Selasa, 16 Februari 2016

MKI PLMH NARMADA LOMBOK

BAB 3. KEGIATAN MAGANG KERJA INDUSTRI DI PT PLN (PERSERO) WILAYAH NTB SEKTOR PEMBANGKITAN LOMBOK (PLTMH SANTONG KABUPATEN LOMBOK UTARA)

3.1      Definisi PLTMH
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) merupakan salah satu jenis pembangkit listrik yang memanfaatkan air sebagai sumber energi penggeraknya. Mikrohidro berasal dari kata Micro yang berarti kecil dan Hydro yang berarti air yang secara sederhana dapat diartikan sebagai suatu pembangkit listrik skala kecil yang memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik air sebagai tenaga penggeraknya, seperti saluran irigasi, sungai maupun air terjun dengan memanfaatkan tinggi terjunan (head) atau pun kecepatan alir (volume debit) air (Umar, dkk., 2011).
Secara teknis, PLTMH memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Mikrohidro juga dikenal dengan sebutan white resources (energi putih) dikatakan demikian karena instalasi pembangkit listrik seperti ini menggunakan sumber daya yang telah disediakan oleh alam dan ramah lingkungan (Subandono, 2012).
Sebuah instalasi mikrohidro dapat dibangun dengan memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar, dengan tinggi jatuh (head) air 2,5 m dapat menghasilkan 400 watt. Berdasakan output yang dapat dihasilkan, Pembangkit listrik tenaga air dapat dibedakan menjadi:
Tabel 3.1 Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air
Large-hydro
lebih dari 100 MW
Medium-hydro
antara 15 – 100 MW
Small-hydro
antara 1 – 15 MW
Mini-hydro
lebih dari 100 kW, kurang dari 1 MW
Micro-hydro
antara 5 kW – 100 kW
Pico-hydro
kurang dari
(Sumber: O.F. Patty, 2006)
3.1.1        Keunggulan PLTMH
a.     Teknologi PLTMH menggunakan sumber daya terbarukan
b.    Biaya operasi pemeliharaannya lebih rendah dibandingkan dengan mesin diesel yang menggunakan energi fosil (BBM)
c.     Penerapannya relatif mudah dan ramah lingkungan, tidak menimbulkan polusi udara dan suara
d.    Efisiensi tinggi
e.     Produk air keluaran dapat dimanfaatkan untuk keperluan irigasi.
3.1.2        Kelemahan PLTMH
a.     Biaya investasi untuk teknologi masih tinggi
b.    Dipangaruhi oleh iklim dimana musim akan mempengaruhi debit air yang digunakan untuk menggerakan tubrin
c.     Pembangunan akan merusak ekosistem
d.    Perlunya sosialisasi mengenai dampak positif penerapan mikrohidro terhadap pembangunan kegiatan sosial ekonomi masyarakat pedesaan seperti industri kecil, pertanian, peternakan dll
3.2      Komponen PLTMH Santong
Beberapa komponen yang digunakan pada PLTMH Santong antara lain:
a.         Dam/bendungan pengalih (intake). Dam  berfungsi untuk mengalirkan air melalui sebuah pembuka dibagian sisi sungai ke dalam bak pengendap melalui saluran/waterway. Hal demikian dilakukan untuk menghindari volume aliran air yang dapat merusaknya. Untuk menjaga keamanan dan kehandalan intake maka pada bagian intake dilengkapi dengan pintu air, saringan sampah dan saluran pelimpah. Dimensi intake pada PLTMH Santong memiliki panjang 40 m dengan lebar 20 m.
intake.JPG
Gambar 3.1 intake
b.         Clamp Shell. Digunakan untuk mengangkut sampah daun dan batang pohon maupun akar-akaran yang menumpuk pada saringan dam/intake. Clamp Shell ini digerakkan oleh sebuah motor listrik AC yang dihubungkan dengan kawat. Penggaruk sampah dipasang pada sebuah rel yang dapat naik dan turun dengan memanfaatkan sistem hidrolik yang diatur dengan motor listrik AC.
c.         Desand basin/kantong lumpur. Kantong lumpur digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.
d.        Waterway/headrace/saluran pembawa. Saluran pembawa dibuat dengan memotong pinggiran bukit agar diperoleh ketinggian yang optimal yaitu 82,42 m. Saluran pembawa ini menyalurkan air dari dam ke head tank sejauh 1750 m.
IMG_20150317_114059.jpg
Gambar 3.2 waterway
e.         IMG_20150317_113918.jpgPipa pesat (penstok). Pipa pesat berfungsi untuk mengalirkan air dari bak penenang (head tank) menuju roda air atau turbin pada sebuah rumah pembangkit dimana pipa pesat ini dipasang dengan kondisi miring. Panjang pipa penstock yang digunakan pada PLTMH Santong ialah sejauh 232,384 m, dengan diameter pipa 0,90 m.








Gambar 3.3 pipa pesat
f.          Saluran limpasan/Spillway. Saluran limpasan pada PLTMH Santong berada pada tiga bagian yaitu bagian dam, desand basin dan pada head tank. Spill way  berfungsi untuk menyalurkan air apabila debit yang ada berlebih atau ketika terjadi trip maupun ketika sedang dilakukan perawatan pada komponen-komponen di power house.
IMG_20150317_114041.jpg
Gambar 3.4 Saluran limpasan
g.         Main valve inlet/katup utama masukan. Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran air dari pipa pesat menuju ke rumah keong/turbin. Katup inlet masukkan utama pada PLTMH Santong menggunakan sistem katup bypass otomatis.
WP_20150317_019.jpg







Gambar 3.5 Main valve inlet
h.         Tail race/saluran buangan. Saluran buangan berfungsi untuk mengalirkan air yang telah melewati turbin untuk dialirkan kembali ke sungai.
3.3      Mekanisme Kerja PLTMH
Prinsip dasar mikrohidro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh aliran air dengan tinggi jatuh (ketinggian) tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrik. Untuk menghasilkan tenaga, mikrohidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan tinggi terjunan (head). Tinggi terjun dan aliran (energi potensial) dikonversikan ke dalam bentuk energi mekanik kemudian menjadi energi listrik. Daya yang masuk (Pgross­) merupakan penjumlahan dari daya yang dihasilkan (P­net) ditambah dengan faktor kehilangan energi (losses) dalam bentuk gesekan, suara atau panas. Sedangkan daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari daya yang masuk (Pgross­) dengan efisiensi konversi (Eo) (Subandono, 2012)
Pgross­ = Pnet + Losses
atau
Pnet­ = Pgross­ x Eo kW............................................................................... (3.1)
Daya kotor merupakan head kotor (Hgross) dikali dengan debit air (Q) dikali dengan percepatan gravitasi (g=9,81), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik dapat dituliskan sebagai berikut:
Pnet = g x Hgross x Q x Eo kW................................................................. (3.2)
dimana,
Eo = Ekontruksi sipil x Epenstock x Eturbin x Egenerator x Esistem kontrol x Ejaringan x Etrafo
g = 9,81 m/s2
H = head (m)
Q = debit (m/s3)
Ekonstruksi sipil
: 1.0 – (panjang saluran × 0.002 ~ 0.005)/ Hgross
Epenstock
: 0.90 ~ 0.95 (tergantung pada panjangnya)
Eturbin
: 0.70 ~ 0.85 (tergantung pada tipe turbin)
Egenerator
: 0.80 ~ 0.95 (tergantung pada kapasistas generator)
Esistem kontrol
: 0.97
Ejaringan
: 0.90 ~ 0.98 (tergantung pada panjang jaringan)
Etrafo
: 0.98

3.4      Aspek Mekanikal - Elektrikal
3.4.1        Turbin
Turbin merupakan komponen PLTMH yang mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi mekanis tersebut akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik.
a.         Macam-macam Turbin
Turbin air berdasarkan cara turbin merubah energi air menjadi energi puntir diklasifikasikan ke dalam dua klasifikasi, yaitu:
·         Turbin Impuls
Yang dimaksud dengan turbin impuls ialah turbin air yang merubah seluruh energi (energi potensial, tekanan dan kecepatan) air manjadi kinetik untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi puntir. Contoh dari turbin jenis ini ialah turbin pelton, crossflow dan turgo.


·         Tubin Reaksi
Turbin reaksi merupakan turbin yang cara kerjanya merubah seluruh energi air langsung menjadi energi mekanis berupa gaya putar (energi puntir). Suduh pada turbin reaksi memiliki bentuk yang khusus sehingga menyebabkan terjadinya penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian turbin yang berputar) dapat berputar. Runner turbin reaksi sepenuhnya tercelup dalam air. Turbin francis, kaplan dan propeller merupakan contoh dari jenis turbin reaksi.
b.         Turbin Francis
Turbin francis diletakkan diantara sumber air bertekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah pada bagian keluar. Turbin francis menggunakan guide vane (sudu pengarah). Fungsi dari sudu pengarah adalah untuk mengarahkan air yang masuk secara tangensial. Guide vane ini dapat berupa sudu pengarah tetap maupun sudu yang dapat disesuaikan sudutnya. Pada PLTMH yang menggunakan sumber air yang riskan mengalami perubahan debit yang cukup besar sudu yang dapat disesuaikan merupakan pilihan yang tepat digunakan, karena debit air yang masuk ke dalam turbin dapat disesuaikan dengan kondisi debit yang ada.
Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam dalam air. Air yang masuk ke dalam turbin dialirkan melalui pipa pengisian air (saluran pipa pesat) ke turbin yang kemudian masuk dan berputar ke dalam rumah keong (spiral). Semua runner bekerja secara kontinyu sedangkan daya yang dihasilkan oleh turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan guide vane baik secara manual maupun secara otomatis (governor), dengan demikian kapasitas air (debit) yang masuk ke dalam runner turbin dapat diperbesar atau diperkecil.
JPEG Image (22374105).jpg
Gambar 3.6 Turbin Francis
Daya turbin dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
N = ɳt  ............................................................................................. (3.3)
Dimana,
N = tenaga air (HP)                            Q = debit air (m3/s)
λ = berat jenis air = 1000 (kg/m3)      H = tinggi jatuh air (m)
3.4.2        Governor
Governor bertugas untuk mengatur jumlah air yang masuk ke dalam runner seimbang dengan jumlah pemakaian beban listrik. Governor terdiri dari beberapa komponen, diantaranya:
a.         Puli pada poros runner
b.         Puli pada poros perantara
c.         Belt transmisi, ketiga elemen ini merupakan komponen sistem transmisi daya dan putaran dari poros runner ke poros governor
d.        Roda gigi payung pada poros perantara
e.         Roda gigi payung poros governor, berfungsi meneruskan transmisi daya dan putaran dari poros perantara
f.          Poros governor, berfungsi sebagai rel tempat naik turunnya bantalan jalan, pada poros ini pula bantalan diam tertumpu
g.         Bantalan jalan, berfungsi sebagai pengait dan pembawa tuas-tuas yang berhubungan dengan katup
h.         Tuas-tuas, berfungsi sebagai penghubung gerak langkah bantalan jalan ke posisi katup
i.           Lengan-lengan governor, berfungsi sebagai penerus gerak langkah bantalan jalan dan sebagai penentu posisi bandul
j.           Bandul, berfungsi untuk menstabilkan putaran dan untuk mendapat jarak langkah yang diinginkan, hal ini sangat berhubungan dengan gaya sentrifugal yang terjadi
k.         Pegas, berfungsi memberikan gaya reaksi terhadap bantalan jalan sehingga timbul keseimbangan aksi-reaksi yang menjadikan sistem beroperasi secara otomatis mekanis
l.           Bantalan diam, berfungsi untuk menumpu ujung poros governor pada posisi yang tetap sehingga governor dapat bekerja stabil

3.4.3        Elektronic Load Kontrol (ELC)
Jika daya air yang masuk ke turbin dibuat selalu tetap sehingga daya penggerak turbin selalu tetap, maka frekuensi dan respon generator akan menjadi fungsi dari beban. Agar frekuensi yang dihasilkan oleh generator besarnya selalu tetap, maka besar beban dari generator harus selalu tetap. Untuk itu diperlukan beban tiruan yang besar bebannya dapat diatur sesuai dengan pengurangan beban dari PLTMH. Beban tiruan ini disebut beban komplemen (ballast load).
Oleh karena daya yang masuk ke turbin dibuat tetap dan beban yang dirasakan oleh generator juga selalu tetap, maka putaran generator senantiasa tetap juga. Dengan kata lain, jika debit air konstan maka generator harus dibebani dengan daya konstan agar putaran generator selalu tetap. Oleh karena beban konsumen tidak selalu konstan, maka untuk menjaga kestabilan putaran turbin generator diperlukan beban komplemen yang besarnya diatur oleh ELC sedemikian sehingga.
Kapasitas nominal generator = beban konsumen + beban komplemen
111.JPG
Gambar 3.7 Sistem Kontrol beban
Pada prinsipnya pengontrolan menggunakan ELC bertujuan agar besar daya yang dibangkitkan oleh generator selalu sama dengan daya yang diserap oleh konsumen ditambah dengan daya yang dibuang ke ballast load dengan demikian akan diperoleh frekuensi yang stabil.
3.4.4        Ballast Load
Ballast load adalah salah satu bagian dari ELC, yang merupakan beban resistif yang digunakan untuk membuang kelebihan beban untuk menjaga kestabilan frekuensi yang dihasilkan oleh generator. Dipasang secara parallel untuk masing-masing fasa. Terdapat dua macam tipe ballast load yaitu ballast load tipe pemanas air dan ballast load tipe pemanas udara. 
3.4.5        Generator
Generator merupakan satu komponen yang paling penting pada sebuah pabrik penghasil listrik semisal PLTMH. Energi potensial dan kinetik air diubah oleh turbin menjadi energi mekanis yang selanjutnya akan diubah menjadi energi listrik oleh generator. Generator listrik menggunakan prinsip dasar dari Hukum Faraday dimana apabila sebuah konduktor listrik dilewatkan ke sebuah medan magnet, maka akan timbul tegangan listrik yang terinduksi pada konduktor tersebut.
Bila sebatang logam panjang berada di dalam medan listrik, maka akan menyebabkan elektron bebas akan bergerak ke kiri yang akhirnya akan menimbulkan medan listrik induksi yang sama kuat dengan medan listrik sehingga kuat medan total menjadi nol. Dalam hal ini potensial kedua ujung logam menjadi sama besar dan aliran elektron akan berhenti, maka kedua ujung logam terdapat muatan induksi agar aliran elektron bebas berjalan terus maka arus muatan induksi ini terus diambil, sehingga pada logam tidak timbul medan listrik induksi. Sumber ggl (misal baterei) yang dapat membuat beda potensial kedua ujung logam harganya tetap, sehingga aliran elektron tetap berjalan.
Secara umum generator terbagi ke dalam dua jenis, yaitu generator DC dan generator AC. Generator DC membangkitkan arus listrik searah dengan menggunakan komponen utama berupa komutator, yaitu sebuah komponen berupa lilitan kawat untuk membangkitkan listrik searah. Generator DC cocok untuk membangkitkan tenaga listrik kecil, karena untuk memenuhi kebutuhan listrik yang tinggi dibutuhkan generator DC yang ukurannya sangat besar mengalahkan ukuran generator AC untuk menghasilkan daya yang sama.
Nilai dari ɳgen =   ............................................................................. (3.4)
dimana,
f = frekuensi  (50 Hertz)
p = jumlah pasang kutub generator
a.       Generator sinkron
Generator sinkron merupakan mesin listrik arus bolak-balik yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik. Energi mekanik diperoleh dari penggerak mula (turbin) yang dikopel dengan rotor generator, sedangkan energi listrik diperoleh dari proses induksi elektromagnetik yang melibatkan kumparan rotor dan kumparan stator. Generator sinkron secara umum dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk rotornya, yaitu generator turbo atau cylindrical-rotor generator dan salient pole generator.
Pada generator sinkron, arus searah dialirkan pada kumparan rotor yang kemudian menghasilkan medan magnet rotor. Rotor dari generator akan diputar oleh prime mover menghasilkan medan magnet putar didalam mesin. Pada stator generator juga terdapat kumparan.
b.      Komponen generator sinkron
Secara umum ada dua komponen utama penyusun generator sinkron yaitu stator dan rotor. Stator meupakan bagian generator sinkron yang tidak bergerak tempat dimana tegangan induksi diabngkitkan. Sedangkan rotor merupakan bagian dari generator sinkron yang bergerak dan dialiri arus searah pada kumparannya.
Pada stator terdapat beberapa komponen utama, yaitu:
·         Rangka stator
Rangka luar yang biasanya terbuat dari baja berfungsi untuk menyokong struktur stator dan mempunyai kaki-kaki yang dipasang pada bagian pondasi. Rangka stator ini dibuat kokoh untuk mengatasi perubahan beban secara tiba-tiba atau hubung singkat tiga fasa.
·         Inti stator
Inti stator menyediakan jalur permeabilitas yang tinggi untuk proses magnetisasi. Inti stator dibuat berlaminasi untuk mengurangi rugi-rugi.
·         Slot
Slot merupakan tempat untuk meletakkan kumparan stator yang dibentuk dengan sistem berbuku-buku.
·         Kumparan stator
Kumparan stator merupakan tempat terbentuknya tegangan induksi pada generator dan didesain untuk menghasilkan kutub-kutub elektromagnetik stator yang sinkron dengan kutub magnet rotor.
Sedangkan bagian rotor terdiri dari:
·         Collecting ring atau slip ring
Collecting ring merupakan cincin logam yang melingkari poros rotor, tetapi dipisahkan oleh isolasi. Bagian ini merupakan bagian yang terhubung dengan sumber arus searah yang untuk selanjutnya dialirkan menuju kumparan rotor.
·         Kumparan rotor
Kumparan rotor merupakan bagian yang dialiri arus searah sebagai sumber medan magnet melaui sistem eksitasi.
·         Poros
Poros merupakan tempat untuk meletakkan kumparan rotor dan merupakan bagian yang terkopel dengan diputar oleh prime mover.
Tabel 3.2 Putaran generator sinkron
Jumlah pole (kutub)
Frekuensi, 50 Hz
2
3000
4
1500
6
1000
8
750
10
600
12
500
(Sumber: Sucipto, 2014)
3.4.6        Transmisi Mekanik
Transmisi mekanik merupakan upaya untuk menyalurkan gerak putar dari turbin ke generator, beberapa jenis transmisi mekanik yang umum digunakan pada PLTMH ialah:
a.         Roda gigi
Digunakan bila jarak antara poros turbin air dan poros generator tidak terlalu jauh atau kecil. Pemilihan roda gigi juga berfungsi untuk memperbesar ataupun memperkecil putaran yang ditransmisikan dari turbin ke generator.
Gambar 3.8 Roda gigi
b.         Rantai
Digunakan apabila jarak kedua poros terlalu besar untuk menggunakan roda gigi dan terlalu kecil untuk menggunakan sabuk karet.
rantai.JPG
Gambar 3.9 Rantai
c.         Belt (sabuk karet)
Digunakan bila jarak kedua poros terlalu besar untuk menggunakan gigi dan telalu besar untuk memakai rantai.
belt.JPG
Gambar 3.10 Belt
Selain menggunakan roda gigi, rantai dan sabuk karet. Transmisi gerak dari turbin ke generator juga dapat dilakukan dengan menggukan satu poros lurus (kopel) dengan terlebih dahulu melewati roda gila.
3.4.7        Trafo Eksitasi
Trafo eksitasi merupakan salah satu komponen PLTMH yang befungsi untuk mengatur tegangan eksitasi yang berasal dari sumber listrik seperti baterai maupun jaringan listrik PLN.
3.4.8        Trafo Step-Up
Daya yang telah dibangkitkan oleh generator (instalasi PLTMH) yang bersistem on-grid memerlukan trafo step-up untuk menaikan tegangan yang sudah dihasilkan agar sesuai dengan tegangan jaringan.
3.4.9        Transmisi Distribusi
Daya yang dihasilkan akan disalurkan melalui sistem transmisi. Sistem transmisi daya terdiri dari beberapa komponen utama, antara lain trafo step-up, tiang dan lain sebagainya. Jaringan distribusi merupakan jaringan yang berfungsi dalam mendistribusikan daya ke rumah-rumah atau konsumen yang dilengkapi dengan sebuah KWh meter, instalasi rumah dan lain-lain.
3.5      Sistem Kontrol dan Proteksi
Sistem kontrol merupakan bagian PLTMH yang digunakan untuk mengatur beban sehingga jumlah output daya generator selalu sama dengan beban. Apabila terjadi penurunan beban di konsumen, maka beban tersebut akan dialihkan ke sistem pemanas udara (air heater ballast load) atau (water heater ballast load) yang dikenal dengan nama ballast load (elektronic load kontroller) atau dummy load.
3.6      Fungi Peralatan pada Unit PLTMH Santong
a.    Energi storing knob “ ON/OFF “ berfungsi untuk memberikan power pada spring di PMT circuit breaker pada cubicle untuk open dan close.




Gambar 3.11 Energi storing knob
b.    Humadity kontroller berfungsi untuk mengetahui kadar udara dan kelembaban yang ada di dalam BUSBAR, apabila terjadi kelembaban di dalam BUSBAR humadity kontroller akan berfungsi secara otomatis untuk mengirim sinyal agar heater bekerja menaikan maupun menurunkan temperature heater yang akan dikondisikan ke dalam keadaan di cubicle.








Gambar 3.12 Humadity kontroller
c.    Alat ukur untuk suplai udara pada governor ada 2, untuk kedua parameter tersebut diatur dengan ketinggian level (level high) pada level 15, untuk proteksi pertama diseting di level 10. Apabia jarum sudah di posisi 10 motor untuk suplai udara (hidrolik) akan bekerja secara otomatis (start) untuk mengisi suplai udara dan untuk seting proteksi kedua diseting pada level 5. Motor akan otomatis operasi untuk mengisi kembali suplai udara apabila seting pertama tercapai, setelah motor mengisi udara suplai sampai pada level 15 motor akan otomatis berhenti.
Gambar 3.13 Alat ukur untuk suplai udara pada governor
d.   Alat ukur pada oli bearing berfungsi untuk mengetahui level oli untuk bearing di generator, apabila level oli sudah low signal akan dikirim bahwa level low dan kemungkinan dapat mempengaharuhi kerja dari generator dan salah satu proteksi untuk turbin.






Gambar 3.14 Alat ukur oli bearing
e.    Trafo Excitasi berfungsi untuk memberikan tegangan ke cubicle excitasi, tegangan akan disuplai apabila turbin running (tegangan yang dihasilkan oleh generator  6.3 kV masuk ke cubicle 1GG, dan diteruskan dari cubicle 1GG ke trafo eksitasi untuk diturunkan tegangannya menjadi 75 volt untuk suplai cubicle excitasi).
Gambar 3.15 Trafo eksitasi
f.     Rotor ground relay berfungsi untuk switch open, antara generator dan LCU atau untuk mengirim signal ke PLC agar trip dan LCU juga trip sehingga memerintahkan generator otomatis stop.
Gambar 3.16 Rotor ground relay
g.    Tombol fault alarm test/reset dan accident alarm test/reset berfungsi untuk mengetes kerja dari alarm dalam membaca indikasi gangguan/me-reset alarm dalam membaca indikasi pada peralatan yang ada pada power house.
Gambar 3.17 Tombol fault alarm test/reset dan accident alarm test/reset
h.    DC Power Suplai/panel 4KP berfungsi untuk mem-backup tegangan untuk mengoperasikan peralatan-peralatan pada power house apabila tegangan dari jaringan tidak ada.










Gambar 3.18 DC Power Suplai/panel 4KP
i.      Panel kontrol valve berfungsi untuk mengoperasikan bypass valve, main valve, serta mengetahui indikasi untuk valve mana yang terjadi gangguan.
Gambar 3.19 Kontrol valve
j.      Parameter tekanan air berfungsi untuk mengetahui tekanan yang ada di dalam pipa penstock, parameter ini juga berfungsi sebagai proteksi atau indikasi untuk mengopersikan unit. Apabila dioperasikan dengan cara automatis sedangkan tekanan tidak tercapai pada posisi 8 bar maka unit akan mengindikasikan bahwa terjadi gangguan untuk tekanan pada pipa penstock, untuk cara mengatur agar tekanan air terbaca dengan normal dapat dilakukan dengan mengatur jarum maksimal tekanan diangka 8.



           


Gambar 3.20 Parameter tekanan air
k.    Brake/Rem berfungsi untuk menghentikan putaran roda penyeimbang atau putaran rotor, brake dioperasikan pada saat ingin melakukan stop unit dan putaran yang terbaca pada digital metering-nya harus diposisi 35% ini dimaksudkan agar mempercepat proses pemberhentian unit dan mengurangi kerja dari brake agar tidak terlalu berat. Apabila putaran sudah terbaca diposisi 11% maka bisa dilakukan untuk menekan tombol reset brake, ini dimaksudkan untuk melepas brake/rem terhadap roda gila.





Gambar 3. 21 Brake/rem
l.      Panel kontrol pompa oli governor berfungsi untuk mengoperasikan pompa atau motor agar dapat memberikan suplai udara untuk menggerakan oli agar dapat mengoperasikan hidrolik yang dikopel bersama dengan guide vane governor, atau untuk mengoperasikan open/close pada guide vane governor. Pengoperasian pompa/motor untuk suplai udara bisa dilakukan secara auto atau manual. Jika  dipilih cara auto maka motor akan bekerja secara otomatis untuk mengisi persedian atau suplai udara untuk governor, dan jika dipilih cara manual untuk pengoperasian motornya maka pada saat suplai udara kurang operator harus mengoperasikan motor untuk suplai udaranya.

Gambar 3.22  Panel kontrol pompa oli governor
m.  Switch input/output unit oil pump berfungsi untuk mengoperasikan pompa oli untuk bearing, untuk mensuplai pelumasan awal pada bearing. Switch ini dioperasikan (INPUT) selama 1 menit sebelum unit siap untuk beroperasi, apabila sudah diopersikan selama 1 menit pindahkan switch ke posisi awal (OUTPUT).
Gambar 3.23 Switch input/output unit oil pump
n.    Locking swith berfungsi untuk memposisikan switch diposisi siap operasi.
Gambar 3.24 Locking swith
o.    Switch generator start/stop berfungsi untuk mengoperasikan start/stop unit secara manual, jadi apabila pengecekan untuk peralatan sudah dilakukan atau unit sudah posisi siap operasi maka bisa dilakukan melalui switch tersebut. Jadi prinsip kerja dari switch ini adalah operator tidak perlu mengatur lagi bukaan dipanel kontrol governor untuk start awal yaitu 12%, unit akan beroperasi sampai tahap bukaan digovernor 12% dan putaran mencapai 100 % (dengan catatan switch dipanel governor diposisi auto).
Gambar 3.25 Switch generator start/stop
p.    Lampu indikator yang terdapat dipanel 1KP berfungsi untuk mengetahui indikasi untuk cubicle 3GG, jadi apabila PMT CB sudah masuk/sinkron lampu akan mengindikasikan warna merah (CLOSE) dan apabila lampu berwarna hijau berarti mengindikasikan PMT CB posisi (OPEN).
Gambar 3.26 Lampu indikator panel 1KP
q.    Switch generator speed increase/decrease berfungsi untuk mengatur beban pada unit atau berfungsi untuk mengatur open/close governor. Jadi operator tidak perlu mengopersikan open/close governor dipanel kontrol governor, switch ini digunakan pada saat ingin sinkron secara manual yang bertujuan untuk mengatur frekuensi dan apabila unit sudah sinkron switch ini berfungsi untuk mengatur beban yang diinginkan.
Gambar 3.27 Switch generator speed increase/decrease
r.     Switch generator synchronizing berfungsi untuk memilih cara yang akan dipakai untuk melakukan sinkron antara unit dengan sistem, yaitu cara automatis dan cara manual.
Gambar 3.28 Switch generator synchronizing
s.     Switch generator excitation increase/decrease berfungsi untuk mengatur tegangan pada generator eksitasi “Kvar”, switch ini digunakan pada saat ingin melakukan sinkron. Pada saat sinkron switch ini digunakan untuk mengatur daya reaktif pada generator eksitasi.

Gambar 3.26 Switch generator excitation increase/decrease
t.     Switch transformers HV side breaker open/close berfungsi untuk mengoperasikan PMT CB open/cose pada cubicle 3GG atau pada saat ingin sinkron secara manual.
Gambar 3.27 Switch transformers HV side breaker open/close
u.    Switch field breaker “open/close” excitation berfungsi untuk mengoperasikan PMT CB pada panel eksitasi yang bertujuan untuk memberikan injeksi power DC terhadap generator eksitasi agar tegangan pada eksitasi terbangkitkan dan diubah menjadi power AC.
Gambar 3.28 Switch field breaker “open/close” excitation
Catatan: Switch field breaker excitasi tidak boleh dioperasikan OPEN apabila kondisi unit atau generator masih kondisi running, hal ini dilakukan agar tidak terjadi ledakan pada relay-relay omron untuk eksitasi.
v.    Tombol start excitasi pada panel eksitasi berfungsi untuk memberikan tegangan pada generator eksitasi.
Gambar 3.29 Tombol start excitasi
w.  Tombol inversion excitasi pada panel eksitasi berfungsi untuk melepas tegangan atau daya pada generator eksitasi.
Gambar 3.30 Tombol inversion excitasi
x.    Excitasi voltage/parameter tegangan eksitasi berfungsi untuk melihat tegangan yang terdapat pada eksitasi. 
Gambar 3.31 Excitasi voltage/parameter
y.    Ampere meter/parameter ampere berfungsi untuk melihat ampere yang terdapat pada eksitasi.
Gambar 3.32 Ampere meter/parameter ampere
z.    Generator voltage/parameter tegangan generator yang terdapat pada panel eksitasi berfungsi untuk melihat tegangan yang terdapat pada generator.







Gambar 3.33 Generator voltage
aa.      Lampu indikasi yang terdapat pada panel 1KP berfungsi untuk mengetahui status circuit breaker pada cubicle 3GG apakah posisi OPEN dengan indikasi lampu menyala hijau dan posisi CLOSE dengan indikasi lampu menyala merah.
Gambar 3.34 Lampu indikasi 1KP
bb.     Switch generator start/stop berfungsi untuk melakukan pengoperasian pada unit dengan cara semi auto, yaitu apabila sudah dilakukan pengecekan untuk syarat operasi“ pengecekan suplai power untuk AC maupun DC pada tiap panel dan cubicle maupun pada panel kontrol, dan status atau posisi pada main valve, bypass valve dan posisi brake atau rem pada roda penyeimbang apakah sudah pada posisi aman dan siap running. Untuk start/stop maka pengoperasian bisa dilakukan melalui ruang operator.
Gambar 3.35 Switch generator start/stop
cc.      Switch generator speed increase/decrease berfungsi untuk mengoperasikan open/close pada governor secara manual dari ruang operator, yang bertujuan untuk menaikan atau menurunkan beban (KW) pada unit.
Gambar 3.36 Switch generator speed increase/decrease
dd.    Switch generator synchronizing manual/auto berfungsi untuk melakukan proses sinkron yang akan dilakukan, yaitu ingin dilakukan secara manual atau automatis.

Gambar 3.37 Switch generator synchronizing manual/auto
ee.      Switch generator excitasi increase/decrease berfungsi untuk mengatur tegangan reaktif atau Kvar pada generator eksitasi untuk melakukan sinkron secara manual.
Gambar 3.38 Switch generator excitasi increase/decrease
ff.       Switch transformer HV side breaker OPEN/CLOSE berfungsi untuk melakukan pengoperasian OPEN/CLOSE circuit breaker pada cubicle 1GG pada saat melakukan sinkron secara manual.

Gambar 3.39 Switch transformer HV side breaker OPEN/CLOSE
gg.     Combined type synchronoscope berfungsi untuk parameter manual untuk mengetahui tegangan dan frekuensi yang diatur untuk melakukan proses sinkron secara manual, apabila jarum untuk menunjukan tegangan dan frekuensi sudah berada pada posisi yang sama atau pada garis tengah, maka jarum yang tengah atau jarum sinkron akan berputar secara perlahan dan mendekati garis tengah yang diatas dan pada saat jarum sudah benar-benar diposisi garis tersebut maka bisa dilakukan sinkron secara manual.
3.7      Komponen Mekanikal – Elektrikal PLTMH Santong
a.       Turbin
Turbin yang digunakan merupakan turbin tipe reaksi (turbin francis) dengan head 82,42 m.
b.      Transmisi mekanik
Gerak putaran yang berasal dari turbin langsung diteruskan melalui sebuah poros ke sistem bearing kemudian diteruskan kembali ke generator, sistem bearing kembali dilanjutkan dengan roda gila dan terakhir generator pembantu (generator eksitasi).
c.       Governor
d.      Generator
PLTMH Santong menggunakan generator sinkron sebagai sistem pengkonversi energinya.
e.       LCU (Load Control Unit)
Load Control Unit (LCU)/Electroic Load Control (ELC) pada PLTMH Santong terdiri dari beberapa bagian yang semuanya terintegrasi dalam satu panel LCU. LCU yang digunakan merupakan buatan Zhuzhou Sunny Electric Equipment Corporation, perusahaan asal China yang membidangi sektor elektrikal pada PLTMH.
f.       Trafo Eksitasi
g.      Trafo Step-up

3.8      Prosedur Pengoperasian Unit pada PLTMH Santong
Pengoperasian unit PLTMH Santong dibagi menjadi dua cara yaitu sesecara manual dan secara otomatis.
3.8.1        Prosedur Manual Start Running
a.       Cek masukan power DC dan AC pada semua kubikel dan pastikan semua kubikel beroperasi normal.
b.      Cek katup utama apakan diposisi terbuka penuh. Jika katup utama berada diposisi terbuka penuh maka buka katup bypass terlebih dahulu. Periksa tekanan pada rumah keong turbin usahakan tekanan pada rumah keong mencapai 8 mpa. Pengaturan tekanan dapat dilakukan dengan membuka katup utama bypass hingga terbuka penuh, jika sudah dicapai tekanan 8 mpa tutup katup bypass  dan biarkan katup utama tetap terbuka.
A
 
B
 










Gambar 3.40A Panel Governor, 3.40B Presure Gauge Rumah Keong
c.       Periksa kondisi unit sistem pengereman, jika rem masih dalam status input (bekerja) maka tekan tombol reset pada panel LCU




Gambar 3.41 Tombol Reset pada Kubikel LCU
d.      Periksa tekanan oli pada pompa oli digovernor, jika tidak dalam kondisi normal maka tambahkan oli baik secara manual maupun secara otomatis dengan menggunakan kotak control dari pompa oli povernor. Jika unit dioperasikan secara manual, ketika tekanan oli mencapai 15 mpa maka unit harus dihentikan (stop).
Gambar 3.42 Presure Gauge pada Pompa Oli Governor
e.       Putar switch dari unit pompa oli ke status input pada panel 1 KP, setelah 1 menit putar kembali switch ke posisi output.
Gambar 3.43 Switch input Pompa Oli
f.       Periksa air pendinginan, pastikan air pendinginan dalam kondisi terbuka (air pendingin bearing). Cek pula kondisi indikator aliran air, pastika dalam posisi on.
Gambar 3.44 Flow Mater Air Pendingin
g.      Posisikan switch kontrol bok dari governor pada posisi E-manual, tekan tombol increase speed dengan cepat secara manual agar guide vane pada posisi 12% terbuka, tunggu hingga kecepatan/bukaan guide vane mencapai 100%. Jika bukaan/kecepatan guide vane lebih dari 100% maka tekan tombol decrease speed.
Gambar 3.45 Switch E-Manual/automatic
Atau posisikan switch pada kontrol bok di governor pada posisi auto lalu tekan tombol start generator pada panel 1 KP kemudian tunggu hingga kecepatan mencapai 100 %.
Gambar 3.46 Tombol Start Generator
h.      Pastikan field breaker pada panel eksitasi dalam posisi close ketika kecepatan unit mencapai 100 % kemudian tekan tombol start untuk eksitasi. Cek apakah tegangan unit mencapai tegangan rata-rata atau tidak.
Gambar 3.47 Indikator Tegangan Eksitasi
i.        Putar synchro switch ke posisi manual pada panel 1 KP, kemudian periksa synchro meter, pengukur tegangan dan pengukur frekuensi. Jika tegangan unit tinggi atau rendah maka putar switch increase/decrease eksitasi secara manual hingga tegangan unit sama dengan tegangan yang masuk dari jaringan. Jika frekuensi unit tinggi atau rendah maka putar switch increase/decrease speed secara manual sampai diperoleh frekuensi unit yang sesuai.
Gambar 3.48 Switch Synchronizing
Ketika jarum indikator tegangan, frekuensi dan combine synchronizing meter pada posisi tengah maka barulah posisikan breaker switch pada posisi on.
Gambar 3.49 Combine Synchronizing Meter
j.        Setelah unit running maka untuk pengaturan beban dilakukan dengan memutar switch increase excitation dan increase speed atau decrease excitation dan decrease speed untuk menambah atau menurunkan beban (menambah atau mengurangi daya aktif dan reaktif) secara manual. Pengaturan beban juga dapat dilakukan dengan cara otomatis, yaitu dengan memasukan nilai set daya aktif dan daya reaktif pada panel LCU.
Gambar 3.40 Load Regulation
3.8.2        Prosedur pengereman secara manual
a.       Putar switch decrease excitation dan decrease speed, pastika beban berada pada P = 0 – 80 kw (daya aktif) dan Q = 0 – 50 Kvar (daya atif)
b.      Switch off transformer HV untuk penghentian pada panel 1 KP
c.       Tekan tombol pembalik (inversion button) pada panel eksitasi
d.      Tekan tombol decrease speed pada governor untuk memposisikan guide vane berada pada posisi 0 %
e.       Ketika kecepetan putar berkurang hingga 35 % pada panel LCU tekan tombol brake input. Setelah unit berhenti, tekan tombol reset brake
Gambar 3.41 Tombol Start Brake Valve  dan Breke Reset
3.8.3        Porsedur auto start running
a.       Cek masukan power DC dan AC pada semua kubikel dan pastikan semua kubikel beroperasi normal.
b.      Putar switch remote position. Jika tekanan berada pada 0 mpa, buka terlebih dahulu katup bypass. Periksa apakah tekanan pada rumah keong sudah mencapai 8 mpa atau belum.
Gambar 3.42 Switch Remote Position
c.       Periksa kondisi unit sistem pengereman, jika rem masih dalam status input (bekerja) maka tekan tombol reset pada panel LCU.
d.      Periksan tekanan oli pada pompa oli di governor, pastikan tekanan berada pada 15 mpa.
e.       Putar switch pompa oli pada panel 1 KP posisikan input on, setelah 30 – 60 detik putar kembali switch ke status output on
f.       Buka pendingin air (pendingin bearing)
g.      Putar switch ke auto pada panel governor (lihat gambar )
h.      Putar switch ke auto pada panel 1 KP untuk sinkronisasi generator (lihat gambar )
i.        Untuk pengaturan kecepatan dan beban selanjutnya dilakukan pada panel LCU, adapun prosedurnya ialah sebagai berikut:
·         Pilih start unit untuk sinkronisasi pada prosedur start, kemudian klik tombol start
Gambar 3.43 Interface Unit Start Process LCU
·         Setelah proses sinkronisasi selesai, masukkan pengaturan pada menu beban, klik increase atau decrease eksitasi dan tombol speed jika diperlukan.
Gambar 3.44 Load Regulation
3.8.4        Prosedur auto stop running
Klik tombol shutdown pada shutdown procedure, hingga unit otomatis berhenti.
Gambar 3.45 Tombol Auto Stop Running
3.9      Pemeliharaan dan Perawatan
3.9.1        Bendungan/intake
Pada bagian bendungan dilakukan pemeliharaan dan perawatan dengan membersihkan bagian pintu air dan screner (saringan) pintu air dari sampah daun, ranting dan akar-akaran dengan menggunakan clampshell setiap hari. Lakukan pelumasan pintu air seminggu sekali. Pada bagian bendungan juga dilakukan pemeriksaan rutin setiap hari apakah ada kebocoran air pada dam dan pintu, volume sedimentasi dan ada tidaknya deformasi serta keretakan pada struktur bendungan. Pengangkutan volume sedimentasi dilakukan sekali dalam setahun terutama setelah atau ketika musim hujan. Dilakukan pula pengecatan pada pintu air dan screner bendungan setahun sekali.
3.9.2        Saluran Pembawa/Waterway
Pada bagian saluran pembawa dilakukan pemeriksaan terhadap volume sedimentasi, ada tidaknya kebocoran, deformasi dan keretakan struktur dari waterway, dan material/bahan-bahan lainnya yang dapat mengganggu aliran air pada saluran pembawa. Apabila terdapat rumput atau alang-alang dan batu (akibat longsoran) pada saluran pembawa maka dilakukan pembersihan.
3.9.3        Headtank
Pemeliharaan dan perawatan pada bagian ini dilakukan dengan membersihkan sampah daun dan akar-akaran yang menumpuk pada screner headtank dengan menggukan penggaruk. Dilakukan pengecatan pada bagian screner headtank sekali dalam setahun. Pada bagian headtank pun diperiksa apakah terdapat kebocoran, sedimentasi yang berlebih, degormasi dan keretakan struktur headtank. Pembersihan sedimentasi dilakukan dua kali dalam setahun atau sesuai dengan kondisi sedimentasi di headtank.
3.9.4        Saluran Pelimpah/spillway
Pada bagian saluran pelimpah diperiksa apakah ada sedimentasi, deformasi dan keretakan struktur. Tidak ada pemiliharaan berkala pada bagian saluran pelimpah kecuali pemeriksaan seperti yang disebut di atas.
3.9.5        Pipa Pesat/penstock
Pemeliharaan pada bagian pipa pesat dilakukan dengan membersihkan bagian screner, memeriksa apakah terdapat kebocoran air, deformasi dan keretakan pada struktur pipa pesat. Untuk pemeliharaan dilakukan pengecatan pipa pesat setiap satu tahun sekali. Sedimentasi yang masuk ke dalam pipa pesat dibersihkan dengan cara menguras pipa pesat, pengurasan sedimentasi dilakukan setahun dua kali dimana waktu yang diperlukan untuk sekali pengurasan berkisar antara 3 s/d 5 jam.
3.9.6        Saluran pembuangan/tailrace
Pada bagian ini dilakukan pemeriksaan berkala mulai dari harian, mingguan dan bulanan untuk memeriksa volume sedimentasi, ada tidaknya kebocoran air, deformasi dan keretakan pada struktur. Pada bagian tailrace jarang terjadi volume sedimentasi yang besar.
3.9.7        Turbin
Pemeliharaan pada bagian turbin dilakukan dengan memeriksa apakah terdapat kebocoran air pada packing turbin, level minyak pelumas pada bearing, filter (saringan) air pendingin bearing, tekanan air pada turbin dan suhu pada bearing. Apabila level minyak pelumas pada bearing kurang maka ditambah. Suhu pada bagian pendingin bearing akan naik apabila pada bagian bearing terdapat banyak endapan pasir atau kerikil dan akan mengirimkan sinyal/alarm pada bagian communal synchronization matering panel menyala/berbunyi maka perlu dilakukan perbaikan bagian pendingin bearing dimana perbaikan ini dapat dilakukan saat unit beroperasi. Tekanan air pada turbin dijaga pada posisi 0.8 mPa apabila tekanannya lebih dari itu maka dibuka keran angin untuk menurunkan tekanan di dalam turbin.
3.9.8        Governor
Yang perlu diperiksa pada bagian governor ialah level minyak hidraulik, tekanan minyak hidraulik, pendingin minyak hidraulik dan kondisi motor pompa hidraulik. Pengecekan dilakukan setiap hari, minyak yang digunakan ialah pelumas turbin keluaran pertamina dengan soe 46.
3.9.9        Pengereman/Brake
Rem merupakan bagian yang sangat penting untuk mengentikan atau memperlambat laju putan turbin agar tidak overspeed. Hal yang perlu diperhatikan dari sistem pengereman ialah kondisi kanvas rem. Kanvas rem harus dalam kondisi baik agar dapat melakukan proses pengereman dengan baik.
3.9.10    Generator
Pemeliharaan generator dilakukan dengan cara menjaga level minyak pelumas generator, temperatur bearing yang bersatu dengan bagian turbin dan temperatur winding.
3.9.11    Trafo EB dan trafo step up

Pada bagian trafo dilakukan pemeriksaan level minyak trafo, tempertaur minyak trafo, terdapat kebocoran atau tidak pada bagian penampung minyak dan keamanan dari daerah sekitar trafo.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar