIN

SISTEM EKSITASI GENERATOR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna MemperolehIjazah Program Srata S1 Negara Pada

Institut Teknologi Padang

Oleh

Rici Afrianto

BP: !!"#$!!!%

J&R&SAN TEKNIK ELEKTRO

'AK&LTAS TEKNOLOGI IN&STRI

INSTIT&T TEKNOLOGI PAANG

!$



2/59


Rici Afrianto

!!"#$!!!%

J&R&SAN TEKNIK ELEKTRO

'AK&LTAS TEKNOLOGI IN&STRI

INSTIT&T TEKNOLOGI PAANG

!$




issn o*e+.

Rici Afrianto

!!"#$!!!%

isa+,an O*e+ : iset-i O*e+ :

!sman "ar# $istrik dan Instrumen Super%isor "ar#$istrik

Msti,a Efendi ot/an Ar/en

NIP# &''()*+ , NIP# -'.+1'/ 0

i,eta+i :

Manajer PT# P$N Persero2 Sektor 3it# Om4ilin

Lt+f0 Tri+er

NIP# +&&)'(& 5


3/59

ALAMAN PENGESAAN

LAPORAN KERJA PRAKTEK SISTEM EKSITASI GENERATOR


issn O*e+.

Rici afrianto

!!"#$!!!%

isa+,an O*e+ : iset-i O*e+ :

3etua 6urusan Teknik 7lektro Pem4im4ing

Arfita 1ana e2i.3 ST.3 MT.

i,eta+i :

Dekan 8akultas Teknologi Industri

r. Ir. M. 1a+0a3 Msc.

PERN1ATAAN KEASLIAN ISI

LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP)

Saya yang 4ertanda tangan di4a9ah ini

Nama 0i:i !;rianto

5P )''./1'''* Program Studi Teknik 7lektro Strata Satu S12

6udul 3P : SIST7M 73SIT!SI G7N70!TO0 di PT# P$N Persero2 S73TO0

P7M5!NG3IT!N OM5I$IN

Menyatakan dengan sesungguhnya 4ah9a $aporan 3erja Praktek yang telah penulis 4uat inimerupakan hasil karya sendiri dan 4ukan merupakan duplikasi serta tidak mengutip se4agian

atau seluruhnya karya orang lain< ke:uali yang telah dise4utkan sum4ernya#

Sa9ahlunto


4/59

0i:i !;rianto

KATA PENGANTAR

Terle4ih dahulu penulis mengu:apkan puji dan syukur kehadirat !llah =ang Maha 7sa

dimana atas 0ahmat dan 0idhonya akhirnya Penulis dapat menyelesaikan laporan 3erja Praktek di P$TU Om4ilin#

Mengenai 4ahan dan sum4er laporan ini Penulis sajikan 4erdasaran 3erja Praktek yang

telah Penulis laksanakan serta ditam4ah dengan 4er4agai teori yang Penulis am4il dari 4e4erapa 4uku pedoman serta 5apak Pem4im4ing yang telah mem4antu dari P$TU Om4ilin#

>aktu menjalani 3erja Praktek maupun dalam tahap penulisan laporan ini Penulis telah

mendapat segala 4antuan yang Penulis 4utuhkan 4aik 4erupa saran?saran maupun pemikiran dari

4er4agai pihak< untuk itu penulis mengu:apkan 4anyak terima kasih kepada#

1# 3epada A**a+ S.4.T yang telah mem4erikan kesehatan sehingga saya dapat menyelesaikanlaporan 3erja Praktek ini#

)# Ir. endri Nofrianto.3 MT# selaku 0ektor Institut Teknologi Padang#/# r. Ir. M. 1a+0a3 Msc# selaku Dekan 8akultas Teknologi Industri Institut Teknologi Padang#

*# I5 Arfita 1ana e2i3 MT. selaku 3etua 6urusan Teknik 7lektro Institut Teknologi Padang#

+# 6ri/an Ant+on03 MT selaku pem4im4ing yang telah mem4erikan 4im4ingan< saran dannasehat dalam menyelesaikan laporan kerja praktek ini#

(# Ba7a, Lt+f0 Tri+er selaku Manajer PT# P$N Persero2 Sektor Pem4angkitan Om4ilin#

-# Ba7a, Msti,a Efendi selaku !sman Pemeliharan $istrik< 3ontrol dan Instrument PT# P$NPersero2 Sektor Pem4angkitan Om4ilin#

5apak ot/an Ar/en selaku Pe4im4ing $apangan@Super%isor Pemeliharaan $istrik PT# P$N

Persero2 Sektor Pem4angkitan Om4ilin#.# 3epada Seluruh Staf dan Kar0a2an PT# P$N Persero2 Sektor Pem4angkitan Om4ilin yang

namanya tidak dapat penulis se4utkan satu persatu< terimakasih 4anyak atas kerja sama dan

4antuannya#

1'# 3edua oran8 ta3 dan ,e*ar8a yang telah mem4erikan doAa dan dorongan semangat serta 4antuan 4aik materil dan moril< sehingga penulis dapat menyelesaikan $aporan 3erja Praktek

ini#

11# Teman?teman dari 6urusan Teknik 7lektro dan !ngkatan A'. yang telah mem4erikan dorongandan moti;asi serta 4antuannya selama ini#

1)# Serta semua pihak yang se:ara langsung maupun tidak langsung yang telah mem4antu

menyelesaikan $aporan 3erja Praktek ini#

1/# Ra9indra 2.s ra+/adi +er/anto yang turut melaksanakan Praktek 3erja $apangan di PT#P$N Persero2 Sektor Pem4angkitan Om4ilin terima kasih atas 4antuan< support< moti%asi< saran<

:anda ta9a< dan ke4ersamaannya#

Selanjutnya penulis mengu:apakan Puji Syukur kehadiratBNya sehingga menjadi amal 4aik dan mendapatkan hidayah@pahala dari !llah S>T# !khirnya se4agaimana yang telah kita

ketahui di dunia ini tidak ada satupun yang sempurna melainkan !llah S>T# Oleh karena itu

Penulis 4erkeyakinan 4ah9a laporan yang Penulis sajikan masih le4ih jauh dari kesempurnaan#


5/59

Untuk itu Penulis mem4uka diri untuk menerima saran dan kritik yang si;atnya mem4angun dari

semua pihak demi kesempurnaan laporan ini di masa?masa mendatang#

!tas perhatian serta partisipasi dari semua pihak< akhir kata Penulis mengu:apkan terimakasih#

Sa9ahlunto


6/59

/#*#1# 0otating Dioda ####################################################################

/#*#1# Tra;o 7ksitasi ######################################################################

/#*#)# !utomati: oltage 0egulator !02##################################/#*#/# 5atray#################################################################################

/#+# Prinsip 3erja Sistem 7ksitasi CCCCC##CCCC######## #//

/#(# 3euntungan dan 3erugian 5rushless 7F:itation Syistem#######/(/#(#1 3euntungan ############################################################################ /(

/#(#) 3erugian ##################################################################################/-

BAB I; PEN&T&P

*#1# 3esimpulan CCCCCCCCCCC##CCCC############# /-

*#)# Saran ##################################################################################### /&

A'TAR P&STAKA

BAB I

PENA&L&AN

$.$. Latar Be*a,an8

$istrik adalah 4entuk energi sekunder yang paling praktis penggunaannya oleh manusia<

dimana listrik dihasilkan dari proses kon%ersi energi sum4er energi primer seperti< potensial air<

energi angin< minyak 4umi< gas dan 4atu4ara#7nergi listrik merupakan salah satu ke4utuhan yang penting 4agi kehidupan manusia

de9asa ini# 3e4utuhan akan energi listrik :enderung meningkat setiap tahunnya# "al ini

dise4a4kan karena semakin 4anyaknya penduduk memerlukan dan menyadari arti pentingnyalistrik untuk menunjang kehidupan sehari?hari# PT# P$N persero2 3it# Sum4agsel Sektor

Pem4angkitan Om4ilin merupakan salah satu pensuplai energi listrik di Sumatera# PT# P$N

Persero2 3it# Sum4agsel Sektor Pem4angkitan Om4ilin memakai sistem suplai listrik tenagauap# PT# P$N Persero2 3it# Sum4agsel Sektor Pem4angkitan Om4ilin memiliki dua unit


7/59

pem4angkit dengan daya setiap unit 1''M># P$TU ini menyalurkan daya ke sistem interkoneksi

Sumatera#

P$TU Om4ilin mempunyai ) 4uah unit generator< masing?masing unit memiliki kapasitas1'' M># Pengaturan tegangan pada tiap?tiap generator dilakukan dengan mengatur 4esarnya

arus eksitasi arus penguat2# Pengaturan 4esarnya arus penguat generator dilakukan oleh

pengaturan tegangan otomatis# 5ila arus eksitasi naik maka daya reakti; yang disalurkangenerator ke sistem akan naik se4aliknya 4ila turun maka daya reakti; yang disalurkan akan 4erkurang# 6ika arus eksitasi yang di4erikan terlalu ke:il< aliran daya reakti; akan 4er4alik dari

sistem menuju ke generator sehingga generator menyerap daya reakti; dari sistem# 3eadaan ini

sangat 4er4ahaya karena akan menye4a4kan pemanasan 4erle4ihan pada stator#

$.. T-an

!dapun tujuan dari pem4uatan laporan 3erja Praktek 3P2 ini adalah se4agai 4erikut

1# Memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Institut Teknologi padang#

)# Se4agai per4andingan antara ilmu yang didapatkan di 4angku perkuliahan dengan ilmu yangdidapat pada industri selama masa 3erja Praktek 3P2#

/# meningkatkan pengetahuan dan 9a9asan di4idang teknologi khususnya mengenai pem4angkitan

energi listrik#

*# Mengetahui struktur organisasi perusahaan tempat 3erja Praktek 3P2#

+# Mempelajari sistem kelistrikan pada P$TU sektor Om4ilin#

(# Mengetahui sistem eksitasi generator yang digunakan pada P$TU Om4ilin#

$.#. Batasan Masa*a+

Untuk menghindari meluasnya permasalahan dalam penyusunan dan penulisan

laporan 3erja Praktek 3P2 ini< maka penulis hanya dapat mem4ahas masalah mengenai sistemeksitasi generator pada P$TU sektor Om4ilin#

$.%. Metode Pen*isan

!dapun metode penulisan yang digunakan dalam mengumpulkan data untuk pem4uatan

laporan ini adalah se4agi 4erikut

1# O4ser%asi

=aitu melakukan penelitian langsung kelapangan untuk memperoleh data?data yang 4erhu4ungandengan permasalahan#

)# >a9an:ara dan diskusi

Melakukan Tanya ja9a4 dengan sum4er?sum4er yang memahami permasalahan#


8/59

/# Study $iteratur

Mendapatkan data?data yang 4erhu4ungan dengan permasalahan melalui re;erensi#

$.


9/59

5erdasarkan surat keputusan '&'#3@ ')/@ DI0@ 1..+< PT P$N persero2 Sektor Om4ilin

adalah salah satu unit organisasi yang 4erada didaerah Tala9i? Sa9ah $unto yang 4erjarak

kurang le4ih 1)' 3m dari kota Padang kearah utara#

PT# P$N persero2 pem4angkitan sum4agsel sistem interkoneksi kelistrikan sum4agsel

sum4agteng merupakan sistem kelistrikan antara Sumatera 5agian Selatan $ampung denganSumatera 5agian Tengah Sumatera 5agian 5arat 0iau#3onstri4usi kelistrikan yang

disalurkan sektor pem4angkitan Om4ilin ke sistem interkoneksi se4esar ).


10/59

unit ) kemudian 4eroperasi< sedangkan P$TU itu sendiri dimungkinkan dapat 4eroperasi selama

J /' tahun#

Tenaga listrik yang dihasilkan P$TU Om4ilin melalui generator dengan tegangan 11)# Pemakaian 4atu 4ara adalah /-1#&.+ ton

/# Pemakaian solar adalah /#((/#.(1 liter

Dengan demikian kapasitas terpasang P$TU Om4ilin ) F 1'' M> yang akan melayanisistem kelistrikan Sum4ar 0iau melalui sistem interkoneksi sistem ring2 1+' 3#

. Str,tr Or8anisasi PLN

..$ ;isi dan Misi Persa+aan

PT# P$N Persero2 memiliki %isi dan misi se4agai 4erikut

isi

Diakui se4agai perusahaan kelas dunia yang 4ertum4uh kem4ang< unggul dan

terper:aya dengan 4ertumpu pada potensi insani#

Misi

a2 Menjalankan 4isnis kelistrikan dan 4idang lain yang terkait< 4erorientasi

pada kepuasan pelanggan< anggota< perusahan dan pemegang saham#


11/59

42 Menjadikan tenaga listrik se4agai media untuk meningkatkan kualitas

kehidupan masyarakat#

:2 Mengupayakan agar tenaga listrik menjadi pendorong kegiatan 7konomi#d2 Menjalankan kegiatan usaha yang 4er9a9asan lingkungan#

Motto > LISTRIK &NT&K KEI&PAN 1ANG LEBI BAIK >“ ELECTRICITY FOR A BETTER LIFE “

.. Str,tr Or8anisasi

Struktur organisasi di PT P$N Persero2 Sektor Om4ilin merupakan suatu susunan yang

didalamnya terdapat 4agian?4agian yang saling menunjang untuk ter:apainya tujuan perusahaan#

Dimana PT P$N Persero2 Sektor Om4ilin dipimpin oleh seorang manager yang di4antu + orang!ssistant Manager< yaitu

1# !ssistant Manager 7ngineering)# !ssistant Manager Operasi

/# !ssistant Manager Pemeliharaan

*# !ssistant Manager oal E !sh "andling+# !ssistant Manager SDM dan !DM

Dalam melaksanakan tugasnya setiap !ssistant Manager di4antu oleh 4e4erapa

Super%isor a# !ssistant Manager 7ngineering

Mempunyai tugas melakukan peren:anaan dan e%aluasi pengoperasian pemeliharaan

pem4angkitan tenaga listrik# Dalam menjalankan tugasnya< !ssistant Manager 7ngineering

di4antu oleh sta; ;ungsional#

4# !ssistant Manager Operasi

Mempunyai tugas @ 4ertugas dalam pelaksanaan pengoperasian unit pem4angkit tenagalistrik dengan ren:ana E prosedur yang ditetapkan dalam menjalankan tugasnya< !ssistant

Manager Operasi di4antu oleh + orang Super%isor< yaitu

1# Super%isor Operasi Shi;t !

)# Super%isor Operasi Shi;t 5/# Super%isor Operasi Shi;t

*# Super%isor Operasi Shi;t D

+# Super%isor !nalisis 3imia

:# !ssistant Manager Pemeliharaan

Dalam menjalankan tugasnya !ssistant Pemeliharaan di4antu oleh

1# Super%isor Pemeliharaan $istrik dan proteksi)# Super%isor Pemeliharaan 3ontrol dan Instrument

/# Super%isor Pemeliharaan 5oiler *# Super%isor Pemeliharaan Tur4in

d# !ssistant Manager oal dan !sh "andling


12/59

Dalam menjalankan tugasnya !ssistant Manager oal dan !sh "andling di4antu oleh *

orang Super%isor yaitu

1# Super%isor Operasi oal E !sh)# Super%isor Pemeliharaan oal "andling

/# Super%isor Pemeliharaan !sh "andling

*# Super%isor 5ahan 4akar E 7nergi primer

e# !ssistant Manager SDM E !DM

Mempunyai tugas SDM E !DM# Dalam menjalankan tugasnya !ssistant Manager SDME !DM di4antu oleh + orang Super%isor< yaitu

1# Super%isor SDM E Umum

)# Super%isor !nggaran E 3euangan/# Super%isor !kuntansi

*# Super%isor $ogistik

;# Manager Unit P$TG Pauh $imoManager Unit P$TG Pauh $imo di4antu oleh / orang Super%isor< yaitu

1# Super%isor Operasi

)# Super%isor Pemeliharaan/# Super%isor !dministrasi E 3euangan

.# Pera*atan &ta/a PLT& Se,tor O/5i*in

Peralatan utama P$TU Om4ilin se:ara umum di4agi 4e4erapa 4agian< yaitu

.#.$ Boi*er

5oiler adalah station untuk melakukan proses pemanasan yang akan meru4ah air

menjadi uap# 5oiler memiliki 4e4erapa peralatan 4antu< yaitu

1# 7:onomizer Economizer 4er;ungsi untuk meningkatkan temperatur air pemanasan a9al2 se4elum

masuk ke 4oiler untuk selanjutnya di alirkan ke steam drum< komponen ini 4erada dalam 4oiler

yang terdiri dari rangkaian pipa?pipa tu4es2 yang menerima air dari inlet#Sum4er panas yang diperlukan oleh alat terse4ut 4erasal dari gas 4uang dalam 4oiler# !ir

mengalir dalam pipapipa< sementara di luar mengalir gas panas yang 4erasal dari hasil p

em4akaran 4oiler# Selanjutnya steam panas terse4ut diman;aatkan untuk memanaskan air sehingga temperaturnya meningkat#

Penggunaan Economizer untuk pemanasan a9al sangatlah penting< karena

a# "al terse4ut dapat meningkatkan e;isiensi 4oiler se:ara keseluruhan< karena panas yang ada pada steam 4isa diman;aatkan untuk melakukan usaha#

4# Dengan memanaskan air se4elum air diu4ah menjadi steam di 5oiler< 4erarti mempermudahkerja 5oiler< hanya sedikit saja panas yang perlu ditam4ahkan#

:# Pemanasan air hanya akan mengurangi Thermal Shock pada 5oiler#

)# 5oiler Drum


13/59

5er;ungsi untuk menyimpan air dalam %olume yang 4esar dan untuk memisahkan uap

dari air setelah proses pemanasan yang terjadi dalam 5oiler# Se:ara umum< ada empat jenis pipa

sam4ungan dasar yang 4erhu4ungan dengan Steam Drum< yaitu

a. Feed Water Pipe5er;ungsi mengalirkan air dari Economizer ke Distribution Pipe yang panjangnya sama

persis dengan Steam Drum# Distribute Pipe 4er;ungsi mengalirkan air dari Economizer se:ara

merata keseluruh 4agian Steam Drum.

b. Downcomer atau Pipa turun

Ditempatkan disepanjang 4agian dasar Steam Drum dengan jarak yang sama antara yangsatu dengan yang lainnya# Pipa?pipa ini mengalirkan air dari Steam Drum menuju oiler !irculating Pump# oiler Water !irculating Pump 5>P2 digunakan untuk memompa air

dari Downcomer dan mensirkulasikannya menuju Waterwall yang kemudian air terse4ut

dipanaskan oleh pem4akaran di 5oiler dan dikirim kem4ali ke Steam Drum#

c. Waterwall PipeTerletak dikedua sisi Steam Drum dan merupakan pipa?pipa ke:il yang 4erderet %ertikal

dalam 5oiler< setiap pipa disam4ung satu sama lain agar mem4entuk selu4ung yang kontinudalam 5oiler# 3onstruksi seperti ini dise4ut konstruksi mem4ran# Waterwall 4ertugas menerima

dan mengalirkan air dari oiler !irculating Pump kemudian dipanaskan dalam 5oiler dan

dialirkan ke Steam Drum.

d. Steam "utlet Pipe

Merupakan sam4ungan terakhir< diletakkan di4agian atas Steam Drum untuk memungkinkan Saturated Steam keluar dari Steam Drum menuju Superheater #

Dalam Steam Drum< Saturated Steam akan dipisahkan dan diteruskan untuk pemanasanle4ih lanjut di Superheater < sedangkan airnya tetap 4erada dalam Steam drum dan dialirkanke Down !omer < dari sini proses akan dimulai lagi# Selain pipa terse4ut< juga terdapat lowdown

Pipa yang letaknya di4agian 4a9ah Steam Drum< tepat di4a9ah permukaan air# Saat air 4eru4ah

menjadi uap< kotoran?kotoran air akan tetap tinggal di air dalam Steam Drum# 6ika konsentrasikotoran terse4ut menjadi tinggi< kemurnian steam yang keluar dari Steam Drum akan

terpengaruh dan akan ter4a9a ke Super #eater ataupun ke Tur4in# Pipa lowdown akan

menghilangkan se4agian kotoran air 5oiler dari permukaan Steam Drum< dan mengalirkannyasehingga dapat mengurangi konsentrasi kotoran dalam air 5oiler< dan pada akhirnya dapat

menjaga Super #eater dan Tur4in tetap 4ersih#

/# Do9n omer Down !omer 4erupa pipa 4erukuran 4esar< yang menghu4ungkan 4agian 4a9ah boiler

drum dengan $ower #eader #

Down comer 4er;ungsi untuk mengalirkan air turun dari boiler drum menuju lower

header # Dari lower header air akan masuk ke tube wall riser 2 untuk diu4ah menjadi uap dan

kem4ali ke boiler drum#


14/59

*# Tu4e >all

Panas yang dihasilkan oleh proses pem4akaran di dalam %urnace se4agian di4erikan

kepada air yang ada di dalam tube wall sehingga air 4eru4ah menjadi uap# Selain 4er;ungsiuntuk meru4ah air menjadi uap tube wall juga men:egah penye4aran panas dalam %urnace ke

udara luar#

+# "eater

a. Superheater

Superheater merupakan kumpulan pipa 5oiler yang terletak dijalan aliran gas panas hasil pem4akaran# Panas dari gas ini dipindahkan ke Saturated Steam yang ada dalam

pipaSuperheater& sehingga 4eru4ah menjadi Super #eated Steam#

Superheater ini ada dua 4agian< yaitu Primar' Superheater dan Secondar'Superheater # Primar' Superheater merupakan pemanas pertama yang dile9ati olehSaturate

Steam setelah keluar dari Steam drum& setelah itu 4aru mele9ati Secondar' Superheater dan

menjadi Super #eated Steam. S# Steam akan dialirkan untuk memutar #igh Presure Turbin< dankemudian tekanan dan temperaturnya akan turun#

a2 $o9 Temperature Super "eater $TS"2 42 "igh Temperatur super "eater "TS"2

b. (e)#eater

Setelah tekanan dan temperatur S# Steam turun maka S# Steam terse4ut akandikem4alikan ke 5oiler untuk pemanasan ulang# Pemanasan ulang ini 4erlangsung di 4agian

5oiler yang dise4ut (e)#eater yang merupakan kumpulan pipa 5oiler yang di4eri panas dari

gas pem4akaran seperti Superheater # 6adi (e)#eater 4er;ungsi untuk menaikkan temperatur S#

Steam tanpa mempengaruhi tekanannya# Di 4agian (e #eater < S# Steamakan dikem4alikan

untuk memutar *ntermediate Presure Turbine+*P, dan $ow Presure Turbine +$P,.

c. -ir Pre)#eater -ir Pre)#eater adalah instrument yang sistem kerjanya 4erputar dengan putaran rendah

dan 4er;ungsi untuk memanasi udara pem4akaran se4elum dikirim ke Furnace# Pemanas Udara

pem4akaran terse4ut diam4il dari gas 4uang hasil pem4akaran dari Furnace yang dialirkan

melalui -ir Pre)#eater se4elum di4uang ke !himne'.

(# Desuperheater

Desuper #eater terletak diantara $ow temperatur super heater dan high temperature

super heater yang 4er;ungsi untuk mengendalikan temperature uap dengan :ara meman:arkanair dari pemanas tekanan tinggi ke dalam uap#

Untuk pengoperasian 4oiler ini ada 4e4erapa sistem pendukung utama yang terdiri dari

a2 Sistem 4ahan 4akar 42 Sirkulasi air dalam 4oiler

:2 Sistem udara 4ahan 4akar

d2 Sistem gas 4uang


15/59

Ga/5ar .$. Sistem Pengubahan air menjadi uap dalam oiler +Sumber PT. P$/ Persero ,

Data teknik 5oiler G7 !$ST"OM Stein Industrie 8ran:e

single drum

*)' ton@ hr 11' 4ar a4s

+1/o

utama 4atu 4ara

.#. Preci7itator3 stac,

5atu4ara yang di4akar akan menghasilkan 5urning :ar4on dio0ide O)2


16/59

ondensing tur4in< silinder tunggal< poros tunggal< non reheat dan mempunyai kemampuan

operasi dengan + jenis pemanasan pendahuluan (egenerati4e Feed #eating S'stem2#

Type@tingkat impuls@ )' tingkat 1'' M>

m 11' M> dalam kondisi throttle 4al4e ter4uka le4ar >O 2 dan +H o4er pressure.

guarantee output

1'' 4ar

+1'o /*'' 36@ 3g

/-/


17/59

1# Sistem 1+' 3

)# Sistem ( 3

/# Sistem /&' *# Sistem ))'

+# Sistem 5ninteruptable power supl' UPS2 ))'

(# Sistem *& D

Ga/5ar . Sistem kelistrikan P$T5 "mbilin

+Sumber PT. P$/ Persero ,

3onstruksi Generator adalah seporos dengan tur4in sehingga dengan 4erputarnya Tur4inmaka Generator ikut 4erputar# Generator dilengkapi dengan penguatan dari eF:iter maka

generator menghasilkan energy listrik / phasa dengan tegangan 11


18/59

*# Sistem Udara dan Gas 5uang

Skema umum alur kon%ersi energi dari pengoperasian P$TU Om4ilin ini adalah

Ga/5ar .# # Skema 6on4ersi Energi P$T5 "mbilin

.%.$ Siste/ Pen8o*a+an Air Air merupakan salah satu komponen yang penting untuk memenuhi kebutuhan PLTU Ombilin dalam

pembangkitan energi listrik dengan tenaga uap. Air yang digunakan diambil dari sungai Ombilin setelah memelalui beberapa

tahap pengolahan.

Sistem pengolahan air di4edakan atas dua 4agian yaitu

1# Sistem eksternal)# Sistem internal

A. Sistem eksternalSistem eksternal dilakukan di Pretreament Plant dan Water Treatment Plant. Pengolahan air bertujuan untuk mengolah

bahan mentah air (air sungai menjadi air murni yang siap untuk diubah menjadi uap sehingga dapat membangkitkan energi

listrik.

Sirkulasi air di preatreatment dapat digam4arkan se4agai 4erikut


19/59

Ga/5ar .%. Sirkulasi air di pretreatment

+ Sumber PT. P$/ Persero ,


20/59

Ga/5ar .< Sistem >TP

+Sumber PT. P$/ +Persero,

!. Air Sungai Ombilin

Air sungai dipompakan dengan menggunakan "i#er Water Pump ("WP. $i PLTU Ombilin ada tiga buah "WP yang

pengoperasiannya ditentukan dengan kebutuhannya. %ika kebutuhan air &' ton maka pompa yang digunakan dua buah

"WP. Sedangkan satunya lagi dalam keadaan stand by. Sistem pengaturannya diatur secara otomatis.

Se4elum air menuju clari%ier terle4ih dahulu masuk kedalam miFer# MiFer merupakan

tempat pengadukan zat?zat kimia seperti • -lum1Tawas< yaitu untuk mem4uat %lok dan koagulan dan untuk mempermudah

pengendapan kotoran#

•

Pol'elektrolit < yaitu untuk memper:epat proses pengendapan< yaitu dengan mengikat partikel?partikel zat terlarut yang terdapat dalam air sehingga dijadikan 4utiran?4utiran yang

melayang?layang di dalam air menjadi 4erat dan mengendap di dalam air#

• Sodium #'pocloride< yaitu untuk mengham4at pertum4uhan lumut dan mem4unuhmikroorganisme#

• 3apur< yaitu untuk menaikkan p" air#Setelah melalui mi)er kemudian diteruskan ke clari*ier yang terlebih dahulu air tersebut disaring ke +ar Screen yang

gunanya untuk menyaring benda,benda yang berukuran besar-kemudian air dipompakan ke +ak lari*ier.

a. 5ak !lari%ier Clarifier ini merupakan bak pengendapan dimana pada bak ini dilengkpai dengan pulsator. Pulsator ber*ungsi untuk

menyalurkan atau mendistrikbusikan air bersih yang akan menuju Storage Basin.

4# Storage asin 5ak Penampungan2

Storage Basin ber*ungsi sebagai bak penampungan air dari clafifier yang kemudian dipompakan untuk /

)# Water Ser4ice +Pela'anan -ir,Water service merupakan air umpan Sand Filter (Saringan Pasir dan untuk Service water yaitu air yang digunakan untuk air

minum dan sanitasi (kesehatan di PLTU Ombilin yang diinjeksikan denganSodium Hypoclorid .

Pengolahan air yang dilakukan di Water Treatment Plan >TP2 adalah se4agai 4erikut a# Sand Filter penyaringan pasir2


21/59

Umpan Sand ;ilter ini merupkan tempat penyaringan a9al yang kemudian air terse4ut di

pompakn melalui Sand ;ilter yang 4eriksi pasir 4erutujuan untuk menyaring kotoran?kotoran

yang masih ter4a9a dari Storage 5asin# 4# !lear Well Penampungan air 4ersih2

5er;ungsi untuk menampung air 4ersih yang dipompakan dari Sand 8ilter#

:# -kti4ated !arbon Filter Saringan 3ar4on !kti;2er;ungsi untuk menghilangkan 9arna< 4au< rasa dan se4agai pengikat zat?zat organik#

d# !ation E0changer Penukar 3ation2

5er;ungsi untuk melepas "K dan mengikat zat?zat yang terlarut pada air terse4ut# Setelah 4eroperasi le4ih kurang 1& jam ation 7F:hanger akan menjadi jenuh diregenerasi

diinjeksikan2 dengan ":l selama kurang le4ih /' menit#

e# -nion E0changer Penukaran Ion2

5er;ungsi untuk melepaskan O"< seperti halnya pada !ation E0charger setelah 4eroperasi le4ihkurang 1& jam maka anion e0changer akan jenuh sehingga perlu diinjeksikan NaO" selama

le4ih kurang /' menit#

;# 2i0ed ed 5ak Pen:ampur2

Merupakan alat pen:ampur yang akan menangkap zat?zat yang lolos dari catione0changer sehingga air yang keluar dari mi0ed bed adalah air yang 4e4aas mineral#

g# Demineralizer Tank 4ak penampungan air mineral2Merupakan penampungan air 4e4as mineral dan dipompkan dengan make up pump untuk sistem

internal unit

/# 2ake up cooling Tower menara penampungan air dingin2

2ake up cooling tower 4erguna untuk air penampungan pada :ooling to9er# !ir :ooling

to9er ini digunakan untuk mendinginkan uap 4ekas pada :ondenser# !ir untuk cooling tower inidipompkan dari storage basin dengan menggunkan cooling tower make up pump dan

diinjeksikan dengan 4e4erapa zat yaitu

a. sodium h'poclorid

5er;ungsi untuk mem4unuh mikro organisme yang terdapat dalam air b. cooper corrotion inhibitor

5er;ungsi untuk mengham4at terjadinya korosi tem4aga u2 pada pipa :ondensator

c. -sam !lorid 5er;ungsi untuk meningkatkan derajat keasaman air dari cooling tower air dipompakan

ke circulating water intake pit < kemudian dipompakan lagi olehcirculating water pump ke

ondensor yang 4er;ungsi untuk mendinginkan uap 4ekas# Dari ondensor air masuk ke 4ak cooling tower lagi dengan demikian sirkulasi air pendingan merupakan sirkulasi tertutup#

3emudian air pada cooling tower diam4il pada storage basin dengan cooling tower masuk make

up pump#

4. Diesel Fire Fighting (Pemadam

keakaran!Merupakan seperangkat alat yang digunakan untuk memadamkan ke4akaran apa4ila

terjadi ke4akaran#


22/59

B. Sistem Internal Sistem internal dimulai dari #ot well < air demineralizer tank dipompakan denganmake

up ke #ot well < 4egitu air :ondensat yang 4erasal dari :ondensor ke #ot well # !ir dari #ot

well dipompakan ke $ow Presure #eather yang terdiri dari ) 4uah yaitu

a# $P"1 dengan temperature sekitar *.L ? -)L dan pressure antara

'


23/59

Selanjutnya minyak diesel "SD terse4ut dika4utkan di 4urner dan dinyalakan dengan 4usi listrik

ignitor2#

)# 5atu 5ara

Peralatan utama pada system 4ahan 4akar 4atu 4ara adalah

a. !oal bunker b. !oal Feeder

c. !oal 2ill

d. Sealing -ir Fane. Primar' -ir Fan

Peralatan coal bunker digunakan se4agai tempat penampungan 4atu 4ara se4elum 4atu

4ara terse4ut digiling di dalam coal mill # Se4elum ditampung pada coal bunker < 4atu 4araterse4ut telah melalui (eclaim #ooper& !rush #ouse& Trans%er Tower dengan menggunakan 4elt

:on%eyor yang dilengkapi dengan 2agnetik Separator dan 2etal Detector.

Pada crusher house ini 4atu 4ara akan dipe:ah sehingga ukurannya sekitar *' mm# Setiap

unit boiler mempunyai empat 4uah coal bunker dan setiap coal bunker 4ertugas menyuplai

satu 4uah coal mill # 3apasitas masing?masing coal bunker dalah 1(' ton# Dari :oal 4unker 4atu 4ara ditrans;er ke :oal mill dengan menggunakan 4antuan coal %eeder #!oal

%eeder 4er;ungsi untuk menyuplai 4atu 4ara ke dalam mill sesuai dengan ke4utuhannya# olume

4atu 4ara yang disuplai ke dalam mill pada akhirnya akan menentukan 4anyaknya uap yang akandiproduksi oleh boiler.

!oal mill adalah alat untuk menggiling 4atu 4ara menjadi ser4uk yang sangat halus# 5atu

4ara yang halus ini dapat mem4antu proses pem4akaran menjadi sempurna dan :epat# Untuk satuunit terdapat empat coal mill dan satu coal mill mempunyai empat keluaran#masing?masing

keluaran menuju setiap sudut corner 2 pada boiler # Ser4uk 4atu 4ara yang dihem4uskan ke ruang

4kar 4oiler di4antu dengan 4antuan udara dari Primar' -ir Fan P!82# Primar' air %an ini jugamem4antu proses pem4akaran pada boiler < karena se4elumnya sudah ada nyala api burner 2

maka ser4uk 4atu 4ara terse4ut ter4akar# Setelah aapi 4atu 4ara sudah normal selanjutnya 4urner

solar dimatikan#

Seperti sudah dijelaskan di atas 4ah9a untuk penyalaan a9al di ruang 4akar boiler 4ahan

4akar adalah "SD# "SD dipakai sampai daya yang di4angkitkan generator untuk setiap unit

sampai maksimal K /+ M># 3emudian dari /+ M> (' M> 4ahan 4akar boiler adalah 4atu 4arayang diam4il dari dua 4uah silo :oal 4unker 2# Dari (' M> sampai 4e4an maksimum 1''

M>2 4atu 4ara di tam4ah satu silo lagi# Sedangkan dari )+ M> sampai /+ M> adalah masa

transisi dari 4ahan 4akar "SD ke 4ahan 4akar 4atu 4ara#

.%.# Siste/ Sir,*asi Air dan &a7

!ir dipompakan ke dalam 4oiler dengan menggunakan pompa air pengisi oiler Feed

Pump@58P2< melalui katup pengatur# Se4elum masuk ke dalam boiler drum air dipanaskanterle4ih dahulu di low pressure heater juga dipanasi di high pressure heater dengan

menggunakaan uap ekstrasi dari tur4in dan kemudian dipanaskan di economizer dengan

menggunakan panas sisa pem4akaran pada boiler < sehingga temperatur air mendekati titik didihnya#


24/59


25/59

Proses pem4akaran pada %urnace udara diam4il dari luar dengan menggunakan %orce

dra%t %an yang merupakan kipas udara yang menghisap uadar luar dengan menghem4uskan ke

ruang 4akar melalui tubular air heater #

Pada tubular air heater udara dipanaskan sehingga temperatur udara pem4akaran K/''o

guna menghasilkan pem4akaran yang le4ih sempurna# Se4agian daari udara panas setelahmelalui tubular air heater < dihisap dan dinaikkan tekanannya oleh primar' air %anse4agi udara

primer# udara ini digunakan untuk mengeringkan 4atu 4ara di dalam coal mill serta

menghem4uskan se4uk 4atu 4ara ke dalam ruang 4akar melalui coal burner #

0. Sistem Gas 5uang

Per:ampuran udara dan 4ahan 4akar 4ereaksi dalam proses pem4akaran yang

menghasilkan panas dan gas 4uang< a4u bottom ash2 dan de4u %l' ash2# Gas 4uang ini mengalir dari ruang 4akaar di dalaam saluran gas 4uang %lue gas duct 2 menuju :ero4ong stack 2# Panas

dari gas 4uang ini se4elum menuju :ero4ong diman;aatkan untuk

memanaskan superheater dan economizer dan kemudian gas 4uang dialirkan ke tubular air heater dan diman;aatkan untuk memanaskan udara# Dari tubular air heater gas 4uang terse4ut

masuk ke electrostatic precipitator # Pada electrostatic precipator ini terjadi penangkapan de4u?

de4u yang keluar 4ersama gas 4uang#

De4u?de4u yang menempel pada electrostatic precipitator ditampung di dalam ash

hooper yang kemudian di tampung pada ash silo untuk di4uang ke tampat pem4uangan#Sedangkan gas 4ersih keluar dari electrostatic precipitator di4uang ke :ero4ong melaluiinduce

dra%t %an ID82 yang merupakan kipas hisap yang menghisap gas 4uang dari dalam ruang 4akar

dan melalui :ero4ong#

BAB III

SISTEM EKSITASI "ENERATOR

#.$. Pen%ertian "enerat&r

1enerator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik- biasanya dengan

menggunakan induksi elektromagnetik . Proses ini dikenal sebagaipembangkit listrik. 1enerator arus bolak,balik sering

disebut juga sebagai alternator- generator A (alternating current - atau generator sinkron. $ikatakan generator

sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator. 2ecepatan sinkron ini

dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub,kutub magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan

medan putar pada stator. 2umparan medan generator sinkron terletak pada rotornya sedangkan kumparan jangkarnyaterletak pada stator.

2onstruksi generator arus bolak,balik ini terdiri dari dua bagian utama- yaitu / stator- yakni bagian diam yang

mengeluarkan tegangan bolak, balik dan rotor- yakni bagian bergerak yang menghasilkan medan magnit yang

menginduksikan ke stator.

2umparan medan adalah kumparan yang diberi supply arus $ sehingga membangkitkan medan magnit. 3edan

magnit itu menimbulkan flux magnit - sedangkan kumparan yang lain membangkitkan gaya gerak listrik. 1enerator kutub

dalam ialah apabila kumparan medan terletak pada rotor dan kumparan jangkar terletak pada statornya. 1enerator kutub

http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_elektromagnetik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_elektromagnetik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_elektromagnetik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_elektromagnetik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik


26/59

luar ialah apabila kumparan medan terletak pada statornya dan kumparan jangkar terletak pada rotornya atau kumparan

jangkar berputar.

Pada generator A sinkron- stator ditempatkan pada rumah (kerangka yang diberikan isolasi. Stator terbuat dari

laminasi inti,besi yang diberikan slot sebagai tempat untuk kumparan. Tujuan menggunakan laminasi inti,besi adalah untuk

mengurangi rugi,rugi arus eddy (eddy current .

Ada dua jenis yang berbeda dari struktur medan generator sinkron- yaitu tipe kutub,sepatu (salient dan silinder.

"otor tipe kutub,sepatu

1enerator kecepatan rendah yang digerakkan oleh mesin diesel atau turbin air mempunyai rotor dengan kutub

medan yang menonjol atau kutub medan sepatu seperti rotor yang ditunjukkan dalam gambar

1ambar.4.!. "otor kutub sepatu untuk generator sinkron


27/59

1ambar.4.0. 2onstruksi "otor 2utub Sepatu

"otor tipe silinder

1enerator kecepatan tinggi atau tipe turbo

mempunyai rotor silinder seperti yang ditunjukkan dalam gambar dirancang untuk bekerja pada 4 rpm. 2onstruksi

silinder penting dalam mesin kecepatan tinggi karena tipe kutub sepatu sukar dibuat untuk menahan tekanan pada

kecepatan tinggi. 1enerator sinkron dengan konstruksi rotor silinder digerakkan oleh turbin uap atau gas. Pada rotor kutub

sepatu- *luks terdistribusi sinusoidal didapatkan dengan mendesain bentuk sepatu kutub. Sedangkan pada rotor silinder-

kumparan rotor disusun secara khusus untuk mendapatkan *luks terdistribusi secara sinusoidal. Untuk tipe generator


28/59

dengan kutub internal (internal pole generator - suplai $ yang dihubungkan ke kumparan rotor melalui slip ring dan sikat

untuk menghasilkan medan magnet merupakan eksitasi daya rendah. $alam hal ini PLTU Ombilin menggunakan rotor tipe

silinder.


29/59

1ambar.4.4. "otor tipe silinder untuk generator sinkron 4 rpm


30/59

1ambar.4.5. 2onstruksi dalam "otor Silinder

#.' Prinsi Ker)a "enerat&r Sinkr&n

Prinsip dasar generator arus bolak,balik menggunakan hukum 6araday yang menyatakan jika sebatang

penghantar berada pada medan magnet yang berubah,ubah- maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak

listrik- dimana rotor berlaku sebagai kumparan medan (yang menghasilkan medan magnet dan akan menginduksi stator


31/59

sebagai kumparan jangkar yang akan menghasilkan energi listrik. Pada belitan rotor diberi arus eksitasi $ yang akan

menciptakan medan magnet. "otor ini dikopel dengan turbin putar dan ikut berputar sehingga akan menghasilkan medan

magnet putar. 3edan magnet putar ini akan memotong kumparan jangkar yang berada di stator. Oleh karena adanya

perubahan *luks magnetik pada tiap 7aktunya maka pada kumparan jangkar akan mengalir gaya gerak listrik yang

diinduksikan oleh rotor.

+esarnya 11L yang dibangkitkan adalah /8 9 . n . :

$imana / 8 9 1aya gerak induksi (;olt

9 konstanta

< 9 kecepatan putaran generator

: 9 *luksi

%ika terdapat < lilitan- maka persamaan dapat ditulis /, <

< 9 +anyaknya belitan kumparan

: 9 +anyaknya garis gaya magnet (*luks

dt 9 Perubahan kecepatan perpotongan *luks dalam detik

= 9 *rek7uensi

+ila suatu generator mendapatkan pembebanan yang melebihi dari kapasitasnya- maka dapat mengakibatkan

generator tersebut tidak bekerja atau bahkan akan mengalami kerusakan. Untuk mengatasi kebutuhan listrik atau beban

yang terus meningkat tersebut- bisa diatasi dengan menjalankan generator lain yang kemudian dioperasikan secara paralel

dengan generator yang telah bekerja sebelumnya- pada satu jaringan listrik yang sama. 2euntungan dari

menggabungkan 0 generator atau lebih dalam suatu jaringan listrik adalah salah satu generator tiba,tiba mengalami

gangguan- maka generator tersebut dapat dihentikan serta beban dialihkan pada generator lain- sehingga pemutusan listrik

secara total bisa dihindari.

Terhubungnya suatu generator dengan generator lainnya dalam suatu jaringan interkoneksi yang disebut kerja

paralel harus memenuhi persyaratan sebagai berikut/

O3

Type T 05 ? 4@ Three Phases

Series


32/59

Speed 4 rpm

6reHuency & >I

lass o* Cnsulation +

$uty ontinuous

8)citation !@0 ; !B&B A

Standard C.8. 45Protection CP &&

Altitude J ! 3

#.# Pen%ertian Sistem Eksitasi

Sistem eksitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik $ sebagai penguatan pada generator listrik- sehingga

menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan output bergantung pada besarnya arus eksitasi.

Perkembangan sistem eksitasi generator cenderung ke sistem eksitasi tanpa sikat- karena adanya sikat

menimbulkan kesulitan- misalnya timbul loncatan api pada putaran tinggi dan daya tinggi pada generator arus searah yang

menghasilkan arus penguat. Untuk menghilangkan sikat digunakan rotating dioda.

Ma*am+ma*am sistem eksitasi ,

a. Sistem eksitasi den%an sikat (brush excitation!

Sistem eksitasi menggunakan sikat- sumber tenaga listrik berasal dari sumber listrik yang berasal dari generator arus

searah ($ atau generator arus bolak balik (A yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan recti*ier. $alam

lemari penyearah- tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk

mengontrol kumparan medan e)citer utama (main exciter . Untuk mengalirkan arus eksitasi dari main eksiter ke rotor

generator menggunakan slip ring dan sikat arang- demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot e)citer ke main

e)citer.

. Sistem eksitasi tana sikat (brushless excitation!

Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus eksitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karenabesarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relati#e kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang- pada

generator pembangkit menggunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brusless excitation.

2euntungan sistem e)citation tanpa menggunakan sikat (brusless excitation- antara lain adalah/

a. 8nergi yang diperlukan untuk e)citacy diperoleh dari poros utama (main saft - sehingga keandalannya tinggi.

b. +iaya pera7atan berkurang karena pada system e)citacy tanpa sikat (brusless excitation tidak terdapat sikat-

komutator dan slip ring.

c. Pada system e)citacy tanpa sikat (brusless excitation tidak terjadi kerusakan isolasi karena melekatnya debu

karbon pada *arnish akibat sikat arang.

d. 3engurangi kerusakan (trouble akibat udara buruk (bad atmosfere sebab semua peralatan ditempatkan pada

ruang tertutup Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat- sehingga meningkatkan keandalan operasi dapat

berlangsung kontinyu pada 7aktu yang lama.

e. Pemutus medan generator (!enerator field breaker - *ield generator dan bus e)citer atau kabel tidak diperlukanlagi.

*. +iaya pondasi berkurang- sebab aluran udara dan bus e)citer atau kabel tidak memerlukan pondasi.

Pada sistem eksitasi tanpa sikat- permasalahan timbul apabila terjadi gangguan hubung singkat atau gangguan

hubung tanah di rotor- serta apabila ada beberapa dioda yang mengalami kerusakan- maka solusinya adalah melakukan

penggantian dimana Unit harus dimatikan terlebih dahulu- kejadian ini dapat menimbulkan distorsi medan magnet pada

generator yang selanjutnya menimbulkan #ibrasi (getaran berlebihan pada unit pembangkit. Sebagai contoh yang

mengunakan +rushless untuk sistem eksitasi adalah generator PLTU Ombilin 0 ) ! 3W.


33/59

3erk 18 ALST>O3


34/59


35/59

1ambar.4.@. Single Line $iagram 8)citation Ombilin

a. "otating $ioda

b. Tra*o 8ksitasi

c. A;"

d. +attery

#.%.$. Rotatin8 ioda"otating recti*ier merupakan rangkaian penyearah gelombang penuh tiga *asa dua arah- lalu dikirim kembali.

Setiap phasa mempunyai dua pasang recti*ier sebagai jalan keluar masuknya arus. %adi total semua recti*ier untuk 4 phasa

yang dipergunakan adalah !' buah karena pada tiap,tiap phasa memiliki B buah kirim dan masuk Tegangan dari generator

A yang ber*ungsi sebagai 8)citerdisearahkan sebagai sumber 8)citacy generator utama. "otating recti*ier terletak pada

poros utama.

Pada penyusunan rotating dioda tedapat dua tipe dioda yang digunakan- yaitu /

Tipe S !!5FS;$F0B ( dioda forward mengalir arus (M


36/59

Tipe S !!5FS;UF0B ( dioda reverse mengalir arus (,

$imana sisi negati* dioda

harus dihubungkan sesuai dengan sisi negati* pada cincin rotor.Pada cincin rotor terdapat beberapa titik- dimana B titik

dihubungkan pada B dioda pada sisi negati* cincin dan B titik dihubungkan pada B dioda pada sisi positi* cincin. Pada

gambar diba7ah ini menunjukan susunan rangkaian dioda pada rotating dioda Ombilin.

1ambar.4.'. "angkaian dioda pada "otating $ioda 8)citer Ombilin


37/59

1ambar.4.B "angkaian "otating $ioda 8)citer PLTU Ombilin

#.%. Trafo E,sitasi

Trans*ormator (tra*o adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak,balik

(A. Pada PLTU Ombilin sistem tra*o yang digunakan dalam eksitasi- yaitu/

2ode / 18; !5F 05F 45 TU


38/59

Tegangan / F

$aya / !k;A

#.%.. &nit A;R (Ato/atic ;o*ta8e Re8*ator)

Unit A;" (Automatic ;oltage "egulator ber*ungsi untuk menjaga agar tegangan generator tetap konstan dengan

kata lain generator akan tetap mengeluarkan tegangan yang selalu stabil tidak terpengaruh pada perubahan beban yang

selalu berubah,ubah dikarenakan beban sangat mempengaruhi tegangan output generator.

Prinsip kerja dari A;" adalah mengatur arus penguatan (e)citacy pada e)citer.Apabila tegangan output generator

di ba7ah tegangan nominal tegangan generator maka A;" akan memperbesar arus penguatan (excitacy pada e)citer. $an

juga sebaliknya apabila tegangan output 1enerator melebihi tegangan nominal generator maka A;" akan mengurangi arus

penguatan"excitacy pada e)citer. $engan demikian apabila terjadi perubahan tegangan output 1enerator akan dapat

distabilkan. A;" secara otomatis dikarenakan dilengkapi dengan peralatan seperti alat yang digunakan untuk pembatasan

penguat minimum ataupun ma)imum yang bekerja secara otomatis.

3aksud penggunaan A;" pada generator serempak yang tersambung pada sistem tenaga adalah /

4.&. 3engatur agar tegangan pada keadaan kerja normal konstan

4.E. 3engatur besarnya daya reakti*

4.@. 3empertinggi kapasitas pemuat (carging capasity saluran transmisi tanpa beban dengan mengontrol eksitasi sendiri

4.'. 3enekan kenaikan tegangan pada pembuangan beban (load e#ection

4.B. 3enaikkan batas daya stabilitas peralihan

#.%.#. Batter0

+attery merupakan suatu proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik yang berupa sel listrik. +attery

yang digunakan pada sistem start up eksitasi generator Ombilin adalah battery basah dengan tegangan 00 ;$.


39/59


40/59

!. Pada saat kondisi start up- dimana tegangan output generator belum ada Sumber eksitasi berasal dari battery 00;$.

0. Saat kecepatan generator telah mencapai 4 rpm dan eksitasi dari battery masuk- maka 2! dan 20 akan close.

4. Selanjutnya generator akan terjadi pengasutan. Apabila tegangan output generator mencapai &N dari tegangan nominal-

sumber arus eksitasi dari battery diambil alih oleh tra*o eksitasi ( T!!- T!0- T!4. Sehingga 20 akan open.

5. Agar tegangan output generator tetap stabil !!-& k;. A;" akan mengatur penyalaan thyristor sesuai dengan kebutuhan

eksitasi generator.

&. Output dari tra*o eksitasi yang berupa tegangan A disearahkan oleh thyristor menjadi tegangan $.

Pada main e)citer- karena dicatu arus medan- maka kumparan medannya akan menghasilkan *luks. Sesuai

dengan prinsip generator kembali- maka pada main e)citer akan dibangkitkan kembali tegangan A tiga *hasa yang

mempunyai *rekuensi & >.

Tagangan A yang dihasilkan kemudian di searahkan dengan mengunakan penyearah yang berputar (rotary

recti*ier- mengikuti putaran rotor generator utama. "otary recti*ier ini terdiri dari !' dioda silikon. $ari proses penyearah

inilah akan dihasilkan arus searah sebagai arus medan bagi generator pembangkit.


41/59

Arus medan akan dicatukan ke kumparan medan yang terdapat pada rotor generator pembangkit sehingga pada

generator akan dibangkitkan tegangan A !!-& 2;- & >.

3edan main e)citer yang diam atau sebagai stator mandapat arus penguatan pertama dari batrai- yang kemudian

diambil dari tra*o.

ara pengaturan dapat dilakukan dengan 4 cara /

1# Pengaturan sendiri< artinya !0 mendapat perintah dari tegangan dan arus generator utama

melalui tra;o tegangan dan tra;o arus< kemudian !0 menaikan dan menurunkan arus penguat<sesuai dengan perintah yang diterima oleh tra;o tegangan dan tra;o arus#

)# Pengaturan kom4inasi dimana selain pengaturan sendiri maka dapat di4antu oleh operator tampa

melapas hu4ungan diatas#

/# Pengaturan manual< artinya arus penguat hanya diatur oleh operator# Dimana rangkain 12dilepas atau dipindah keposisi manual##. Ke/nt/n%an dan Ker/%ian Br/s0less E1*itati&n S2istem.

#..$ Ke/nt/n%an

Penggunaan +rushless 8)citation Syistem mempunyai beberapa keuntungan /

3eandalan tinggi dan kontinuitas operasinya terjamin karena mengunakan penyearah silikon yang

keandalannya :ukup tinggi#

Dalam pengoperasian nya tidak menghasilkan 4unga api#

Dapat digunakan pada generator yang terletak pada daerah 4er4ahaya< seperti daerah yang

mengandung 4ahan 4ahan kimia pemi:u terjadinya ke4akaran seperti pengilangan minyak#

Pemeliharaan dan pemeriksaan le4ih mudah# Sistem ini mengunakan komponen yang tidak

4egitu penting untuk diperiksa tiap hari< :ukup se:ara periodik##..' Ker/%ian

2erugian pemakain sistem ini adalah /

Diperlukan 4iaya in%estasi a9al yang 4esar karena peralatannya 4anyak#

3arena 4anyaknya peralatan< maka akan memperluas 4e4an pemaliaharaan dan pemeriksaan#

BAB III


42/59


#.$. Pen8ertian Generator

Generator listrik adalah se4uah alat yang memproduksi energi listrik dari sum4er energimekanik< 4iasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik # Proses ini dikenal

se4agai pem4angkit listrik # Generator arus 4olak?4alik sering dise4ut juga se4agai alternator<

generator ! alternating current 2< atau generator sinkron# Dikatakan generator sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator# 3e:epatan

sinkron ini dihasilkan dari ke:epatan putar rotor dengan kutu4?kutu4 magnet yang 4erputar

dengan ke:epatan yang sama dengan medan putar pada stator# 3umparan medan generator sinkron terletak pada rotornya sedangkan kumparan jangkarnya terletak pada stator#

3onstruksi generator arus 4olak?4alik ini terdiri dari dua 4agian utama< yaitu stator< yakni

4agian diam yang mengeluarkan tegangan 4olak? 4alik dan rotor< yakni 4agian 4ergerak yang

menghasilkan medan magnit yang menginduksikan ke stator#

3umparan medan adalah kumparan yang di4eri supply arus D sehingga mem4angkitkan

medan magnit# Medan magnit itu menim4ulkan %lu0 magnit < sedangkan kumparan yang lainmem4angkitkan gaya gerak listrik# Generator kutu4 dalam ialah apa4ila kumparan medan

terletak pada rotor dan kumparan jangkar terletak pada statornya# Generator kutu4 luar ialahapa4ila kumparan medan terletak pada statornya dan kumparan jangkar terletak pada rotornya

atau kumparan jangkar 4erputar#

Pada generator ! sinkron< stator ditempatkan pada rumah kerangka2 yang di4erikan

isolasi# Stator ter4uat dari laminasi inti?4esi yang di4erikan slot se4agai tempat untuk kumparan#Tujuan menggunakan laminasi inti?4esi adalah untuk mengurangi rugi?rugi arus eddy edd'current 2#

!da dua jenis yang 4er4eda dari struktur medan generator sinkron< yaitu tipe kutu4?sepatu salient2 dan silinder#

0otor tipe kutu4?sepatu

Generator ke:epatan rendah yang digerakkan oleh mesin diesel atau tur4in air

mempunyai rotor dengan kutu4 medan yang menonjol atau kutu4 medan sepatu seperti rotor yang ditunjukkan dalam gam4ar

http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_elektromagnetik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_elektromagnetik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik


43/59

Gam4ar#/#1# 0otor kutu4 sepatu untuk generator sinkron

Gam4ar#/#)# 3onstruksi 0otor 3utu4 Sepatu

0otor tipe silinder


44/59

Generator ke:epatan tinggi atau tipe

tur4o mempunyai rotor silinder seperti yang ditunjukkan dalam gam4ar diran:ang untuk 4ekerja

pada /''' rpm# 3onstruksi silinder penting dalam mesin ke:epatan tinggi karena tipe kutu4

sepatu sukar di4uat untuk menahan tekanan pada ke:epatan tinggi# Generator sinkron dengan

konstruksi rotor silinder digerakkan oleh tur4in uap atau gas# Pada rotor kutu4 sepatu< ;luksterdistri4usi sinusoidal didapatkan dengan mendesain 4entuk sepatu kutu4# Sedangkan pada rotor

silinder< kumparan rotor disusun se:ara khusus untuk mendapatkan ;luks terdistri4usi se:ara

sinusoidal# Untuk tipe generator dengan kutu4 internal internal pole generator 2< suplai D yangdihu4ungkan ke kumparan rotor melalui slip ring dan sikat untuk menghasilkan medan magnet

merupakan eksitasi daya rendah# Dalam hal ini P$TU Om4ilin menggunakan rotor tipe silinder#


45/59

Gam4ar#/#/# 0otor tipe silinder untuk generator sinkron /''' rpm


46/59

Gam4ar#/#*# 3onstruksi dalam 0otor Silinder

#. Prinsi7 Ker-a Generator Sin,ron

Prinsip dasar generator arus 4olak?4alik menggunakan hukum 8araday yang menyatakan jika se4atang penghantar 4erada pada medan magnet yang 4eru4ah?u4ah< maka pada penghantar

terse4ut akan ter4entuk gaya gerak listrik< dimana rotor 4erlaku se4agai kumparan medan yang

menghasilkan medan magnet2 dan akan menginduksi stator se4agai kumparan jangkar yang akan


47/59

menghasilkan energi listrik# Pada 4elitan rotor di4eri arus eksitasi D yang akan men:iptakan

medan magnet# 0otor ini dikopel dengan tur4in putar dan ikut 4erputar sehingga akan

menghasilkan medan magnet putar# Medan magnet putar ini akan memotong kumparan jangkar yang 4erada di stator# Oleh karena adanya peru4ahan ;luks magnetik pada tiap 9aktunya maka

pada kumparan jangkar akan mengalir gaya gerak listrik yang diinduksikan oleh rotor#

5esarnya GG$ yang di4angkitkan adalah 7 # n #

Dimana 7 Gaya gerak induksi olt2

konstanta

N ke:epatan putaran generator ;luksi

6ika terdapat N lilitan< maka persamaan dapat ditulis

? N

N 5anyaknya 4elitan kumparan

5anyaknya garis gaya magnet ;luks2dt Peru4ahan ke:epatan perpotongan ;luks dalam detik

;rek9uensi

5ila suatu generator mendapatkan pem4e4anan yang mele4ihi dari kapasitasnya< maka

dapat mengaki4atkan generator terse4ut tidak 4ekerja atau 4ahkan akan mengalami kerusakan#Untuk mengatasi ke4utuhan listrik atau 4e4an yang terus meningkat terse4ut< 4isa diatasi dengan

menjalankan generator lain yang kemudian dioperasikan se:ara paralel dengan generator yang

telah 4ekerja se4elumnya< pada satu jaringan listrik yang sama# 3euntungan dari

mengga4ungkan ) generator atau le4ih dalam suatu jaringan listrik adalah salah satu generator

ti4a?ti4a mengalami gangguan< maka generator terse4ut dapat dihentikan serta 4e4an dialihkan pada generator lain< sehingga pemutusan listrik se:ara total 4isa dihindari#

Terhu4ungnya suatu generator dengan generator lainnya dalam suatu jaringan

interkoneksi yang dise4ut kerja paralel harus memenuhi persyaratan se4agai 4erikut

Nilai e;ekti; arus 4olak?4alik dari tegangan harus sama#

Tegangan Generator yang diparalelkan mempunyai 4entuk gelom4ang yang sama#

8rekuensi kedua generator atau ;rekuensi generator dengan jala?jala harus sama#

Urutan ;asa dari kedua generator harus sama#

Ta4el#/#+# Data spesi;ikasi Generator P$TU Om4ilin

Merk G7 !$ST"OM

Type T )*' /-' = Three Phases

Series Num4er *1/&&&

=ear O; Manu;a:ture 1..*

ooling 4y !I0

0ated Output 1/-#+ M!


48/59

0ated oltage 11+''

0ated urrent (.'/ !

Po9er 8a:tor '#&

!m4ient Temperature @ L

>ater Temperature // L

Speed /''' rpm8reQuen:y +' "z

lass o; Insulation 5

Duty ontinuous

7F:itation 1-) 1.+. !

Standard I#7# /*

Prote:tion IP ++

!ltitude R 1''' M

#.# Pen8ertian Siste/ E,sitasi

Sistem eksitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik D se4agai penguatan pada

generator listrik< sehingga menghasilkan tenaga listrik dan 4esar tegangan output 4ergantung

pada 4esarnya arus eksitasi#

Perkem4angan sistem eksitasi generator :enderung ke sistem eksitasi tanpa sikat< karena

adanya sikat menim4ulkan kesulitan< misalnya tim4ul lon:atan api pada putaran tinggi dan daya

tinggi pada generator arus searah yang menghasilkan arus penguat# Untuk menghilangkan sikat

digunakan rotating dioda#

Maca//aca/ siste/ e,sitasi :

c. Siste/ e,sitasi den8an si,at (brus e!citation)

Sistem eksitasi menggunakan sikat< sum4er tenaga listrik 4erasal dari sum4er listrik yang

4erasal dari generator arus searah D2 atau generator arus 4olak 4alik !2 yang disearahkan

terle4ih dahulu dengan menggunakan re:ti;ier# Dalam lemari penyearah< tegangan listrik arus 4olak 4alik diu4ah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparan

medan eF:iter utama main e0citer 2# Untuk mengalirkan arus eksitasi dari main eksiter ke rotor

generator menggunakan slip ring dan sikat arang< demikian juga penyaluran arus yang 4erasaldari pilot eF:iter ke main eF:iter#

d. Siste/ e,sitasi tan7a si,at (brusless e!citation)

Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus eksitasi ke rotor generator

mempunyai kelemahan karena 4esarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relati%eke:il# Untuk mengatasi keter4atasan sikat arang< pada generator pem4angkit menggunakansistem eksitasi tanpa menggunakan sikat brushless e0citation2#

3euntungan sistem eF:itation tanpa menggunakan sikat brushless e0citation2< antara lain

adalahg. 7nergi yang diperlukan untuk eF:ita:y diperoleh dari poros utama main sha%t 2< sehingga

keandalannya tinggi#


49/59

h. 5iaya pera9atan 4erkurang karena pada system eF:ita:y tanpa sikat brushless

e0citation2 tidak terdapat sikat< komutator dan slip ring#

i. Pada system eF:ita:y tanpa sikat brushless e0citation2 tidak terjadi kerusakan isolasikarena melekatnya de4u kar4on pada ;arnish aki4at sikat arang#

j. Mengurangi kerusakan trouble2 aki4at udara 4uruk bad atmos%ere2 se4a4 semua

peralatan ditempatkan pada ruang tertutup Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat#

Merk G7 !$ST"OM

Type T36 &+ 1+ . Phases

Serial Num4er *1/&)1

=ear O; Manu;a:ture 1..*

oolant !I0

!4solute Pressure 1 5!0

0ated Output //- 3>

0ated oltage 1-)

0ated urrent 1..* ! D:

!m4ient Temperature @ L

>ater @ L

Speed /''' rpm

lass o; Insulation 8

Duty ontinuous


50/59


51/59


52/59


53/59

Gam4ar#/#. 0angkaian 0otating Dioda 7F:iter P$TU Om4ilin

#.%.# Trafo E,sitasi

Trans;ormator tra;o2 adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkantegangan 4olak?4alik !2# Pada P$TU Om4ilin sistem tra;o yang digunakan dalam eksitasi<

yaitu

3ode G7 1'*@ )'*@ /'* TUTegangan @

Daya 1'k!

#.".. &nit A;R (Ato/atic ;o*ta8e Re8*ator)

Unit !0 !utomati: oltage 0egulator2 4er;ungsi untuk menjaga agar tegangan

generator tetap konstan dengan kata lain generator akan tetap mengeluarkan tegangan yang

selalu sta4il tidak terpengaruh pada peru4ahan 4e4an yang selalu 4eru4ah?u4ah dikarenakan 4e4an sangat mempengaruhi tegangan output generator#

Prinsip kerja dari !0 adalah mengatur arus penguatan eF:ita:y2 pada eF:iter#!pa4ila

tegangan output generator di 4a9ah tegangan nominal tegangan generator maka !0 akanmemper4esar arus penguatan e0citac'2 pada eF:iter# Dan juga se4aliknya apa4ila tegangan

output Generator mele4ihi tegangan nominal generator maka !0 akan mengurangi arus

penguatan +e0citac'2 pada eF:iter# Dengan demikian apa4ila terjadi peru4ahan tegangan output

Generator akan dapat dista4ilkan# !0 se:ara otomatis dikarenakan dilengkapi dengan peralatanseperti alat yang digunakan untuk pem4atasan penguat minimum ataupun maFimum yang

4ekerja se:ara otomatis#

Maksud penggunaan !0 pada generator serempak yang tersam4ung pada sistem tenaga

adalah

/#1'# Mengatur agar tegangan pada keadaan kerja normal konstan

/#11# Mengatur 4esarnya daya reakti;


54/59

/#1)# Mempertinggi kapasitas pemuat charging capasit'2 saluran transmisi tanpa 4e4an dengan

mengontrol eksitasi sendiri

/#1/# Menekan kenaikan tegangan pada pem4uangan 4e4an load ejection2

/#1*# Menaikkan 4atas daya sta4ilitas peralihan

#.%.%. Batter0

5attery merupakan suatu proses pengu4ahan energi kimia menjadi energi listrik yang

4erupa sel listrik# 5attery yang digunakan pada sistem start up eksitasi generator Om4ilin adalah

4attery 4asah dengan tegangan ))' D#

Gam4ar *#' 0uangan 4atray P$TU om4ilin

#.< Prinsi7 Ker-a Siste/ E,sitasi Generator &nit $ Pada PLT& O/5i*in

Prinsip kerja sistem eksitasi generator Om4ilin dapat dilihat pada gam4ar single line

diagram eF:itation di4a9ah ini


55/59

(# Pada saat kondisi start up< dimana tegangan output generator 4elum ada Sum4er eksitasi 4erasaldari 4attery ))'D#

-# Saat ke:epatan generator telah men:apai /''' rpm dan eksitasi dari 4attery masuk< maka 3'1

dan 3') akan :lose#

Selanjutnya generator akan terjadi pengasutan# !pa4ila tegangan output generator men:apai

+'H dari tegangan nominal< sum4er arus eksitasi dari 4attery diam4il alih oleh tra;o eksitasi T1'1< T1')< T1'/2# Sehingga 3') akan open#

.# !gar tegangan output generator tetap sta4il 11


56/59

Tagangan ! yang dihasilkan kemudian di searahkan dengan mengunakan penyearahyang 4erputar rotary re:ti;ier2< mengikuti putaran rotor generator utama# 0otary re:ti;ier ini

terdiri dari 1& dioda silikon# Dari proses penyearah inilah akan dihasilkan arus searah se4agai

arus medan 4agi generator pem4angkit#

!rus medan akan di:atukan ke kumparan medan yang terdapat pada rotor generator pem4angkit sehingga pada generator akan di4angkitkan tegangan ! 11


57/59

%.$. Kesi/7*an

!dapun kesimpulan yang dapat diam4il dalam pelaksanaan Praktek 3erja $apangan

P3$2 di P$TU Om4ilin< yaitu

1# Generator merupakan komponen utama dalam suatu pem4angkit tenaga listrik yang dapatmengkon%ersikan energi mekanik 4erupa putaran yang dihasilkan oleh tur4in menjadi energi

listrik#

)# Sistem eksitasi pada generator untuk mem4angkitkan tegangan pada stator generator dengan

mensuplai arus D pada rotor generator#

/# Sistem eksitasi pada generator P$TU Om4ilin adalah sistem eksitasi tanpa sikat 4rushless

eF:itation2#

*# 5agian?4agian sistem eksitasi generator pada P$TU Om4ilin< yaitu

0otating Dioda

Tra;o 7ksitasi Unit !0 !utomati: oltage 0egulator2

5attery

+# Pada proses eksitasi terdapat dua tipe dioda yang digunakan pada rotating dioda< yaitu

Type S 11'*@SD@).

Type S 11'*@SU@).

(# !0 !utomati: oltage 0egulator2 4er;ungsi untuk menjaga agar tegangan generator tetapkonstan dengan kata lain generator akan tetap mengeluarkan tegangan yang selalu sta4il tidak

terpengaruh pada peru4ahan 4e4an yang selalu 4eru4ah?u4ah dikarenakan 4e4an sangat

mempengaruhi tegangan output generator#

%.. Saran

!dapun saran? saran yang dapat Penulis 4erikan adalah se4agai 4erikut

1# !gar pega9ai le4ih meningkatkan kedisiplinan< 4aik disiplin dalam 4ekerja maupun disiplin

9aktu#

)# !gar meningkatkan sistem kerja yang 4aik agar menghasilkan kerja yang 4ernilai guna#

/# !gar dapat menjalani kerja sama yang 4aik antara sesama pega9ai< karena kekompakan akan

menghasilkan suatu team yang kokoh dan menjadikan suatu pekerjaan yang sulit menjadi mudahuntuk diselesaikan se:ara 4ersama ? sama#

*# Semoga PT# P$N Persero2 Sektor Pem4angkitan Om4ilin terus dapat meningkatkan kemajuan

dan dapat memper4aiki serta le4ih mengoreksi segala kelemahan atau kekurangan yang masihada dalam sistem kerja#


58/59

Penulis juga mengu:apkan terima kasih kepada semua pihak yang telah mem4antu dan

mendukung sehingga penulis mendapatkan pengalaman kerja 9alaupun dalam 9aktu yang relati;

singkat.

A'TAR P&STAKA

!lsthom< Ge:# 1..+# 7E0citation (egulation !ubicle7# PT# P$N P70S70O2 Pem4angkitan Om4ilin#

!lsthom< Ge:# 1..+# Generator # PT# P$N P70S70O2 Pem4angkitan Om4ilin#!rismunandar< ! dan 3u9ahara# 1..1# uku Pegangan Teknik Tenaga $istrik # 6akarta Pradnya

Paramita#

Marsudi< Djiteng# )''+# Pembangkitan Energi $istrik # 6akarta 7rlangga

3adir< !4dul# 1...# 2esin Sinkron# 6akarta Djam4atan#0ijono< =on# 1..-# Dasar Teknik Tenaga $istrik # =ogyakarta !ndi O;;set#

Sumanto# 1..)# 2esin)2esin Sinkron# =ogyakarta !ndi O;;set#


59/59

Sistem Eksitasi Generator

Documents