Makalah Trash Racking

Download Makalah Trash Racking

Post on 20-Jul-2015

174 views

Category:

Documents

18 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang</p> <p>PLTA Besai adalah salah satu unit pembangkit di Sektor Pembangkitan Bandar Lampung dengan daya terpasang 2 x 45 MW dan biaya operasional yang sangat murah ditengah semakin mahalnya harga bahan bakar minyak. Peran PLTA Besai sebagai penyuplai tenaga listrik yang ekonomis cukup penting untuk membantu memenuhi beban dasar maupun beban puncak sistem kelistrikan Sumbagsel. Mengingat pentingnya peranan PLTA Besai terhadap sistem kelistrikan Sumbagsel (Lampung) Tersebut, maka dituntut kehandalannya. Dengan adanya tuntutan ini, maka kami membuat karya inovasi ini dengan tujuan untuk meningkatkan kehandalan operasional unit Pembangkit. Kehandalan unit pembangkit ini tercermin dari indikator target kinerja yang berupa OAF dan FOF. Kami berharap target OAF dari unit Pembangkit terpenuhi dan dapat menekan FOF seminimal mungkin terutama untuk PLTA Besai karena unit pembangkit ini merupakan pemasok energi Listrik terbesar Untuk sub sistem Sektor Pembangkitan Bandar Lampung. Pada tanggal 19 Mei 2008 terjadi gangguan trash racking pada sistem controller PLC micrologic 1000 sehingga mesin pengangkat sampah total tidak bisa dioperasikan. Akibat dari gangguan ini maka sistem operasi PLTA Besai terganggu yang menyebabkan derating akibat penumpukkan sampah pada Intake screen maka aliran air terhambat, sehingga terjadi selisih elevasi antara upstream dan downstream 70 cm. Dengan selisih tersebut maka unit PLTA Besai menurunkan beban untuk menghindari terjadinya kavitasi akibat ada udara yang masuk ke dalam tunnel. Pada karya inovasi ini akan kami akan membuat modifikasi sistem kontrol manual trash racking machine sebagai pengganti PLC Micrologic 1000. 1.2 Maksud dan Tujuan Karya inovasi ini bertujuan untuk mengganti PLC Micrologic 1000 yang mengalami gangguan pada sistem hardware dengan sistem kontrol manual, agar dapat beroperasi normal.</p> <p>1</p> <p>Sehingga selisih elevasi antara upstream dan downstream akibat penumpukkan sampah pada intake screen dapat dihindari, derating dapat diatasi dan kehandalan operasional unit pembangkit terjaga. 1.3 Ruang Lingkup 1. Penerapan sistem kontrol trash racking sebagai pengganti micrologic 1000 ini dilakukan di unit PLTA Besai setelah terjadinya kerusakan pada hardware PLC merk Allen Bradley tipe Micrologic 1000 2. Sistem ini tidak mengurangi fungsi proteksi dari peralatan Trash Racking Machine 3. Sistem ini menerapkan fungsi-fungsi yang telah didefinisikan terlebih dahulu sesuai dengan logic kontrol pada controller PLC Micrologic 1000 1.4 Metodologi Metodologi pembuatan karya inovasi ini adalah sebagai berikut : 1. Troubleshooting Gangguan yang terjadi pada PLC Micrologic 1000 2. Dari hasil pemeriksaan pada PLC Micrologic 1000 terjadi pada hardware sehingga data tidak bisa diupload dari PLC (kerusakan permanen) 3. Perancangan Sistem Kontrol Trash Racking Machine sebagai pengganti PLC Micrologic 1000 untuk memperhitungkan peralatan dan aplikasi yang diperlukan 4. Pengimplementasian rancangan.</p> <p>2</p> <p>BAB II LANDASAN TEORI</p> <p>2.1 Sekilas PLTA Besai PLTA Besai dibangun untuk membangkitkan daya output maksimum sebesar 90,4 MW dengan memanfaatkan tinggi terjun air dari sungai Besai. PLTA Besai merupakan pembangkit dengan tipe run off river dimana pengoperasiannya adalah dengan memotong aliran air sungai dan ditampung pada reservoir, kemudian air dibelokkan ke power house melalui tunnel dan penstock. Tergantung dari kontinuitas persediaan air, pada umumnya PLTA dioperasikan untuk memikul beban puncak sistem kelistrikan ataupun membantu memikul beban dasar kelistrikan.</p> <p>Prinsip dasar pengoperasian PLTA pada dasarnya sama yaitu air yang mengalir dalam pipa, energi potensialnya berangsur-angsur berubah menjadi energi kinetik ketika melewati penstock. Selanjutnya di dalam turbin, energi kinetik berubah menjadi energi mekanis berupa putaran pada poros turbin yang dikopel dengan generator dan akan menghasilkan energi listrik melalui proses induksi pada kumparan stator oleh perputaran rotor yang mengalir arus. Pengaturan besar kecilnya bukaan guide vanes sesuai dengan hasil perbandingan antara daya generator dan parameter set point yang telah ditentukan. Pada Besai Power Station terdiri dari dua unit hydraulic turbine dan generator yang terpasang di dalam power house. Masing-masing generator dihubungkan dengan main transformer 11/150 kV untuk menaikkan tegangan generator menjadi 150 kV sesuai tegangan sistem.</p> <p>Gambar 1 Intake Dam</p> <p>Gambar 2. Power House</p> <p>3</p> <p>2.2 Trash Racking Machine Trash racking machine ( mesin pengeruk sampah) merupakan sebuah mesin yang berfungsi untuk membersihkan sampah pada intake screen (saringan pengambilan air). Mesin ini terdiri dari grab, tilting panel ,conveyor, power hidroulic pack dan penampung sampah.</p> <p>Gambar 3. Trash Racking Machine</p> <p>2.2.1 Spesifikasi Trash Racking Machine Spesifikasi dari trash racking machine : Saringan sampah Sistem pengerukan Jumlah Saringan sampah Sistem pengerukan Lebar pintu saringan sampah Tinggi vertikal saringan sampah Kemiringan Desain ketinggian saringan sampah : 2 Set : 1 Set : 6000 mm : 10100 mm : 1:03 : Ketinggian Permukaan Air pada 3 Meter : Saringan tetap : Jenis bergerak dengan konveyor dan penampungan</p> <p>4</p> <p>Jarak antara plat saringan Bahan utama saringan sampah Lebar pengerukan Kapasitas pengerukan Kecepatan angkat Kecepatan pemindahan Jangkauan pemindahan Tinggi angkat pengerukan Daya motor pengerukan Kapasitas sistem conveyor Daya motor conveyor sistem Kapasitas penampungan Berat saringan sampah Berat alat keruk Pabrik pembuatan Kontraktor Tanggal penyelesaian</p> <p>: 50 mm : DIN/EN-S-235,S-355 : 3.0 meter : 1000 kilogf/meter : 10.0 m/menit : 10.0 m/menit : 15 meter : 13.5 meter : 5.5 kW : 2.0 m3/siklus : 2.2 kW : 1.0 m3 : 20 Ton/ Set : 12 Ton : SOREM (Perancis. PT. BARATA INDONESIA) : VA.TECH VOEST MCE.Gmbh : Februari 2000</p> <p>Daya motor penampungan pintu pembuang : 0.55 kW</p> <p>2.1.2 Prinsip Kerja Trash Racking Machine Trash Racking Machine dioperasikan secara manual maupun automatis by hand start cycle dan by timer start cycle (lihat lampiran operation flow chart of trash racking system). 2.2 PLC Micrologic 1000 Programmable Logic Controler (PLC) adalah sebuah perangkat an. Ide utamanya adalah untuk mensubstitusi relai yang dirancang untuk digunakan untuk</p> <p>manggantikan sistem kontrol elektrik berbasis relai yang mulai digunakan pada tahun 1970yang mengimplementasikan logika kontrol. PLC terdiri dari berbagai ukuran, yaitu tipe mikro, mini, dan rack. Ukuran PLC biasanya dinyatakan dengan jumlah input dan output yang dapat ditangani serta kapasitas memori</p> <p>5</p> <p>programnya. PLC mikro biasanya hanya memiliki beberapa I/O saja, sementara tipe mini memiliki puluhan I/O. PLC micrologic 1000 merupakan salah satu produk Allen Bradley dengan tipe micrologic 1000 dengan I/O terdiri dari 20 input dan 12 output. Micrologic 1000 ini menggunakan tegangan power supply 24 VDC. PLC Micrologic 1000 ini dapat diprogram dengan menggunakan handheld program dan software RS Logic 500 melalui PC.</p> <p>6</p> <p>BAB III PEMBAHASAN 3.1 Trash Racking Machine 3.1.1 Trash Racking Machine PLTA Besai kondisi normal Trash Racking Machine PLTA Besai menggunakan sistem kontrol PLC Micrologic 1000 dengan sistem 2 mode operasi yaitu : Mode Otomatis tanpa operator (Time Schedule), pada mode ini trash racking machine bekerja secara automatis sesuai dengan setting waktu yang diinginkan. Mode Manual, pada mode ini Trash Racking Machine bekerja dengan seorang operator Untuk melakukan proses pembersihan screen. 3.1.2 Trash Racking Machine PLTA Besai Kondisi Gangguan Setelah terjadi Gangguan pada Tanggal 19 Mei 2008, Trash Racking Machine tidak bisa beroperasi sampai Tanggal 21 Mei 2008. setelah dilakukan troubleshooting, kerusakan terjadi pada hardware PLC Micrologic 1000 sehingga Trash Racking Machine total tidak bisa beroperasi. Dengan Gangguan tersebut proses pembersihan sampah pada screen dilakukan dengan cara manual yaitu sampah diangkat dengan tenaga manusia dengan resiko keselamatan kerja dan kebersihan screen tidak optimal.</p> <p>ERROR</p> <p>ERROR</p> <p>Gambar 4. PLC Micrologic 1000 yang rusak</p> <p>7</p> <p>Gambar 5. Pembersihan screen dengan tenaga manusia 3.1.3 Trash Racking Machine PLTA Besai pasca gangguan Berdasarkan kondisi Gangguan tersebut di atas maka Alternatif solusi Gangguan pada PLC Micrologic 1000 maka kami merancang suatu sistem kontrol yang dapat menggantikan kerja PLC Micrologic 1000 tanpa mengubah sequence dan proteksi dengan mode pengoperasian trash racking hanya secara manual Dengan adanya alat tersebut maka derating unit PLTA Besai akibat penumpukan sampah yang mengakibatkan terjadinya selisih elevasi antara upstream dan downstream pada intake screen dapat diatasi. Untuk rangkaian kontrol sebelum dan sesudah modifikasi dapat dilihat pada lampiran 1.</p> <p>Gambar 6. Sistem kontrol manual terpasang</p> <p>8</p> <p>3.2 Perbandingan Biaya 3.2.1 Biaya pengadaan PLC Micrologic 1000 yang baruTable 3.1 Harga PLC Micrologic 1000 yang baru Manufacturer Part_Number Allen Bradley Allen Bradley 1761-L32AWA 1761-L32AYC Description PLC 32I/O MICROLOGIC 1000 PLC 32 I/O MICROLOGIC 1000 Buy New Buy Surplus Get Repair</p> <p>$500.50 $300.50 $270.50</p> <p>Sumber : http://www.ab.com/programmablecontrol/plc/micrologix1000/downloads.html</p> <p>3.2.2 Biaya Pembersihan Sampah dengan Tenaga Manusia Apabila saringan sampah dibersihkan dengan tenaga manusia, pekerja yang dipakai sebanyak 7 orang. Adapun upah per orang adalah sebesar Rp. 35.000 per hari. Apabila pembersihan saringan sampah selama 3 hari maka membutuhkan biaya sebesar 7 x Rp. 35.000 x 3 hari = Rp. 735.000. 3.2.3 Biaya Pembuatan Sistem Kontrol Trash Racking Machine Sebagai</p> <p>Pengganti PLC Micrologic 1000Tabel 1. Rincian Biaya Pembuatan Sistem Kontrol Manual Trash Racking Machine Sebagai Pengganti PLC Micrologic 1000</p> <p>No 1 2 3 4 5 6</p> <p>Alat dan Bahan Relay Schneider Kabel kontrol Kabel Scound Kabel Dag Rel Terminal Link Konsumsi</p> <p>Satuan buah Rol Pak Batang Batang Bks Total</p> <p>Jml 60 3 2 5 2 10</p> <p>Hrg stn Rp. 65.000 Rp.150.000 Rp. 50.000 Rp. 45.000 Rp. 30.000 Rp. 15.000 Rp. Rp. Rp. Rp. Rp.</p> <p>Harga Rp. 3.900.000 450.000 100.000 225.000 60.000 150.000</p> <p>Rp. 4.885.000</p> <p>Dalam pembuatan sistem kontrol manual Trash Racking Machine sebagai pengganti PLC Micrologic 1000 ini dibutuhkan biaya sekitar Rp. 4.885.000 (empat juta delapan ratus delapan puluh lima ribu rupiah).</p> <p>9</p> <p>BAB IV MANFAAT DAN ANALISA RESIKO 4.1 Manfaat 4.1.1 Manfaat Finansial Sistem kontrol ini akan memberikan keuntungan finansial berupa : 1. Mengurangi biaya penggantian PLC Micrologic 1000 2. Mengantisipasi terjadinya derating pada PLTA Besai yang berdampak pada berkurangnya produksi KWH Unit Pembangkit. Adapun kerugian produksi KWH yang tidak terbangkitkan akibat derating unit PLTA Besai dengan asumsi beban puncak selama 4 jam per hari selama 3 hari gangguan tersebut adalah 4 jam x 20 MW x 3 hari = 240 MWH. Dengan asumsi 1 KWH = Rp. 602.23 maka kerugian akibat Gangguan trash racking machine selama 3 hari sebesar Rp. 144.535.200. 4.1.2 Manfaat Non Finansial Dengan diimplementasikannya sistem kontrol pengganti PLC tersebut maka : 1. Menghindari terjadinya peralatan yang jatuh dan masuk ke inlet gate 2. Menghindari terjadinya kerusakan yang lain, seperti kerusakan runner turbine 3. Menjaga kinerja unit Pembangkit PLTA Besai 4.2 Analisa Resiko</p> <p>Karya inovasi ini kami buat untuk menghindari resiko kecelakaan kerja dan kerugian yang lebih besar akibat tidak berfungsinya peralatan ini. Sehingga pembersihan sampah pada intake screen dilakukan dengan tenaga manusia atau pekerja. Pekerja itu akan turun dan berada di atas permukaan air intake screen dengan resiko kecelakaan kerja lebih tinggi apalagi kondisi cuaca hujan dan beban unit PLTA Besai relative tinggi. Bila gangguan ini berlangsung lama (menunggu pengadaan PLC) juga akan berdampak langsung pada sistem kelistrikan Sumbagsel (Lampung).</p> <p>10</p> <p>BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan 1. Sistem Kontrol Trash Racking Machine Pengganti PLC Micrologic 1000 dapat mengatasi derating unit PLTA Besai 2. Sistem kontrol ini dibuat untuk pemulihan Gangguan secara cepat 3. Pengimplementasian sistem kontrol ini dapat mempermudah Pemeliharaan trash racking machine tanpa menunggu pengadaan PLC yang membutuhkan waktu relatif lama. 4. Dengan diimplementasikannya sistem kontrol ini mengurangi kerugian yang ditanggung oleh PT. PLN akibat beroperasinya Pembangkit diesel untuk memenuhi kebutuhan sistem kelistrikan, disebabkan PLTA Besai Keluar sistem. 5. Kekurangan dari sistem ini, fungsi kerja trash racking machine secara automatis by hand start cycle maupun by timer start cycle tidak dapat bekerja. 5.2 Saran 1. Dengan beroperasinya sistem kontrol manual ini diharapkan pemeliharaan sistem kontrol akan lebih mudah. 2. Dengan beroperasinya sistem ini maka pengadaan PLC micrologic 1000 tidak terlalu mendesak. sistem operasi PLTA Besai</p> <p>11</p> <p>DAFTAR PUSTAKA 1. Gary, Dunning. Introduction To Programmable Logic Controller. Delmar Publisher .1998 2. PLTA Besai. Operation Manual Trash Racking Machine. Unit PLTA Besai, Bandar Lampung, 1999. 3. http://www.ab.com/programmablecontrol/plc/micrologix1000/downloads.html</p> <p>12</p> <p>LAMPIRAN</p> <p>13</p>