SISTIM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

PENGGERAK MULA ( PRIME MOVER )

Energi/Daya Listrik yang dihasilkan Generator didapat dari Energi Mekanis ( putaran ), Generator yang digerakkan oleh Penggerak Mula ( Prime Mover ) diantaranya : Mesin Diesel, Turbin Gas, Turbin Air, Turbin Uao dll.Pemilihan Pengerak Mula ( Prime Mover ), didasarkan : * Ketersediaan Energi Primier ** Lokasi/Kondisi Geografis *** Tingkat Ke Ekonomian dll.

Perkembangan Penggerak Mula ( Prime Mover ) berupa gabungan Turbin Uap dan Turbin Gas untuk mendapatkan tingkat Effisiensi Thermal yang optimal

PENGGERAK MULA ( PRIME MOVER )MAX. MOMEN PUNTIR/TORSI

60 % SPEED 100 % SPEED

SPEED

FSNL

Gambar 1 - Hubungan Momen Torsi vs Speed (Putaran)

FSNL

SPEED

DIAGRAM ALIR PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

BAHAN BAKAR MINYAK)

1. Circulating Water Pump.2. Desalination Evaporator.3. Distillate Pump.4. Make-up Water Tank.5. Demin Water Tank.6. Condenser.7. L.P Heater.8. Deaerator.9. Boiler Feed Pump.10. H.P Heater.11. Economiser.12. Steam Drum.13. Boiler.14. Superheater.15. Steam Turbine.16. Kapal/Tongkang.17. Pumping House.18. F.O Tank.19. F.O Heater.20. Burner.21. F.D Fan.22. Air Heater.23. Stack.

I. Sistem Air dan Uap

Air laut yang jumlahnya melimpah dipompa oleh CWP (Circulating Water Pump) (1) yang sebagian besar dipakai untuk media pendingin di Condenser (6) dan sebagian lagi dijadikan air suling di Desalination Evaporator (2). Setelah air menjadi tawar, kemudian dipompa oleh Distillate Pump (3) untuk kemudian dimasukkan ke dalam Make Up Water Tank (4) yang kemudian dipompa lagi masuk ke sistem pemurnian air (Demineralizer) dan selanjutnya dimasukkan ke dalam Demin Water Tank (5). Dari sini air dipompa lagi untuk dimasukkan ke dalam Condenser berfungsi sebagai air penambah bersatu dengan air kondensat..

Air kondensat yang kondisinya sudah memenuhi persyaratan boiler dipompa lagi dengan menggunakan pompa kondensat, kemudian masuk ke dalam 2 buah pemanas Low Pressure Heater (7) dan mengalir ke Deaerator (8). Untuk mengeluarkan atau membebaskan unsur O2 yang terkandung dalam air. Selanjutnya air tersebut dipompa lagi dengan bantuan Boiler Feed Pump (9) dipanaskan lagi di dalam 2 buah High Pressure Heater (10) untuk diteruskan ke dalam boiler yang terlebih dahulu dipanaskan lagi dengan Economizer (11) baru kemudian masuk ke dalam Steam Drum (12). Proses pemanasan di ruang bakar menghasilkan uap jenuh dalam steam drum,Guna mendapatkan uap yang kering dipanaskan lagi oleh Superheater (14) untuk kemudian dialirkan dan memutar Turbin Uap (15). Uap setelah memutar sudu yang keluar turbin diembunkan dalam condenser dengan bantuan pendinginan air laut, kemudian air kondensat ditampung di hot well.

II. Sistem Bahan Bakar 

Bahan bakar minyak residu/MFO dialirkan dari kapal/tongkang (16) ke dalam Pumping House (17) untuk dimasukkan ke dalam Fuel Oil Tank (18). Dari sini dipompa lagi dengan fuel oil pump selanjutnya masuk ke dalam Fuel Oil Heater (19) untuk dikabutkan di dalam Burner (20) sebagai alat proses pembakaran bahan bakar dalam Boiler.

III. Sistem Udara Pembakaran

Udara di luar dihisap oleh FDF (Forced Draft Fan) (21) yang kemudian dialirkan ke dalam pemanas udara (Air Heater) (22) dengan memakai gas bekas sisa pembakaran bahan bakar di dalam Boiler (13) sebelum dibuang ke udara luar melalui Cerobong/Stack (23).

IV. Sistem Penyaluran Tenaga Listrik

Perputaran Generator (24) akan menghasilkan energi listrik yang oleh penguat/exciter tegangan mencapai 11,5 kV, kemudian oleh Trafo Utama/Main Transformater (25) tegangan dinaikkan menjadi 150 kV. Energi listrik itu lalu dibagi melalui Switch Yard / Gardu Induk (26) untuk kemudian dikirim melalui Transmisi Tegangan Tinggi (27). Kemudian, tenaga listrik itu dialirkan lagi pada para konsumen.

DIAGRAM ALIR PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) 1. Pintu Pengambil Air atau Saringan.

2. Pusat Pengendali Bendungan.

3. Terowongan Tekan.4. Pipa Pesat.5. Tanki Pendatar.6. Rumah Keong.7. Turbin.

8. Katup Utama.9. Pipa Lepas.10. Saluran Pembuangan.11. Poros Generator.12. Trafo Utama.13. Serandang Hubung.14. Saluran Tegangan

Ekstra Tinggi.

Aliran sungai Citarum dengan sejumlah anak sungainya memiliki debit air yang sangat besar. Air itu ditampung dalam waduk berkapasitas 875.000.000 m3, yang dikenal sebagai Waduk Saguling. Dari waduk, air dialirkan melalui Pintu Pengambil Air atau Saringan (1), yang pengaturannya dilakukan lewat Pusat Pengendali Bendungan (2), selanjutnya masuk ke dalam Terowongan Tekan (3). Sebelum memasuki Pipa Pesat (4), air itu harus melewati Tanki Pendatar (5) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat, apabila terjadi tekanan mendadak/tekanan kejut saat Katup Utama (8) tertutup/ditutup seketika.

Setelah katup utama dibuka, aliran air memasuki Rumah Keong (6). Aliran air yang bergerak memutar itu berfungsi menggerakkan Turbin (7). Dari turbin air keluar melalui Pipa Lepas (9), dan selanjutnya dibuang ke Saluran Pembuangan (10). Poros turbin yang berputar tadi dikopel dengan Poros Generator (11). Oleh Trafo Utama (12), tegangan listrik itu dinaikkan dari 16,5 kV menjadi 500 kV. Kemudian aliran listrik bertegangan tinggi itu dikirim ke Gardu Induk melalui Serandang Hubung (13) serta Saluran Tegangan Ekstra Tinggi (14).

KASKADE

Sistem kaskade adalah adanya dua atau lebih PLTA dalam satu aliran sungai. Air buangan PLTA yang berada di sebelah hulu, ditambah dengan air dari sungai lainnya, dimanfaatkan oleh PLTA yang berada di sebelah hilirnya. Sistem kaskade ini tidak diperlukan persyaratan khusus, sepanjang secara teknis dan ekonomis memungkinkan.

Sistem kaskade di Indonesia, antara lain:PLTA Saguling, PLTA Cirata, dan PO Jatiluhur yang memanfaatkan aliran sungai Citarum. PLTA Plengan, PLTA Lamajan, dan PLTA Cikalong, yang memanfaatkan aliran sungai Cisangkuy. PLTA Silorejo, PLTA Sutami, PLTA Wlingi, dan PLTA Lodoyo, yang memanfaatkan aliran sungai Brantas.

DIAGRAM ALIR PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP & GAS (PLTGU)

BAHAN BAKAR MINYAK/GAS

1. ARCO Gas Station.2. Combustion Chamber.3. Gas Turbine.4. Main Compressor.5. Air Filter.6. Generator Gas Turbine.7. Penghantar.8. Katup.9. Katup.10. Heat Recovery Steam

Generator.11. Deaerator.12. H.P Flow Meter.13. L.P Flow Meter.14. Katup Uap Utama.15. H.P Turbine.16. L.P Turbine.17. Generator Steam Turbine.18. Penghantar.19. Condenser.20. Condensate Pump.21. H.P Bypass.22. Katup Uap Tekanan Tinggi.23. L.P Bypass.24. Katup Uap Tekanan Rendah.25. Katup Uap Utama Tekanan

Tinggi.26. Katup Utama.

Proses pada Turbin Gas                                                                                                                 

Bahan gas alam (natural gas) yang disupply dari ARCO Station (1) langsung dimasukkan ke dalam ruang bakar/Combustion Chamber (2), bersama-sama dengan udara yang disupply dari Main Compressor (4) setelah terlebih dahulu melalui saringan udara/Air Filter (5). Maka akan menghasilkan gas panas yang selanjutnya akan dimasukkan langsung ke dalam Turbin Gas (3) .Sedangkan gas bekas yang telah melalui turbin gas tadi, apabila tidak dipakai (open cycle) akan langsung dibuang keluar melalui katup (8). Bila dipakai lagi (closed cycle) akan dimasukkan kembali melalui katup (9) ke dalam Heat Recovery Steam Generator HRSG (10).

Proses pada Turbin Uap (PLTU)

Air pengisi yang berada di dalam deaerator (11) akan dibagi dua yaitu melalui Low Pressure Flow Water/LPFW (13) dan High Pressure FW/HPFW (12). Air pengisi yang dari HPFW akan dimasukkan ke dalam HRSG setelah melalui pipa/saluran uap HP Admission Steam diteruskan ke Turbin Uap High Pressure Turbine/HPT (15) yang sebelumnya terlebih dahulu melalui Katup Uap Utama (14) dan setelah itu diteruskan lagi ke Low Pressure Turbine/LPT (16) yang selanjutnya dikopling dengan Generator (17) untuk menghasilkan tenaga listrik melalui Penghantar (18).Uap bekas yang keluar dari LPT tadi akan dialirkan kembali ke dalam Condenser (19) untuk diubah kembali menjadi air kondensat setelah dikondensasi oleh air pendingin/air laut. Air kondensat selanjutnya akan dipompakan oleh Condensate Pump (20) untuk selanjutnya terus dimasukkan ke dalam Feed Water Tank yang berada pada deaerator.

Air dari Condensate Pump tadi dicabang lagi ke dalam HP Bypass (21), uap diatur dengan Katup uap tekanan tinggi (22), sedangkan cabang yang lain yaitu LP Bypass (23) uap diatur dengan Katup uap tekanan rendah (24). Katup uap tekanan tinggi utama (25) digunakan untuk mengatur jumlah uap tekanan tinggi masuk ke dalam turbin uap (HPT), sedangkan uap tekanan tinggi yang dipakai untuk memanaskan deaerator diatur jumlahnya oleh Katup Uap (26).

PERALATAN PLTGU

DIAGRAM ALIR PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP)

1. Steam Receiving Header.

2. Flow Meter.3. Separator.4. Demister.5. Main Steam Valve.6. Turbine.7. Generator.8. Step-up Transformer.9. Sistim Penyaluran Jawa-

Bali.

10. Condenser.11. Cooling Water Pump.12. Cooling Water.13. First-stage dan second-

stage.14. Sumur Reinjeksi.15. Reservoir.16. Primary Pump.17. Inter Condenser.

Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam receiving header (1), yang berfungsi menjamin pasokan uap tidak akan mengalami gangguan meskipun terjadi perubahan pasokan dari sumur produksi. Selanjutnya melalui flow meter (2) dialirkan ke separator (3) dan demister (4) untuk memisahkan zat-zat padat, silika dan bintik-bintik air yang terbawa didalamnya. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle turbine.Uap yang telah bersih itu dialirkan melalui main steam valve/electric control valve/governor valve (5) menuju ke turbine (6). Di dalam turbine, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow condensing yang dikopel dengan generator (7), pada kecepatan 3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3 phase, frekuensi 50 Hz, dan tegangan 11,8 kV. Melalui step-up transformer (8), arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150 kV, selanjutnya dihubungkan secara paralel dengan sistem penyaluran Jawa-Bali (9).

Agar turbin bekerja secara efisien, maka exhaust steam yang keluar dari turbin harus dalam kondisi vakum (0,10 bar). Dengan mengkondensasikan uap dalam condenser (10) kontak langsung yang dipasang di bawah turbine. Exhaust steam dari turbin masuk dari sisi atas condenser, kemudian terkondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. Level kondensat dijaga selalu dalam kondisi normal oleh dua buah cooling water pump (11), lalu didinginkan dalam cooling water (12) sebelum disirkulasikan kembali.Untuk menjaga kevakuman condenser, gas yang tak terkondensasi harus dikeluarkan secara kontinyu oleh sistem ekstraksi gas. Gas-gas ini mengandung: CO2 85-90% wt; H2S 3,5% wt; sisanya adalah N2 dan gas-gas lainnya. Di Kamojang dan Gunung Salak, sistem ekstraksi gas terdiri atas first-stage dan second-stage (13) sedangkan di Darajat terdiri dari ejector dan liquid ring vacuum pump.

Sistem pendingin di PLTP merupakan sistem pendingin dengan sirkulasi tertutup dari air hasil kondensasi uap, dimana kelebihan kondensat yang terjadi direinjeksi ke dalam sumur reinjeksi (14). Prinsip penyerapan energi panas dari air yang disirkulasikan adalah dengan mengalirkan udara pendingin secara paksa dengan arah aliran tegak lurus, menggunakan 5 forced draft fan. Proses ini terjadi di dalam cooling water.Sekitar 70% uap yang terkondensasi akan hilang karena penguapan dalam cooling water, sedangkan sisanya diinjeksikan kembali ke dalam reservoir (15). Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi reservoir. Aliran air dari reservoir disirkulasikan lagi oleh primary pump (16). Kemudian melalui after condenser dan intercondenser (17) dimasukkan kembali ke dalam reservoir.

DIAGRAM ALIR PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

(BAHAN BAKAR BATU BARA)

1. Stacker Reclaimer.2. Telescopic Chute.3. Junction House.4. Conveyor.5. Coal Bunker.6. Coal Feeder.7. Pulverizer.8. Ptimary Air Fan.9. Coal Burner.10. F. D Fan.11. Air Heater.12. I. D Fan.13. Electric Precipitator.14. Stack.15. Superheater Tube Boiler.16. H. P Turbine.17. Reheater Tube Boiler.

18. I.P Turbine.19. L.P Turbine.20. Rotor Generator.21. Stator Generator.22. Generator Transformer.23. Condenser.24. Condensate Extraction Pump.25. L.P Heater.26. Sea Water.27. Deaerator.28. Boiler Feed Pump.29. Economiser.30. H.P Heater.31. Steam Drum.32. Cooling Water Pump.

Batubara yang dibongkar dari kapal di Coal Jetty kemudian dikeruk dengan menggunakan Stacker Reclaimer (1), dan selanjutnya diangkut dengan conveyor menuju penyimpan sementara (Temporary Stock) dengan melalui Telescopic Chute (2) untuk kemudian dikirim ke Boiler. Selanjutnya batubara tersebut ditransfer melalui Junction House (3) ke Scrapper Conveyor (4) lalu ke Coal Bunker (5), diteruskan ke Coal Feeder (6) yang berfungsi mengatur jumlah aliran ke Pulverizer (7) di mana batubara digiling sesuai kebutuhan menjadi serbuk yang sangat halus seperti tepung. Serbuk batubara ini dicampur dengan udara panas dari Primary Air Fan (8) dan dibawa ke Coal Burner (9) yang menghembuskan batubara tersebut ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dan terbakar seperti gas untuk mengubah air menjadi uap.

Udara panas yang digunakan oleh P.A. Fan dipasok dari F.D. Fan (10) yang menekan udara panas setelah dilewatkan melalui Air Heater (11). F.D. Fan juga memasok udara ke Coal Burner untuk mendukung proses pembakaran. Hasil proses pembakaran yang terjadi menghasilkan limbah berupa abu dalam perbandingan 14:1. Abu yang jatuh ke bagian bawah Boiler secara periodik dikeluarkan dan disimpan. Gas hasil pembakaran dihisap keluar dari Boiler oleh I.D. Fan (12) dan dilewatkan melalui Electric Precipitator (13) yang menyerap 99,5% dari abu terbang dan debu dengan sistem Elektrode yang dihembuskan ke cerobong asap/stack (14). Abu dan debu kemudian dikumpulkan dan diambil dengan alat Pneumatic Gravity Conveyor yang digunakan sebagai material untuk bahan pembuatan jalan, semen dan bahan bangunan (conblok). Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, diserap oleh pipa-pipa penguap/Waterwalls menjadi uap jenuh/uap basah yang selanjutnya dipanaskan dengan Superheater (15).

Kemudian uap tersebut dialirkan ke turbin tekanan tinggi H.P. Turbine (16), di mana uap tersebut ditekan melalui Nozzle ke sudu-sudu turbin. Tenaga dari uap menghantam sudu-sudu turbin dan membuat turbin berputar. Setelah melalui H.P. Turbine, uap dikembalikan ke boiler untuk dipanaskan ulang di Reheater (17) sebelum uap tersebut digunakan di I.P. Turbine (18) dan L.P. Turbine (19). Sementara itu, uap bekas dikembalikan menjadi air di Condensor (23) dengan air laut/Sea Water (26) yang dipasok oleh C.W. Pump (32). Air kondensasi akan digunakan kembali di Boiler. Air dipompakan dari Condensor dengan menggunakan Condensate Extraction Pump (24), dipanaskan lagi oleh L.P. Heater (25), dinaikkan ke Deaerator (27).

Tangki pemanas kemudian dipompa oleh Boiler Feed Pump (28) melalui H.P. Heater (29), di mana air tersebut dipanaskan lebih lanjut sebelum masuk ke boiler pada Economiser (30), kemudian air masuk ke Steam Drum (31). Poros turbin tekanan rendah dikopel dengan Rotor Generator (20). Rotor dalam Elektromagnit berbentuk silinder ikut berputar apabila turbin berputar. Generator dibungkus dalam Stator Generator (21). Stator ini digulung dengan menggunakan batang tembaga. Listrik dihasilkan dalam batangan tembaga pada stator oleh Elektromagnit rotor melalui perputaran dari medan magnit. Tegangan listrik 23 KV kemudian dinaikkan menjadi 500.000 Volt dengan Generator Transformer (22).

STATUS UNIT PEMBANGKIT

STATUS UNIT PEMBANGKIT merupakan kondisi kesiapan Unit Pembangkit yang diakibatkan oleh beberapa variabel seperti :

1. OUTAGE.

2. DERATING.

3. RESERVE SHUTDOWN (RS) & NON CURTAILING (NC).

OUTAGE didefinisikan sebagai suatu unit pembangkit tidak sinkron ke jaringan dan bukan dalam status Reserve Shutdown, klasifikasi outage dibagi dalam beberapa jenis kejadian seperti :

1. Planned Outage (PO).2. Maintenance Outage (MO).3. Forced Outage (FO).

OUTAGE

PLANNED OUTAGE yaitu keluarnya pembangkit akibat adanya pekerjaan pemeliharaan periodik pembangkit seperti inspeksi, overhaul atau pekerjaan lainnya yang sudah dijadualkan sebelumnya dalam rencana tahunan pemeliharaan pembangkit atau sesuai rekomendasi pabrikan.

MAINTENANCE OUTAGE yaitu keluarnya pembangkit untuk keperluan pengujian, pemeliharaan preventif, pemeliharaan korektif, perbaikan atau penggantian suku cadang atau pekerjaan lainnya pada pembangkit yang dianggap perlu dilakukan, yang tidak dapat ditunda pelaksanaannya hingga jadual PO berikutnya dan telah dijadualkan dalam ROM berikutnya.

FORCED OUTAGE yaitu keluarnya pembangkit akibat adanya kondisi emergency pada pembangkit atau adanya gangguan yang tidak diantisipasi sebelumnya serta yang tidak digolongkan ke dalam MO atau PO.

DERATING terjadi apabila daya keluaran (MW) unit kurang dari DMN-nya, derating digolongkan menjadi beberapa kategori yang berbeda. Derating dimulai ketika unit tidak mampu untuk mencapai 98 % DMN dan lebih lama dari 30 menit. Derating berakhir ketika peralatan yang menyebabkan derating tersebut kembali normal, terlepas dari apakah pada saat itu unit diperlukan sistim atau tidak.

Beberapa kategori derating sebagai berikut :1. Planned Derating.2. Maintenance Derating.3. Unplanned Derating.

DERATING

PLANNED DERATING merupakan derating yang dijadualkan dan durasinya sudah ditentukan sebelumnya dalam rencana tahunan pemeliharaan pembangkit. Derating berkala untuk pengujian, seperti test klep turbin mingguan, bukan merupakan PD tetapi MD.

MAINTENANCE DERATING merupakan derating yang dapat ditunda melampaui akhir periode operasi mingguan (Kamis, pukul 24:00 WIB) tetapi memerlukan pengurangan kapasitas sebelum PO berikutnya.

UNPLANNED (FORCED) DERATING merupakan derating yang memerlukan penurunan kapasitas segera atau tidak memerlukan suatu penurunan kapasitas segera tetapi memerlukan penurunan dalam waktu enam jam atau derating yang dapat ditunda lebih dari enam jam.

RESERVE SHUTDOWN (RS) &NON CURTAILING (NC)

RESERVE SHUTDOWN adalah suatu kondisi apabila unit siap operasi namun tidak disinkronkan ke sistim karena beban yang rendah. Kondisi ini dikenal juga sebagai economy outage atau economy shutdown. Jika suatu unit keluar karena adanya permasalahan peralatan, baik unit diperlukan atau tidak diperlukan oleh sistim, maka kondisi ini dianggap sebagai FO, MO atau PO, bukan sebagai reserve shutdown (RS).

NON CURTAILING (NC) adalah kondisi yang dapat terjadi kapan saja dimana peralatan atau komponen utama tidak dioperasikan untuk keperluan pemeliharaan, pengujian atau tujuan lain yang tidak mengakibatkan unit outage atau derating. NC juga dapat terjadi ketika unit pembangkit sedang beroperasi dengan beban kurang dari kapasitas penuh yang terkait dengan kebutuhan pengaturan sistim. Selama periode ini, peralatan dapat dipindahkan dari operasi untuk pemeliharaan, pengujian atau lain pertimbangan dan dilaporkan sebagai suatu NC jika kedua kondisi yang berikut dijumpai :

1. Kemampuan unit tidak berkurang sampai dibawah kebutuhan sistim, dan,

2. Pekerjaan dapat dihentikan atau diselesaikan dan tidak mengurangi kemampuan DMN serta waktu ramp-up dalam jangkauan normalnya, jika dan ketika unit telah diperlukan oleh sistim.

KARAKTERISTIK OPERASI PEMBANGKIT

1. SPEED DROOP

Prinsip dasar kontrol Speed Droop adalah bagaimanamempertahankan putaran Generator yang terkoneksi dengan Sistem ( Jaringan ) pada Frekwensi yang sesuai atau sama dengan Frekwensi Sistem

Jenis Pengaturan Speed Droop :a. Primier Pengaturan besaran

Speed Droop yang dimiliki Governoor secara langsung baik diperbesar atau diperkecil perubahan S1 ke S2 pada gambar. Semakin kecil Speed Droop yang dimiliki Governoor semakin peka terhadap perubahan beban dan begitu sebaliknya semakin besar Speed Droop semakin malas ( kurang peka ) terhadap perubahan beban.

b. Sekunder Pengaturan tanpa mengubah besaran, melainkan hanya mengembalikan Frekwensi ke 100 %, biasanya dilakukan oleh Operator

Frekuensi (%)

Beban (%)0 100

104%

100%

Garis speed drop, setelah dilakukanpengaturan sekunder

S1 Speed Drop, S1 = 4%

S2 Speed Drop S2 > S1

2. FREQUENCY DEADBAND

Frequency Deadband adalah suatu rentang Frekwensi yang diijinkan dimana Turbin Generator dapat beroperasi sesuai dengan karakteristiknya.

Turbin Uap yang beroperasi diluar Frquency Deadband akan menyebabkan terjadinya Resonansi dan Disharmoni Gaya pada sudu tingkat akhir

50 50.1 50.2 50.3 50.4 50.549.949.849.749.649.5 Hz

49.95 50.05

Dead BandFrequency(Zona A) Zona CZona BZona C Zona B

Rentang Frekwensi Pembangkit Tambak Lorok dan GE

Rentang frekuensi Durasi Penyimpangan

A.48,5 sampai 51,5 Hz Pengoperasian terus-menerus

B.< 48,5 Hz Pemutusan seketika

C.> 51,5 Hz Pemutusan seketika

3. E F F I S I E N S I

Effisiensi adalah suatu parameter yang menyatakan tingkat unjuk kerja dari Unit Pembangkit

Prinsip dasar Effisiensi adalah Perbandingan antara Kerja/Energi yang dihasilkan dengan Usaha/Energi yang digunakan.

Pada Unit Pembangkit Listrik dikenal istilah Effisiensi Thermal yaitu perbandingan antara Daya Output Generator dengan Pemakaian Energi Kalor Bahan Bakar ( Specific Fuel Consumption SFc )

th =

in

out

Q

QHR = SFC X Sg X LHV

th =

HR

860 X 100 %

4. DAYA MAMPU

DAYA MAMPU BRUTTO merupakan Daya ( Kapasitas ) yang dihasilkan Generator pada periode tertentu dengan tidak dipengaruhi oleh Musim atau Derating lainnya.

DAYA MAMPU NETTO merupakan Daya Mampu Brutto dikurangi dengan Pemakaian Sendiri (alat bantu operasional).

DAYA MAMPU MINIMUM merupakan Daya (Kapasitas) Minimum yang dihasilkan Generator dengan tidak mempengaruhi beroperasinya peralatan bantu Unit Pembangkit.

5. RAMP RATE

Ramp Rate adalah suatu besaran yang membawa Turbin pada titik Temperatur Operasi, satuan 0C/Jam dengan berpatokan pada kenaikan First Stage Metal Turbine Temperature, tujuannya adalah menghindari Thermal Stress pada Turbin.

Secara umum ramp rate juga dikenal dengan tingkat kecepatan maksimum naik atau turunnya beban.

Contoh :Turbin Gas (PLTG) dengan kapasitas 100 MW ramp rate 6 MW/menit.Turbin Uap (PLTU) dengan kapasitas 100 – 600 MW ramp rate 5 MW/menit.

6. START-STOP

Start-stop Unit adalah suatu kondisi dimana Unit Pembangkit dilakukan Start atau Stop dalam suatu waktu dan kondisi tertentu

Tahapan Proses Start Unit Pembangkit :• Proses Start alat-alat bantu ( Auxiliary ) sistem bahan

bakar, Air, Udara dll.• Proses Pembakaran ( Firing ) terjadinya reaksi

pembakaran bahan bakar ( BBM, Gas, Batu bara dll. )• Proses Rolling Turbin sampai dengan Full Speed No Load

( FSNL )• Proses Paralel Generator dengan Jaringan.

Tahapan Proses Sop Unit Pembangkit :• Penurunan beban secara bertahap• Pelepasan Generator dari Jaringan• Penutupan Katup Utama• Penurunan Putaran Turbin ( natural )• Pendinginan ( Cooling ) Forced Cooling

Natural Cooling

Jenis Start pada PLTU ( tergantung kapasitasnya ) :• Start Dingin ( Cold Start ) Unit Stop > 48 Jam• Start Hangat ( Warm Start ) Unit Stop 8 s/d 48 Jam• Start Panas ( Hot Start ) unit Stop < 8 Jam

7. Minimum Down Time

Minimum Down Time adalah waktu yang diperlukan Unit Pembangkit untuk tetap dalam kondisi tidak terhubung dengan Jaringan dan Mesin tersebut tidak beroperasi setelah Shutdown untuk Stand-by atau gangguan.

Minimum Up Time adalah waktu yang diperlukan Unit Pembangkit untuk tetap dalam kondisi terhubung dengan Jaringan ( on-line ) setelah Start-up dan Unit dibebani dengan beban minimum atau lebih sebelum diperintahkan untuk Shutdown kembali

8. Minimum Up Time

KARAKTERISTIK LISTRIK GENERATOR

Generator bekerja berdasarkan azas Elektromagnetik terdiri dari beberapa bagian utama :

- STATOR Belitan 3 phasa, Arus AC 3 phasa, Induksi antar phasa, Rumah Stator dll.

- ROTOR Belitan Eksitasi, Arus searah ( DC ), Armatur ( belitan peredam ), Lempengan logam yang disatukan dll.

- LINTASAN FLUKSI ROTOR berupa celah udara ( Air Gap )

GENERATOR

Generator pada unit Pembangkit adalah Mesin Arus Bolak balik ( Synchron ) yang digunakan untuk mengubah Daya Mekanik menjadi Daya Listrik

Prinsip Kerja :Rotor di Supply arus DC untuk menghasilkan medan magnit Rotor, lalu diputar oleh Penggerak Mula ( Turbin atau lainnya ) sehingga diperoleh Medan Magnit Putar dan Medan Magnit Putar inilah yang menginduksi Tegangan AC 3 Fasa ke Belitan Stator

Penampang Generator

Penampang Rotor Generator Penampang Stator Generator

BAGIAN UTAMA GENERATOR

2. Kurva Kapabilitas Generator

Kurva Kapabillitas Generator adalah Kurva yang menjelaskan pola Operasi Generator dilihat dari sisi Beban yang diterima Jaringan dari grafik ini dapat ditentukan titik operasi terbaik Generator dilihat dari sisi pendinginannya ( tekanan Gas hidrogen )

Kurva Kapabilitas dibatasi Oleh :

• Sumbu PF 0 Lagging

• Sumbu PF 0,8 Lagging

• Sumbu PF 0,95 Leading

• Sumbu PF 0 Leading

0

40

80

120

160

200

160

120

80

40

A

B

C

MVAR

MW

ROTOR END

STATOR

CORE END

0.8 PF

0.95 PF

40 80 120 160 200 240

OVER

EXCITATION

UNDER

EXCITATI

ON

Field Heating Limit

Stator Winding Heating Limit

Stator Core End Heating Limit

1. Kurva V

Kurva V adalah Kurva yang menggambarkan besarnya arus penguat ( Field Current ) versus Daya Output Generator dalam MVA dalam beberapa Grafik sesuai Nilai Power Factor ( PF )

Besaran Daya MVA & Arus Penguat dibatasi Oleh :

• Temperature Maximum Winding Rotor

• Temperature Maximum Winding Stator

• Temperature Maximum Ujung Inti Stator (Stator End Core)

SISTIM EKSITASI

Fungsi sistim eksitasi pada generator ,mengatur aliran arus searah pada kumparan rotor ( rotor winding ) sehingga tegangan generator mencapai nilai yang diharapkan.Sistim eksitasi diharapkan mampu mendukung operasi saat beban rendah ,normal maupun saat terjadi gangguan .Sistim eksitasi dilihat dari: a.Kontruksi : - statis - berputar / rotating b.Tegangan : - searah - bolak balik dengan penyearah c.Ilmu listrik: - penguatan sendiri - penguatan terpisah

MACAM MACAM GANGGUAN GENERATOR

GANGGUAN LISTRIK ( ELECTRICAL FAULT ):a.Hubung singkat 3 fasab.Hubung singkat 2 fasac.Hubung singkat 1 fasa ke tanahd.Kumparan medan penguat hubung tanahe. Kehilangan medan penguatf.Tegangan lebih

GANGGUAN MEKANIS ( MECHANICAL OF THERMAL FAULT )a.Motoring c.Pemanasan lebih setempatb.Kesalahan paralel d.Gangguan sistem pendingin

GANGGUAN SISTEM ( SYSTEM FAULT )a.Lepas sinkron b.Frekwensi abnormalc.Beban tidak seimbang

GANGGUAN GENERATOR