PEMELIHARAAN CB DAN ROTATING DIODA, SERTA SISTEM

OPERASI PADA PLTU UNIT 3 PT INDONESIA POWER UBP

SEMARANG

Dwi Harjanto.1, Dr. Ir. Joko Windarto, MT

1Mahasiswa dan

2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia

Email : dwiharjanto90@yahoo.com

Abstrak

Dengan makin pentingnya peranan tenaga listrik dalam kehidupan sehari-hari, maka mutu tenaga listrik

juga menjadi tuntutan yang makin besar dari pihak pemakai tenaga listrik. Mutu tenaga listrik ini meliputi :

kontinuitas penyediaan tenaga listrik; nilai tegangan, frekuensi dan kandungan harmonisa gelombang energi

listrik.

Untuk menjaga kehandalan, kontinuitas dan mutu pasokan energi listrik ke konsumen, maka pihak PLN

harus dapat memanejemen operasi sistem tenaga listrik baik di sisi pembangkitan maupun di sisi pengaturan dan

penyaluran beban. Salah satu manejemen operasi di sisi pembangkitan meliputi pengaturan frekuensi dimana daya

listrik yang diproduksi harus selalu sama dengan beban sistem; pemeliharaan peralatan baik dilakukan secara

periodik maupun tahunan dimana hal ini bertujuan untuk menjaga performa dari peralatan tersebut; Biaya operasi

yang mencakup optimasi pembangkitan dengan bahan bakar yang dibutuhkan; serta gangguan dalam sistem.

Dalam kerja praktek ini, penulis ingin menyampaikan tentang pengaturan frekuensi di sisi pembangkit;

pemeliharaan peralatan yang meliputi pengujian gas hidrogen pada generator, tahanan isolasi dan kontak pada

Circuit Breaker (CB), serta pengujian rotating dioda ada sistem eksitasi generator; dan pembangkitan tenaga

listrik. Dengan laporan ini, para mahasiswa diharapkan dapat memahami manejemen operasi di sisi pembangkitan.

Kata kunci:frekuensi, circuit breaker,gas hidrogen, rotating dioda dan pembangkitan.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam mengoperasikan sistem tenaga

listrik di sisi pembangkit ditemui berbagai

persoalan. Hal ini antara lain disebabkan karena

pemakaian tenaga listrik yang selalu berubah

dari waktu ke waktu, biaya bahan bakar yang

relatif tinggi, kondisi alam serta performa

peralatan yang mungkin dapat mengganggu

jalannya operasi.

Oleh karena itu, pihak pembangkit harus

selalu memproduksi tenaga listrik yang

disesuaikan dengan kebutuhan beban sistem

yang selalu dinamis, serta harus melakukan

pemeliharaan peralatan-peralatan yang

mendukung operasi sistem pembangkitan baik

harian, mingguan, bulanan, tahunan atau

periodik.

1.2 Tujuan

Mengetahui tentang pengaturan

frekuensi, pemeliharaan peralatan serta produksi

tenaga listrik.

1.3 Pembatasan Masalah

Pembahasan tentang pengaturan frekuensi

di sisi pembangkit, pengujian gas hidrogen

sebagai pendingin generator, pengukuran

tahanan isolasi dan kontak CB, pengujian

rotating dioda pada sistem eksitasi

generator serta produksi tenaga listrik.

II. POKOK PEMBAHASAN

2.1 Pengaturan Frekuensi Sistem

Frekuensi merupakan salah satu

mutu tenaga listrik yang perlu mendapat

perhatian oleh pihak penyedia tenaga listrik

(PLN). Standar Nilai Frekuensi di Indonesia

adalah 50 Hz ±5%. Penyimpangan frekuensi

ini dari nilai nominal harus selalu dalam

batas toleransi yang diperbolehkan.

Pengaturan frekuensi di sisi pembangkit

dilakukan dengan cara mengatur besarnya

daya aktif yang diproduksi dengan

kebutuhan beban sistem yaitu dengan cara

mengatur valve governor. Apabila daya aktif

yang diproduksi lebih kecil daripada

kebutuhan beban sistem, maka frekuensi

akan turun. Tetapi jika daya aktif yang

diproduksi lebih besar dari kebutuhan beban

sistem, maka frekuensi sistem akan naik.

Berikut adalah gambar pengaturan

frekuensi dengan cara pengaturan valve

governor :

Gambar 1 Pengaturan frekuensi sistem

Apabila terjadi penurunan frekuensi,

maka sensor putaran pada generator akan

mendeteksi sinyal-sinyal error, kemudian

sinyal error ini akan diumpan balikan ke

valve governor, dimana valve governor ini

berfungsi untuk mengatur jumlah uap yang

akan masuk ke turbin. Kemudian sinyal

error ini akan memerintahkan governor

untuk membuka lebar valve governornya

hingga jumlah uap yang masuk ke turbin

dapat meningkatkan penurunan frekuensi

tersebut hingga nilai frekuensi sistem dapat

kembali normal.

Begitu juga sebaliknya, apabila terjadi

kenaikan frekuensi sistem, maka sensor

putaran generator akan memberikan sinyal

umpan balik ke governor dan menyuruh

governor untuk memperkecil lebar valve

governor hingga frekuensi sistem menjadi

normal kembali.

Berikut adalah data unit log ( produksi)

tenaga listrik di PLTU Tambak Lorok

Semarang :

2.2 Pengujian Gas Hidrogen

Generator yang beroperasi selain

memproduksi energi listrik juga

menghasilkan panas didalam generator.

Sistem pendingin generator diperlukan

untuk menyerap panas yang timbul didalam

generator sehingga mencegah terjadinya

panas lebih yang dapat merusak isolasi.

Panas didalam generator merupakan

kerugian yang menurunkan efisiensi

generator. Oleh karena itu sistem pendingin

harus mampu mencegah kenaikan

temperatur melebihi batas operasinya. Dan

sistem pendingin yang digunakan pada

generator PLTU Tambak Lorok adalah gas

hidrogen.

Kelebihan dari gas H2 ini adalah

jumlahnya yang sangat banyak di alam

semesta ini, kerapatannya rendah (1/4

kerapatan udara), daya hantar panas tinggi,

koefisien perpindahan panasnya tinggi, dan

biaya pemeliharaan generator rendah.

Gambar 2 Pengujian Gas Hidrogen

Berikut ini adalah data pengujian tekanan

gas hidrogen setelah dilakukan pemeliharaan

1. Tanggal 22 Juni 2010 Tabel 2 Pengujian tekanan gas H2

Waktu

(Jam)

Tekanan Gas

Pendingin

(kg/cm2)

15.30 3,105

16.30 3,040

17.30 3,035

18.30 3,020

19.30 3,120

20.30 3,110

21.30 3,110

22.30 3,025

23.30 3,020

00.30 3,080

01.30 3,085

02.30 3,095

2. Tanggal 23 Juni 2010 Tabel 3 Pengujian tekanan gas H2

Waktu

(Jam)

Tekanan Gas

Pendingin

(kg/cm2)

03.30 3,085

04.30 3,110

05.30 3,085

06.30 3,055

07.30 3,070

08.30 3,085

09.30 3,020

10.30 3,080

11.30 3,085

12.30 3,095

13.30 3,085

14.30 3,085

Standar maksimal tekanan gas pendingin

(Hidrogen) yang diperbolehkan :

P=3,2 kg/cm2

Dari data diatas, dapat diketahui bahwa

tekanan gas hidrogen telah memenuhi syarat

sebagai pendingin ketika generator

beroperasi.

2.3 Pengukuran Tahanan Isolasi CB

Circuit Breaker adalah alat yang

berfungsi :

1. Menghubungkan atau melepas suatu

rangkaian listrik

2. Mengamankan peralatan listrik dari

gangguan atau arus hubung singkat

Pengukuran tahanan isolasi ini

bertujuan untuk mengetahui apakah

kemampuan tahanan isolasi masih baik /

tidak. Pengukuran dilakukan antara bagian

fasa dengan ground. Berikut ini adalah hasil

pengukuran dari tahanan isolasi. Tabel 4 Hasil pengukuran tahanan isolasi CB

Pada tabel diatas terlihat nilai

besarnya masing-masing tahanan isolasi tiap

fasa-ground adalah melebihi tahanan isolasi

minimum yaitu 5,6 M Ohm . Hal ini

menandakan bahwa tahanan isolasi kontak

masih dalam keadaaan baik.

Berdasarkan data diatas juga dapat

dicari besarnya arus bocor, dengan

persamaan :

I = V/R

dimana I = Arus Bocor (Ampere)

V = Tegangan Uji (5000V)

R = Tahanan Isolasi (ohm)

Dengan memasukkan nilai tahanan isolasi,

maka didapat besarnya arus bocor tiap fasa-

ground Tabel 5 Perhitungan arus bocor tiap fasa-ground CB

Dari perhitungan diatas dapat diketahui

bahwa arus bocor yang terjadi pada

pengukuruan tahanan isolasi adalah sangat

kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

semakin besar tahanan isolasi maka semakin

kecil arus bocor sehingga semakin baik

kondisi isolasi kontak.

2.4 Pengukuran Tahanan Kontak CB

Untuk meyakinkan bahwa kontak –

kontak utama breaker telah terhubung

dengan sempurna maka perlu dilakukan

pengukuran tahanan hubungan kontak –

kontak dengan cara :

1. Menggunakan ductor ohm meter

untuk mengukur besarnya resistansi

hubungan kontak – kontak

2. Kontak – kontak circuit breaker yang

diukur, harus dalam posisi terhubung

3. Memberikan kontak yang akan

dipakai untuk penjepitan alat – alat

ukur.

4. Mengoperasikan alat ukur dan

mengatur arus pengukuran sesuai

dengan kemampuan breaker

Gambar 3 Prinsip Pengukuran

Berikut ini adalah hasil pengukuran

tahanan kontak pada Circuit Breaker yang

sama pada pengukuran tahanan isolasi: Tabel 6 Hasil Pengukuran Tahanan Kontak CB

Dari pengukuran tahanan kontak diatas

dapat diketahui bahwa nilai tahanan kontak

pada masing-masing fasa masih dalam

keadaan baik . Hal ini didasarkan pada

panduan pemeliharan CB oleh UNITED

STATES DEPARTMENT OF THE

INTERIOR BUREAU OF

RECLAMATION tahun 1999 yaitu tahanan

kontak maksimal adalah 50 Microohm untuk

Air Circuit Breaker.

2.5 Pengujian Rotating Dioda

Rotating dioda merupakan suatu

peralatan yang berfungsi mengubah arus

bolak-balik dari AC exciter generator

menjadi arus searah yang akan digunakan

sebagai eksitasi genarator utama (main

generator). Rotating dioda ini berjumlah 24

pasang atau 48 buah dioda silicon.

Cara pemeliharaan rotating dioda (dioda

wheel):

Memeriksa sekeringnya

Memeriksa kerusakan dan perubahan

bentuk ujung penghantar

Membersihkan bagian rotating dioda

dan mengukur tahanan diode

Dari tabel diatas dapat diketahui

bahwa pengujian tahanan rotating dioda

setelah pemeliharaan sudah baik atau boleh

dikatakan dioda tersebut mendekati

karakteristik dioda ideal. Hal ini ditandai

dengan data tahanan balik (reversed) dioda

yang mempunyai nilai tak terhingga. Dan

juga tahanan maju (forward) dioda yang

mempunyai nilai sangat kecil.

2.6 Data Unit Log PLTU, 19 Mei 2010 Tabel 7 Data unit log PLTU, 19 Mei 2010

Keterangan :

Kapasitas maksimum generator 200

MW

Total produksi daya aktif : 2070 MW

Daya aktif untuk pemakaian sendiri:

131,6 MW

Produksi netto daya aktif : 1938,4

MW

Pemakaian BBM MFO (Liter):

500016

SFC ( Liter / KWh) : 0,241

Min. Daya reaktif : 28 MVar

Max. Daya reaktif : 94 MVar

Pemakaian air : 158,59 ton

III. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Pengaturan frekuensi sistem di sisi

pembangkit dilakukan oleh valve

governor.

2. Sistem pendingin generator di PLTU

Tambak Lorok menggunakan gas

hidrogen.

3. Pengukuran tahanan isolasi CB

bertujuan untuk mengetahui kondisi

tahanan isolasi pada CB apakah

masih baik atau tidak.

4. Untuk meyakinkan bahwa kontak –

kontak utama breaker telah

terhubung dengan sempurna maka

perlu dilakukan pengukuran tahanan

hubungan kontak – kontak.

5. Rotating dioda merupakan suatu

peralatan yang berfungsi mengubah

arus bolak-balik dari AC exciter

generator menjadi arus searah yang

akan digunakan sebagai eksitasi

genarator utama (main generator).

3.2 Saran

1. Pada saat pengaturan frekuensi di

sisi pembangkit, sebaiknya dilakukan

oleh seseorang yang sudah ahli dan

berpengalaman.

2. Pemeliharaan (maintenance) dan

pedjadwalan perlu mendapat

perhatian yang khusus, hal ini

bertujuan agar generator dan

komponen pendukungnya dapat

bekerja tanpa mengalami gangguan

dan bekerja secara efisien dan

efektif.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Tobing, Bonggas L,”Peralatan

Tegangan Tinggi”, Jakarta: PT

Gramedia Pustaka Utama,

2003.

[2] PT PLN, “Buku Petunjuk Operasi &

Memelihara Peralatan Untuk

Pemutus Tenaga”, Jakarta : PT

PLN Pembangkitan dan

Penyaluran Jawa Bagian Barat,

1993.

[3] Marsudi, Ir. Djiteng, “Pembangkitan

Energi Listrik”, Erlangga,

Jakarta, 2005.

[4] Wildi, Theodore, “Electrical Machines,

Drives, And Power System”,

Prentice-Hall, New Jersey,

1981.

[5] Marsudi, Ir.Djiteng, “Operasi Sistem

Tenaga Listrik”, Graha Ilmu,

Yogyakarta, 2006.

BIODATA

Dwi Harjanto, lahir di

Semarang, 7 November 1989.

Telah menempuh pendidikan

di SDN Kalicari 04

Semarang, SMP 15

Semarang, SMA N 11

Semarang. Dan sekarang

sedang menempuh pendidikan Strata (S1) di

Jurusan Teknik Elektro Undip angkatan

2007. Penulis ingin mengucapkan terima

kasih kepada temen-temen yang sudah

membantu dalam penulisan laporan ini.

Mengetahui,

Dosen Pembimbing Kerja Praktek

Dr.Ir.JokoWindarto,MT

NIP 196405261989031002

Mahasiswa Kerja Praktek

Dwi Harjanto

NIM L2F 007 027