Nama : Ari TriwibisonoNRP : 4208 100 075

Analisa Penggunaan Impressed Current Anti Fouling (ICAF) sebagai Pencegahan Fouling di Linier

Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut

Oleh

Content

Pendahuluan:Latar Belakang

Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut membutuhkan sistem proteksi yang baik, agar tidak merusak sistem kerjanya.

Proteksi yang diberikan adalah dengan menggunakan teknologi ICAF sebagai anti fouling

Masalah kebutuhan energi yang tidak kunjung habis, menuntut sumber energi alternatif

Dalam hal ini dimanfaatkan Pembangkit Listrik Tenaga Arus LautSkala Desain

Perumusan Masalah:

Bagaimana cara kerja ICAF sehingga bisa bekerjasebagai anti fouling?

Perhitungan, berapa besar arus dan tegangan yangakan digunakan ICAF sebagai anti fouling di konstruksilinier generator (Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut) ?

Bagaimana perletakan ICAF yang sesuai pada konstruksi linier generator?

1

2

3

Batasan Masalah:

Objek yang dianalisa hanya sebatas pada desain fleksibel platform skala model untuk untuk hydro power plant dengan teknologi VIV (Vortex Induced Vibration) dengan skala desain dengan menggunakan software permodelan

Besar arus dan tegangan yang dialirkan ICAF untuk menghambat terjadinya fouling serta peletakan ICAF pada desain tersebut

1

2

Tujuan:

Untuk mengetahui desain proteksi pada liniergenerator mengunakan Impressed Current AntiFouling (ICAF) sebagai pencegah terjadiya fouling dilinier generator pada pembangkit listrik tenaga aruslaut

Menentukan tipe perlindungan yang tepat untukstruktur linier generator

Sebagai pertimbangan pemasangan Impressed CurrentAnti Fouling (ICAF) pada Pembangkit Listrik TenagaArus Laut (PLTAL)

1

2

3

Mulai

Identifikasi &Perumusan Masalah

Studi LiteraturICAF

Pengambilan Data

Penentuan Besar Arusdan Tegangan

Penentuan Jenis danUkuran Anoda

UkuranAnode Salah

Design ICAF

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Life Time Anode

Sesuai

Tidak

Sesuai

Tidak

Ya

Menghitung Luasan Proteksi

Menghitung Arus yang

dibutuhkan

Menghitung massa anoda yang dibutuhkan

Menghitung Anoda Life time

Menentukan jumlah anoda

Menghitung Kebutuhan daya Transformator

Rectifier

Gambar perletakan anoda

Langkah Pengerjaan

Pemilihan Anoda

Menghitung Arus pada anoda spesifikasi

Luas yang mampu

diproteksi anoda

spesifikasi

Biaya Instalasi dan Maintenance

Menghitung luasan proteksi

Channel 7

4

Channel 1

2233

4

6

556

Luasan silinder chanel 1 & 7:

Channel 1

Channel 7

Luasan silinder 2 sama dengan luasan silinder 1

yaitu 43,96 m2

Luasan persegi (channel 2 s/d 6)

42

2

3

3

4

65

5

6

Luasan channel 2 = channel 3 = channel 4 = channel 5 = channel 6 = 2

x luasan persegi8m 2

Perhitungan kebutuhan arus

42

2

3

3

4

65

5

6

Dimana : Ip = kebutuhan arus proteksi

A = luasan yang akan diproteksi

Cd =Densitas arus minimum

Perhitungan kebutuhan massa anoda

Gurappa , 2004

Anoda Consumption Rate

• Penampang silinder = 148,66 kg

• Penampang persegi = 28,28 kg

Tembaga

• Penampang silinder = 142,46 kg

• Penampang persegi = 25,98 kg

Aluminium

Perhitungan kebutuhan massa anoda

Berat Awal ( Wo) dengan asumsi berat tersisa 1 kg dan life time 3 tahun didapatkan

Menghitung anoda lifetimeMenggunakan persamaan Gurappa , 2004

Type

Volume of processing sea water

(m3/h)

Length (mm) Diameter (mm)

Weight (kg)

Cu Anod

e

Al Anod

e

Cu Anod

e

Al Anod

e

Cu Anod

e

Al Anod

eDCA-1 100 250 250 95 95 15 5DCA-2 200 300 300 95 95 18 6DCA-3 300 350 350 95 95 21 7DCA-4 400 400 400 95 95 24 8DCA-5 500 450 450 95 95 27 9

DHCA-1 100 250 250 95 95 15 5DHCA-2 200 300 300 95 95 18 6DHCA-3 300 350 350 95 95 21 7DHCA-4 400 400 400 95 95 24 8DHCA-5 500 450 450 95 95 27 9DHT-1 100 200 200 95 95 15 5DHT-2 200 250 250 95 95 18 6DHT-3 300 350 350 95 95 21 7DHT-4 400 450 450 95 95 24 8DHT-5 500 550 550 95 95 27 9

• Penampang silinder = 142,46 kg

• Penampang persegi = 25,98 kg

Aluminium

TypeVolume of processing sea water

(m3/h)

Length (mm) Diameter (mm)

Weight (kg)

Cu Anod

e

Al Anod

e

Cu Anod

e

Al Anod

e

Cu Anod

e

Al Anod

eTCA-500 500 500 500 95 95 32 10TCA-800 800 700 700 95 95 44 14

TCA-1000 1000 550 550 118 118 54 16TCA-1300 1300 700 700 118 118 68 21TCA-1500 1500 800 800 95 95 50 15TCA-1800 1800 640 640 118 118 62 19TCA-2000 2000 700 700 118 118 68 21TCA-2500 2500 680 680 95 95 43 18TCA-3000 3000 530 530 118 118 52 16TCA-3300 3300 580 580 118 118 57 17

ChanelLuasAre (m2)

LuasanProteksi anoda

Jumlah anoda yang dibutuhkan

Cu (m2) Al (m2)Cu Al

1** 43,96 19,75 6 3 82* 8 6,75 2,5 2 43* 8 6,75 2,5 2 44* 8 6,75 2,5 2 45* 8 6,75 2,5 2 46* 8 6,75 2,5 2 4

7** 43,96 19,75 6 3 8

Kebutuhan suplai daya transformator

rectifier

Menghitung total tahanan pada sirkuit

DC

Menghitung tahanan anoda dan elektrolit

Menghitung tahanan kabel pada sirkuit DC

Menghitung tegangan DC transformator

rectifier

Menghitung tegangan DC untuk setiap

anoda

Menghitung loses tegangan DC

Menghitung suplai arus AC untuk

transformator rectifier

Rv = tahanan anoda –elektrolitρ = elektrolit resistivityL = panjang anodaK = konstatnta berdasarkan rasio

panjang dan diameter

Rc = besar tahanan pada kabelL c= panjang kabelRe = tahanan spesifik kabelN = jumlah kabel yang dipararele = jumlah inti pada kabel

Va = tegangan DC dari transformerIt = Total kebutuhan arus proteksiRt = Total tahanan sirkuit DCSF = faktor keamanan transformer (20%)Bemf = Tegangan balik 2 volt

I DC = Arus DC keluaran transformer rectifierV DC = Tegangan DC keluaran transformerV AC = Tegangan AC masukan transformerη TR = Effisiensi transformer rectifier (80%)

22

Jenis Anoda Rv (Ω) Rc (Ω) R total (Ω)

VA(Volt)

Cable Losses (V)

VDC(Volt)

IAC(Ampere)

PTR*)

(Watt)

Tembaga (Cu)2,79 0,225 3.0145 55,8 5,067 60,867 6,4 1689

Alumunium(Al) 6,07 0,495 6,5645 94 3,574 97,574 8,1 2137

Tabel Perhitungan Power Supply

*Safety factor including

Instalasi ICAF

Inst

alas

i ICA

F

Instalasi ICAF

Perhitungan biaya Instalasi dan Maintenance ICAF

1. Biaya investasi desain meliputi biaya seluruh peralatan penunjang sistem ICAF terdiri dari anoda aluminium dan anoda tembaga, kabel, conecting box, dan juga ICAF Digital Prosesing Unit.

2. Biaya pemasangan meliputi biaya total untuk semua pekerja dalam pemasangan

3. Biaya maintenance meliputi biaya replacement anoda ICAF

Biaya Instalasi

Investasi Awal

Biaya Instalasi

Maintenance/ replacement

Pada Instalas ICAF pada konsttruksi PLTAA dengan skala desain membutuhkan biayainstalasi yang terdiri dari biaya desain awal ICAF beserta biaya bekerja dalam pemasangannyadengan total Rp. 101.120.000,-

Jenis anoda yang digunakan dalam instalasi ICAF ini berupa tembaga dan alumunium,berdasarkan perhitungan dibutuhkan massa anoda tembaga sebesar 148,66 kg dan anodaaluminium 142,44 untuk penampang silinder, sedangkan penampang persegi dibutuhkanmassa anoda tembaga 28,28 kg dan massa anoda aluminium 25,98 kg

Berdasarkan luas area proteksi anoda tipe TCA - 1300 maka dibutuhkan 6 anodatembaga dan 16 anoda alumunium untuk anoda tipe DCA - 4 maka dibutuhkan 10 anodatembaga dan 20 anoda aluminium.

Dalam operasinya anoda akan disuplai oleh transformer rectifier dengan daya 1689,6watt dengan tegangan 60,8 volt untuk instalasi anoda tembaga dan untuk instalasi anodaalumunium diperlukan transformer rectifier dengan daya 2137 watt dengan tegangan 97,5 volt.

Saran

Perlu diadakan analisa teknis yang berkaitan dengan letakpemasangan anoda sehingga dihasilkan perlindungan yang maksimal

Untuk pengembangan lebih lanjut sebaiknya dilakukan perbandingananalisa menggunakan sistem anti fouling yang lain selain menggunakanICAF

Sekian

TERIMA KASIH

SEMOGA ILMU KITA BERMANFAAT