Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3...

download Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

of 61

Transcript of Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3...

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    1/61

    LAPO

    Automatic V

    Suplai Tega

    Pa

    U

    AN PRAKTEK INDU

      ltage Regulator (AVR) Sebagai

    gan Pada Exiter Generator Sinkr

     brik Gula Kebon Agung Malang

    Oleh:Fendi Rokhman

    110534406889

    IVERSITAS NEGERI MALANG

    FAKULTAS TEKNIK 

    URUSAN TEKNIK ELEKTRO

    OKTOBER 2013

      STRI

      engontrol

      n 3 Fasa

     

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    2/61

    LEMBAR PENGESAHAN

    Laporan Praktek Industri pada PG Kebon Agung Malang selama 2 bulan mulai

    tanggal 10 Juni sampai dengan tanggal 10 Agustus yang disusun oleh

     Nama : Fendi Rokhman

     NIM/DNI : 110534406889

    Program Studi : S1 Pendidikan Teknik Elektro

    Jurusan : Teknik Elektro FT UM

    Telah disetujui dan disahkan pada tanggal 04 Agustus 2013

    Pembimbing Industri,

    Sarjan M. , ST

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    3/61

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    4/61

    iii

    KATA PENGANTAR 

    Puji syukur penyusun haturkan ke hadirat Allah SWT dimana atas karunia-

     Nya lah praktek industri di PG Kebon Agung Malang dapat dilakukan dan saya

    dapat menyelesaikan laporan praktek industri ini. Shalawat serta salam mahabbah

    semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, sebagai

     pembawa risalah Allah terakhir dan penyempurna seluruh risalah-Nya.

    Praktek industri ini merupakan salah satu syarat mata kuliah wajib

    mahasiswa S1 Pendidikan Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro Universitas

     Negeri Malang . Praktek Industri juga merupakan sarana penyambung antara teori

    dalam kelas dan keadaan sebenarnya pada suatu industri.

    Tidak lupa saya mengucapkan terimakasih pada semua pihak yang telah

    membantu dan membimbing saya selama melaksanakan Praktek Industri dan

     proses penyusunan laporan ini, baik secara langsung maupun tidak langsung.

    Dengan terselesaikannya laporan Paktek Industri ini, saya mengucapkan

    terimakasih khususnya kepada:

    1. Bapak Drs. Slamet Wibawanto, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang.

    2. Ibu Yuni Rahmawati, S.T., M.T selaku Koordinator Praktek Industri,

    Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang.

    3. Bapak Aripriharta, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Praktek 

    Industri, Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang.

    4. Bapak Sarjan M., S.T. selaku Pembimbing Lapangan di PG kebon

    Agung.5. Seluruh staf karyawan PG Kebon Agung.

    6. Kedua orang tua yang senantiasa mendukung secara material dan

    spiritual serta motivasinya kepada kami.

    7. Seluruh dosen dan staf Unversitas Negeri Malang pada umumnya dan

    dosen serta Staf Jurusan Teknik Elektro pada khususnya.

    8. Rekan kerja praktik atas kerja samanya selama ini sehingga praktik 

    kerja lapangan ini dapat terselesaikan dengan baik.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    5/61

    iv

    9. Teman-teman mahasiswa yang telah memberikan dukungan baik suka

    maupun duka.

    Besar harapan penyusun, semoga laporan ini memenuhi persyaratan yang

    telah ditentukan dan bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.

    Penyusun sadar masih banyak kekurangan dalam penulisan maupun

     penyampaian kata-kata dalam laporan ini. Saran dan kritik yang membangun demi

    kesempurnaan laporan ini sangat diharapkan oleh penyusun..

    Malang, 04 Oktober 2013

    Penyusun

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    6/61

    v

    DAFTAR ISI

    KATA PENGANTAR ................................................................................................. iii

    DAFTAR ISI................................................................................................................ v

    DAFTAR TABEL........................................................................................................vii

    DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................xiii

    LAMPIRAN.................................................................................................................x

    BAB I. PENDAHULUAN

    A. Dasar Pelaksanaan Praktek Industri ............................................................1

    B. Visi dan Misi Praktek Industri.....................................................................3

    C. Latar Belakang Praktek Industri..................................................................3

    D. Tujuan Praktek Industri ...............................................................................4

    E. Manfaat Praktek Industri .............................................................................4

    F. Rumusan Masalah .......................................................................................5

    G. Batasan Masalah .......................................................................................... 5

    H. Metodologi Penyusunan Laporan................................................................5

    BAB II. GAMBARAN UMUM (GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN)

    A. Sejarah Singkat Pabrik Gula Kebon Agung ................................................7

    B. Struktur Organisasi dan Ketenagakerjaan PG Kebon Agung......................8

    C. Keselamatan dan Kesehatan Karyawan.......................................................9

    D. Sarana pendukung .......................................................................................9E. Uraian Proses Produksi Gula.......................................................................9

    1. Stasiun penerimaan.................................................................................11

    2. Stasiun Timbangan .................................................................................11

    3. Stasiun Gilingan .....................................................................................11

    4. Stasiun Pemurnian ..................................................................................11

    5. Stasiun Penguapan..................................................................................11

    6. Stasiun Masakan .....................................................................................12

    Halaman

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    7/61

    vi

    7. Stasiun Puteran .......................................................................................12

    8. Stasiun Pembungkusan...........................................................................12

    9. Gudang ...................................................................................................13

    BAB III. AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) SEBAGAI

    PENGONTROL SUPLAI TEGANGAN PADA EXITER 

    GENERATOR SINKRON 3 FASA ............................................................14

    A. Sumber energi listrik PG Kebon Agung...................................................... 14

    1. Pembangkit Listrik Negara (PLN) .....................................................14

    2. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) PG Kebon Agung .............15

    3. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) .......................................20

    4. Komponen Komponen Panel PLTU .................................................. 23

    B. Prinsip Kerja Generator Sinkron ................................................................. 33

    C. Sistem Eksitasi ( Excitation System) ............................................................35

    D. AVR Sebagai Pengontrol Suplai Arus Tegangan Pada Exiter ....................38

    BAB IV. PENUTUP ....................................................................................................47

    A. Kesimpulan..................................................................................................47

    B. Saran ............................................................................................................49

    DAFTAR PUTAKA ....................................................................................................50

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    8/61

    vii

    DAFTAR TABEL

    Tabel

    Tabel 2.1 Para Administratur/ Pemimpin Pabrik Gula Kebon Agung.........................9

    Tabel 3.1 Spesifikasi Transformator PLN ...................................................................15

    Tabel 3.2 Spesifikasi Turbin Uap Generator 1 dan 2 ..................................................17

    Tabel 3.3 Spesifikasi Turbin Uap Generator 3.............................................................18

    Tabel 3.4 Spesifikasi Turbin Uap Generator 4.............................................................19

    Tabel 3.5 Spesifikasi Transformator Generator Shinko...............................................20

    Tabel 3.6 Name Plate Mesin Diesel 1 dan 2 ................................................................21

    Tabel 3.7 Name Plate Generator 1 ...............................................................................22

    Tabel 3.8 Name Plate Generator 2 ...............................................................................22

    Tabel 3.9 Data rata-rata arus beban panel .................................................................... 32

    Halaman

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    9/61

    viii

    DAFTAR GAMBAR 

    Gambar 2.1 Struktur Organisasi PG Kebon Agung.....................................................8

    Gambar 2.2 Bagan Proses Pembuatan Gula.................................................................10

    Gambar 2.3 Foto Gedung Pengepakan Gula ................................................................12

    Gambar 2.4 Foto Gudang Penyimpanan Gula .............................................................13

    Gambar 3.1 Foto Transformator PLN..........................................................................14

    Gambar 3.2 Foto Name Plate Transformator...............................................................15

    Gambar 3.3 Foto Turbin Uap Generator 1,2................................................................16

    Gambar 3.4 Foto Name Plate Generator 1,2 ................................................................16

    Gambar 3.5 Foto Turbin Uap Generator 3 ................................................................... 17

    Gambar 3.6 Foto Name Plate Generator ......................................................................17

    Gambar 3.7 Foto Turbin Uap Generator 4 Shinko.......................................................18

    Gambar 3.8 Foto Generator 4 Shinko ..........................................................................18

    Gambar 3.9 Foto Tranformator Turbin Shinko............................................................19

    Gambar 3.10 Foto Name Plate Transformator.............................................................20

    Gambar 3.11 Foto Generator Mesin Diesel 1 .............................................................. 21

    Gambar 3.12 Foto Generator Mesin Diesel 2 .............................................................. 21

    Gambar 3.13 Pengawatan Panel PLTU/ PLN PG Kebon Agung Malang ...................23

    Gambar 3.14 Bentuk fisik ACB ...................................................................................24

    Gambar 3.15 Bagian-Bagian ACB..............................................................................25

    Gambar 3.16 Foto kapasitor bank pada panel PG Kebon Agung Malang...................26

    Gambar 3.17 Foto Ampere Meter ................................................................................26Gambar 3.18 Foto Volt Meter .....................................................................................28

    Gambar 3.16 Foto DC Ampere Meter .........................................................................28

    Gambar 3.20 Foto DC Volt Meter ...............................................................................29

    Gambar 3.21 Foto Freqwency Meter ...........................................................................29

    Gambar 3.22 Foto Watt Meter .....................................................................................29

    Gambar 3.23 Foto Cos θ Meter ....................................................................................29

    Gambar 3.24 Foto Sinkronoskop .................................................................................30

    Halaman

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    10/61

    ix

    Gambar 3.25 Foto COS (Change Over Switch)...........................................................30

    Gambar 3.26 Faktor daya lagging  (tertinggal).............................................................34

    Gambar 3.27 Faktor daya leading  (mendahului) .........................................................34

    Gambar 3.28 Faktor daya unity ....................................................................................35

    Gambar 3.29 Model AVR............................................................................................39

    Gambar 3.30 Foto AVR Generator Shinko PG Kebon Agung Malang....................... 40

    Gambar 3.31 Diagram sistem eksitasi..........................................................................41

    Gambar 3.32 Diagram AVR ........................................................................................42

    Gambar 3.33 Grafik hubungan sensing tegangan terhadap output of Generator .........42

    Gambar 3.34 Rangkaian Amplifier ..............................................................................43

    Gambar 3.35 Diagram Minimum Excitasi Limiter ......................................................45

    Gambar 3.36 Blok Diagram Automatic Follower........................................................46

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    11/61

    x

    DAFTAR LAMPIRAN

    Lampiran 1 : Surat Persetujuan Permohonan Praktek Kerja Industri ..........................51

    Lampiran 2 : Jadwal Kegiatan Praktek Industri ...........................................................52

    Lampiran 3 : Agenda Harian Praktek Industri .............................................................53

    Lampiran 4 : Daftar Hadir Mahasiswa Praktikan .......................................................57

    Lampiran 5 : Catatan Kegiatan Praktek Industri ..........................................................59

    Halaman

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    12/61

    1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    A. Dasar Pelaksanaan Praktek Industri

    Sesuai dengan Peraturan Pemerintah (PP) No. 60 tahun 1999 tentang

    Pendidikan Tinggi antara lain menyatakan bahwa tujuan Pendidikan Tinggi

    adalah menyiapkan peserta didik menjadi anggota masyarakat yang memiliki

    kemampuan akademik atau profesional yang dapat menerapkan, mengembangkan,

    menyebarluaskan ilmu pengetahuan dan teknologi, kesenian serta mengupayakan

     penggunaannya untuk meningkatkan taraf hidup masyarakat dan memperkaya

    kebudayaan masyarakat.

    Seiring pelaksanaan peraturan tentang otonomi daerah, menuntut segenap

    komponen yang ada yaitu pemerintah, praktisi industri, lembaga pendidikan

    (perguruan tinggi) dan masyarakat Indonesia pada umumnya perlu membentuk 

     pola kerja sama. Dalam hal ini pola kerja sama yang dimaksud adalah lembaga

     pendidikan (perguruan tinggi) sebagai teknologi, praktisi industri sebagai

     pengembang dari inovasi yang tercipta, pemerintah sebagai pengambil kebijakan

    dan masyarakat sebagai konsumen.

    Praktisi industri atau dalam hal ini perusahaan sebagai salah satu tempat

    mengaplikasikan teknologi diarahkan mampu mengantisipasi kemajuan teknologi

    yang ada. Sehingga kemajuannya dapat diikuti oleh masyarakat.

    Pada saat ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin

    meningkat. Untuk itu dalam segala jenis usaha diperlukan segala terobosan-

    terobosan dan inovasi yang dapat memperkokoh penerapan sistem kerja sehingga

    mendapatkan hasil yang maksimal demi eksistensi lembaga yang bersangkutan.

    Salah satu yang di tempuh adalah meningkatkan kerjasama antara kaum pelajar 

    dengan perusahaan atau industri yaitu dengan observasi lapangan dalam

     pelaksanaan pembangunan proyek yang sedang dilaksanakan.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    13/61

    2

    Universitas Negeri Malang (UM) adalah sebuah perguruan tinggi negeri di

    Indonesia yang berperan dalam meningkatkan sumber daya manusia guna

     pengembangkan dalam dunia industri, serta sebagai The Learning University

    untuk meningkatkan kualitas pendidikan di Indonesia. Lulusan UM Malang

    diharapkan dapat membantu dalam hal perkembangan industri, sesuai dengan

    keahlian masing-masing. Sehingga, berbagai kerja sama dengan pihak industri

     perlu ditingkatkan, baik dalam wujud Kunjungan Industri atau Praktik Industri.

    Wawasan dan pengalaman tentang dunia kerja sangat diperlukan bagi mahasiswa,

    karena mengingat negara Indonesia tergolong negara berkembang, dimana banyak 

    teknologi yang masuk dan diterapkan dalam industri. Sehingga diharapkan

    mahasiswa dapat lebih mengenal tentang dunia industri dan perkembangan

    industri.

    Praktek Industri merupakan mata kuliah wajib ditempuh sebagai salah satu

    syarat kelulusan bagi mahasiswa Universitas Negeri Malang pada umumnya dan

    fakutas teknik jurusan teknik elektro pada khususnya yang telah menempuh

    minimal 80 sks, kegiatan ini juga digunakan sebagai jalan untuk menerapkan serta

    mengembangkan secara langsung teori-teori yang telah didapat dibangku kuliah

    dengan menitik beratkan pada bidang kelistrikan agar dapat dipraktekan langsung

    dilapangan.

    Praktik Industri merupakan salah satu kurikulum wajib yang harus ditempuh

    oleh mahasiswa S1 Pendidikan Teknik Elektro Universitas Negeri Malang.

    Praktik Industri diharapkan dapat memberi pengalaman mahasiswa untuk bekerja

    secara langsung di Industri. Selain Praktik Industri dapat dijadikan sebagai ajang

    kesesuaian antara dunia pendidikan dengan dunia industri. Sehingga, Pabrik Gula

    Kebon Agung Malang dianggap sesuai sebagai tempat Praktik Industri.Meskipun hanya bersifat orientasi atau pengenalan dunia kerja, namun

    kegiatan ini mempunyai peran penting dalam mendukung kelangsungan akademis

    mahasiswa. Sehingga setelah pelaksaan Praktek Industri (PI) mahasiswa

    diharapkan mempunyai pengalaman kerja yang sudah siap sebagai calon tenaga

    kerja diperusahaan.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    14/61

    3

    B. Visi dan Misi Praktek Industri

    Adapun visi dari Praktek Industri ini sendiri adalah :

    a. Memperkokoh link and match antara Universitas Negeri Malang

    dengan industri.

     b. Membentuk mahasiswa jurusan teknik elektro yang unggul dan

     berstandar internasional serta mampu berperan aktif dalam

     pembangunan bangsa melalui proses pendidikan, penelitian, dan dunia

    kerja.

    c. Memberi pengakuan penghargaan terhadap pengalaman kerja sebagai

     bagian dari proses pendidikan.

    Adapun misi dari Praktek Industri (PI) ini sendiri adalah :

    a. Menghasilkan lulusan yang berkompeten dalam dunia pendidikan

    maupun dunia kerja.

     b. Melatih mahasiswa agar siap menghadapi masyarakat yang heterogen

    atau masyarakat yang majemuk kelompok kerja serta memberikan

    kesempatan kepada mahasiswa untuk dapat beradaptasi pada suasana

    dunia kerja yang sebenarnya, sehingga mampu berkomunikasi dan

    memliki rasa tanggung jawab serta disiplin yang tinggi.

    c. Mempersiapkan mahasiswa untuk belajar secara mandiri bekerja dalam

    suatu tim dan mengembangkan potensi serta berkualitas sesuai dengan

     jurusan yang digeluti.

    C. Latar Belakang Masalah

    Sistem tenaga listrik secara umum dibagi menjadi tiga bagian yaitu sistem

     pembangkitan, jaringan transmisi dan beban. Jika terjadi perubahan permintaandisisi beban, maka akan terjadi perubahan pada tegangan terminal sistem

     pembangkit. Tegangan yang konstan pada terminal generator merupakan suatu

     besaran penting yang harus dipertahankan untuk menghasilkan supply daya yang

    diharapkan. Untuk itu, diperlukan peralatan kontrol yang digunakan untuk 

    mengatur besaran masukan guna mencapai titik keseimbangan. Automatic Voltage

     Regulator (AVR) merupakan peralatan kontrol otomatis yang digunakan untuk 

    menjaga agar tegangan terminal generator selalu konstan.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    15/61

    4

    D. Tujuan Praktek Industri

    Praktek Industri (PI) adalah salah satu kurikulum yang berlaku di jurusan

    teknik elektro program studi pendidikan teknik elektro Universitas Negeri Malang

    yang harus ditempuh oleh mahasiswa sebelum menyelesaikan skripsi.

    1. Tujuan umum

    a. Membentuk tenaga pendidik dan tenaga kerja yang memiliki keahlian

     profesional, dengan tingkat pengetahuan, ketrampilan, dan etos kerja

    yang mampu bersaing di era globalisasi.

     b. Memperkokoh “ Link & Match” antara Universtas Negeri Malang

    dengan dunia usaha/ industri.

    c. Menigkatkan efisisensi proses pendidikan dan pelatihan tenaga kerja

    yang berkualitas.

    d. Memberi pengakuan penghargaan terhadap pengalaman kerja sebagai

     bagian dari proses pendidikan.

    2. Tujuan khusus

    a. Mengetahui struktur organisasi perusahaan / industri.

     b. Menerapkan kemampuan di perusahaan / industri sesuai kemampuan

    yang diperoleh selama kuliah.

    c. Mempersiapkan mahasiswa untuk belajar bekerja secara mandiri,

     bekerja dalam suatu tim dan mengembangkan potensi serta berkualitas

    sesuai dengan minat dan bakatnya masing-masing.

    d. Meningkatkan status dan keprbadian para mahasiswa, sehingga mampu

     berinteraksi, berkomunikasi dan memiliki rasa tanggung jawab serta

    disiplin yang tinggi.

    e. Memberi kesempatan dan garansi bagi mahasiswa yang berpotensiuntuk menjadi tenga kerja yang terampil dan produktif berdasarkan

     pengakuan standar profesi.

    E. Manfaat Praktek Industri

    a. Mengetahui seluk beluk dunia kerja.

     b. Melihat langsung aplikasi dan kebenaran teori yang telah dipelajari.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    16/61

    5

    c. Memberikan kesempatan untuk mempelajari keterampilan dan

     pengatahuan baru melalui kegiatan kerja sama dengan pakar industri

    yang telah berpengalaman dilapangan.

    d. Mengaplikasikan dan membandingkan ilmu yang telah diperoleh

    selama dalam perkuliahan dengan kenyataan yang ada dilapangan.

    e. Mengetahui berbagi permasalahan yang ada di dunia industri dan dapat

    memberikan kontribusi penyelesaian masalah.

    F. Rumusan Masalah

    Permasalahan yang dibahas dalam laporan ini adalah Automatic Voltage

     Regulator (avr) sebagai pengontrol suplai tegangan pada exiter generator sinkron

    3 fasa.

    G. Batasan Masalah

    Laporan Praktek Industri ini agar lebih terarah maka kami memberikan

     batasan pada : Automatic Voltage Regulator (AVR) sebagai pengontrol suplai

    tegangan pada exiter generator sinkron 3 fasa.

    H. Metodologi Penyusunan Laporan

    Dalam pelaksanaan Praktek Industri ini, digunakan dua metode dalam

     pengumpulan data. Adapun metode praktek yang digunakan ini adalah sebagai

     berikut :

    1. Metode penelitian kepustakaan (library research)

    Studi Kepustakaan yaitu mengadakan penelitian dengan cara mempelajari

    dan membaca literatur-literatur yang ada hubungannya dengan permasalahan yang

    menjadi obyek penelitian.

    2. Metode penelitian lapangan ( field research)

    Metode ini digunakan dalam pengumpulan data, dimana penyelidik secara

    langsung terjun pada objek penelitian, sedangkan cara lain yang dipakai dalam

     field research ini adalah interview yaitu suatu metode yang digunakan dalam

    mendapatkan data dengan jalan mengajukan pertannyaan secara langsung pada

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    17/61

    6

    saat perusahaan mengadakan suatu kegiatan dan observasi yaitu suatu metode

    dalam memperoleh data, dengan mengadakan pengamatan langsung keadaan yang

    sebenarnya dalam perusahaan.

    3. Metode diskusi

    artinya metode ini dilakukan untuk memecahkan masalah secara kelompok 

    dengan mengungkapkan masing-masing ide. Diskusi dilakukan ketika memang

    diperlukan suatu diskusi.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    18/61

    7

    BAB II

    GAMBARAN UMUM

    GAMBARAN UMUM PG KEBON AGUNG MALANG

    A. Sejarah Singkat Pabrik Gula Kebon Agung

    Pabrik Gula Kebon Agung mulai didirikan pada tahun 1905 di Malang

    oleh seorang pengusaha bernama Tan Tjwan Bie. Sekitar tahun 1917 pengelolaan

    PG Kebon Agung diserahkan kepada NV. Handel & Landbouws MaatschapijTideman van Kerchem sebagai Direksinya, kemudian dibentuk Perusahaan

    dengan nama NV. Suiker Fabriek Kebon Agoeng yang disebut PT PG Kebon

    Agung.

    Tabel 2.1 Para Administratur/ Pemimpin Pabrik Gula Kebon Agung

     Nama Masa Kepemimpinan

    Kwee Lian Tik 1908-1913

    Tan Boen Thang 1913-1917

    A. Rarnken l.Z.N 1918-1921(Tidak ditemukan data) 1921-1949

    Van Spanje 1949-1958

    Imam Mudiano Tirtohadiwidjojo 1958-1965

    R Soekarsono Darma Widjaja 1965-1967

    R. Soemarlan, B,Sc 1967-1981

    Ir. Hartolo ,MM 1981-1990

    Ir. Rudi CH. Basar ah, MBA 1990-1994

    H. Sucipto Abdul Djalil,B.Sc, MBA 1994-1996

    Ir. Ponidi 1997-2003

    Ir. Sudibyo 2003-2007

    Didid Taurisianto 2007-Sekarang

    (sumber: Arsip laporan PKL PG Kebon Agung Malang)

    Pabrik Kebon Agung berlokasi di Kecamatan Pakisaji, Kabupaten Malang,

    Provinsi Jawa Timur yang berjarak kurang lebih 110 km dari ibukota

     provinsi(Surabaya) dan kurang lebih 5 km dari ibukota kabupaten (Malang),PG

    Kebon Agung berada di ketinggian sekitar 500-700m diatas permukaan air laut,

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    19/61

    8

    dan juga memiliki lahan dengan jenis tanah aluvial, litosol, dan meditran. PG

    Kebon Agung berbatasan dengan kelurahan Kebon Sari di sebelah utara

    ,Kelurahan Lowokdoro di sebelah timur, Desa Genengan sebelah selatan dan Desa

    Sitirejo sebelah barat.

    B. Struktur Organisasi PG Kebon Agung

    Struktur organisasi yang berlaku di PG Kebon Agung berbentuk 

    fungsional berdasarkan fungsinya, yaitu pembagian atas unit-unit organisasi

    didasarkan pada spesialisasi tugas yang dilakukan dan juga wewenang dari

     pimpinan ke unit-unit organisasi dibawahnya dengan maksud agar dapat

    mengadakan pengawasan secara efektif. PG Kebon Agung dipimpin oleh seorang pimpinan yang membawahi empat bagian. Masing-masing kepala bagian

    membawahi seksi dan subseksi.

    Gambar 2.1 Struktur Organisasi PG Kebon Agung

    (Sumber: www.ptkebonagung.com)

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    20/61

    9

    C. Keselamatan dan Kesehatan Karyawan

    Untuk melindungi karyawan dan hal-hal yang dianggap rawan serta

    membahayakan keselamatan dan kesehatan karyawan selama kerja maka PGKebon Agung dilengkapi dengan sarana dan prasarana kesehatan dan keselamatan

    kerja, adapun sarana dan prasarana tersebut antara lain:

    1. Pemadam kebakaranyang terdiri dari hidrant, busa serta tepung

    2. Pelindung bagian mesin yang berputar.

    3. Pemakaian masker untuk temat yang berdebu.

    4. Pelindung telinga untuk tempat yang bising.

    5. Pemakaian pelindung kepala(helm).

    6. Pemakaian sabuk pengaman.

    7. Pemakaian sepatu karet untuk pekerja yang berhubungan dengan listrik.

    8. Pemakaian pelindung dada dan kacamata untuk pekerjaan mengelas.

    9. Dipasang slogan-slogan himbauan keselamatan dan kesehatan kerja.

    10. Diadakan pemeriksaan berkala.

    D. Sarana Pendukung

    Karyawan PG Kebon Agung mendapatkan sarana dan prasarana untuk 

    menunjang kesejahteraan karyawan, antara lain jalan, sumber air bersih, sarana

    listrik, perumahan dinas, kantor, gudang, mobil, tempat ibadah, poliklinik, taman

     bermain, fasilitas olahraga, dan peralatan dan mesin untuk pengolahan.

    E. Uraian Proses Produksi Gula

    Pabrik Gula Kebon Agung menghasilkan produk utama gula kristal putih Idengan kualitas IA dan hasil sampingnya adalah ampas, tetes, dan blotong. Proses

     pemurniannya menggunakan belerang dan kapur untuk pemisahan dari nira

     jernihnya. Faktor utama yang menentukan mutu hasil produksi adalah pada bahan

    dasar. Dalam hal ini tergantung pada bahan baku dan bahan-bahan pembantu.

    Proses produksi gula terbagi dalam beberapa proses, yaitu : penggilingan,

     pemurnian, penguapan, pemasakan/pengkristalan, putaran, pengeringan,

     pengemasan, dan penyimpanan. Pada PG. Kebon Agung proses tersebut terbagi

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    21/61

    10

    dalam stasiun, yaitu: stasiun penerimaan, stasiun timbangan, stasiun gilingan,

    stasiun pemurnian, stasiun penguapan, stasiun masakan, stasiun putaran, dan

    stasiun pembungkusan.Bahan baku PG. Kebon Agung yang digunakan adalah

    tebu yang berasal dari petani dan dikoordinir oleh Koperasi Unit Desa (KUD).

    Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, tebu didatangkan dari tiga sumber, yaitu tebu

    rakyat, tebu pabrik, dan tebu dari luar daerah. Untuk menjaga kuantitas produksi

    maka selalu diadakan penyuluhan, kebun-kebun percobaan untuk tebu giling, dan

     perluasan penyediaan bibit sehingga kebutuhan tercukupi. Semua kegiatan ini

    dilakukan oleh KUD setempat.

    Gambar 2.2 Bagan Proses Pembuatan Gula

    (Sumber: Arsip Laporan PKL PG Kebon Agung Malang)

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    22/61

    11

    1. Stasiun Penerimaan

    Truk tebu yang masuk PG. Kebon Agung harus ditempatkan dahulu di

     penampungan truk tebu sementara sebelum masuk ke stasiun gilingan yang

    disebut emplacement . Emplacement merupakan suatu tempat penimbunan atau

     pengaturan tebu yang akan ditimbang dan digiling. Adanya

    emplacement  diharapkan dapat meningkatkan kelancaran proses penimbangan

    dan penggilingan tebu.

    2. Stasiun Timbangan

    Setelah melihat hasil rendemen yang baik maka selanjutnya tanaman tebu

    yang dibawa oleh truk akan dibawa ke stasiun timbangan. Stasiun timbangan

     berfungsi untuk mengukur berat tebu yang akan digiling dan juga bahan-bahan

    lain yang keluar masuk PG.

    3. Stasiun Gilingan

    Stasiun Gilingan merupakan proses awal dari kegiatan produksi gula. Di

    stasiun gilingan ini tebu diperah/digiling untuk mendapatkan nira mentah. Dalam

     pemerahan ini perlu ditambahkan air imbibisi agar kandungan gula yang masih

     berada dalam ampas akan larut, sehingga ampas akhir diharapkan mengandungkadar gula serendah mungkin.

    4. Stasiun Pemurnian

    Pada pabrik gula, proses pemurnian memegangperanan penting dalam produksi

    gula, karena hasil pemurnian ini akan sangat mempengaruhi kualitas dari gula

    yang dihasilkan. Adapun tujuan dari proses pemurnian yaitu menghilangkan

    sebanyak mungkin kotoran yang terdapat dalam nira mentah dengan tetap menjaga agar 

     jangan sampai sukrosa maupun gula reduksinya mengalami kerusakan pada aliran

     proses dalam stasiun pemurnian.

    5. Stasiun Penguapan

    Stasiun penguapan bertujuan untuk menguapkan air yang terkandung

    dalam nira encer sehingga diperoleh nira kental dengan batas kekentalan 64%,

    selain itu hasil dari penguapan adalah air kondensat yang digunakan sebagai air 

     pengisi ketel.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    23/61

    6. Stasiun Masaka

    Stasiun ini be

    menjadi kristal gula

    7. Stasiun Putera

    Stasiun ini be

    induknya ( stroop) kri

     bungkus.

    8. Stasiun Pembu

    Di stasiun pe

    dengan karung plasti

    Peralatan yang digun

    gula ke karung denga

    menjahit karung yan

    sebagai alat akomoda

    n

      rtujuan untuk mengubah sukrosa yang berbe

    ang rata-rata berukuran 0,8 s/d 1,0 mm.

     

    tujuan untuk memisahkan kristal-kristal gul

    stal tersebut sehingga dihasilkan gula pasir y

    gkusan

      bungkusan dilakukan pembungkusan gula p

    yang akan mempunyai berat masing-masin

    akan adalah packer gula, yang berfungsi unt

    nukuran berat 50 kg, mesin jahit yang berfu

      telah diisi gula 50kg dan conveyor gula, ya

    si gula yang telah dijahit.

    Gambar 2.3 Foto Gedung Pengepakan Gula

    12

     

    tuk larutan

     

    yang larutan

      ang siap di

     

    roduk SHS

      50 kg.

      k memasukkan

      gsi untuk 

      g berfungsi

     

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    24/61

    9. Gudang

    Gula produk S

    digunakanadalah conve

    S yang dikemas akan disimpan di gudanggula. Pera

    or gula, yang berfungsi sebagai alat akomodasi gula

    Gambar 2.4 Foto Gudang Penyimpanan Gula

    13

      latan yang

      yang telah dijahit.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    25/61

     

    AUT

    SEBAGAI PE

    A. Sumber Energi

    Untuk meme penerangan pabrik di

    kebutuhan di pabrik,

    Malang menggunaka

    1. Pembangkit List

    PG Kebon Ag

    2300 KVA kemudia

    dengan kapasitas aru

    2309,34 A.

     

    14

    BAB III

    KEGIATAN KHUSUS

    MATIC VOLTAGE REGULATOR (AV

      GONTROL SUPLAI TEGANGAN PAD

    GENERATOR SINKRON 3 FASA

    Listrik PG Kebon Agung

    uhi kebutuhan tenaga listrik pada proses pro perukan sumber energi listrik yang dapat me

    dalam penggunaan sumber tenaga listrik PG

    3 sumber energi listrik diantaranya:

      rik Negara (PLN)

      ung menggunakan tegangan listrik menenga

    diturunkan dengan 2 buah trafo step down 2

    yang mampu dihasilkan oleh satu buah traf

    Gambar 3.1 Foto Transformator PLN

     

    )

      EXITER 

     

    duksi gula serta  asok seluruh

      Kebon Agung

     

    sebesar 20 Kv

      0 KV / 400 V

      sebesar 

     

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    26/61

     

    Tabel 3.1 Spesifikasi Tr

    Jumlah fasa

    Frekuensi

    Daya

    Tegangan Primer

    Tegangan Sekunder

    Arus sekunder

    Arus primer

    2. Pembangkit List

    Pembangkit Ldari tiga unit boiler ,

    ampas penggilingan t

    ketel di PG Kebon A

    dan masakan, juga di

    listrik tenaga uap PG

    kapasitas dan spesifi

    Gambar 3.2 Foto Name Plate Transformator

      ansformator PLN

    3

    50 Hz

    1600 KVA

      20.000 V

    213/400 V

      2309,34 A

      46,19 A

      rik Tenaga Uap (PLTU) PG Kebon Agun

    istrik Tenaga Uap yang ada pada PG Kebon  etiga unit tersebut dioperasikan dengan baha

    ebu.Uap panas yang dihasilkan oleh 3 unit b

      gung, selain digunakan untuk keperluan pada

    manfaatkan untuk menggerakan turbin PLT

    Kebon Agung terdiri dari 4 unit pembangkit

    asi sebagai berikut:

    15

     

    Agung berasal  n bakar dari

      iler stasiun

      turbin gilingan

      . Pembangkit

      listrik dengan

     

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    27/61

    16

    a. Turbin Uap Generator 1 dan 2

    Turbin uap generator 1 dan 2 merupakan turbin untuk menggerakan

    generator dengan daya kecil.Kedua turbin uap generator siemens ini memilikispesifikasi yang sama.

    Gambar 3.3 Foto Turbin Uap Generator

    Gambar 3.4 Foto Name Plate Generator 1,2

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    28/61

    17

    Tabel 3.2 Spesifikasi Turbin Uap Generator 1 dan 2

    Merk Siemens

    Kecepatan 10000 rpm/1500 rpm

    Tekanan uap baru 17 kg/cm2 - 20 kg/cm2

    Temperatur 300 0C - 320 0C

    Tekanan uap bekas 0,8 kg/cm2

    Temperatur 120 0C

    Kebutuhan uap/ kwh 11 kg/jam

    Daya Y/∆ 1600/1200 KVA

    Arus Y/∆ 2310/3000 A

    Tegangan Y/∆ 400/231V

    Faktor Daya 0,8

    b. Turbin Uap Generator 3

    Gambar 3.5 Foto Turbin Uap Generator 3

    Gambar 3.6 Foto Name Plate Generator

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    29/61

    18

    Tabel 3.3 Spesifikasi Turbin Uap Generator 3

    Merk Siemens

    Kecepatan 10000 rpm/1500 rpmTekanan uap baru 17 kg/cm2 - 20 kg/cm2

    Temperatur 300 0C - 320 0C

    Tekanan uap bekas 0,8 kg/cm2

    Temperatur 120 0C

    Kebutuhan uap/ kwh 11 kg/jam

    Daya 2135 KVA

    Arus 3080 A

    Tegangan 400 V

    Faktor Daya 0,8

    c. Turbin Uap Generator 4

    Gambar 3.7 Foto Turbin Uap Generator 4 Shinko

    Gambar 3.8 Foto Generator 4 Shinko

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    30/61

    19

    Tabel 3.4 Spesifikasi Turbin Uap Generator 4

    Merk Shinko

    Kecepatan 6000 rpm/1500 rpm

    Tekanan uap baru 17 kg/cm2 - 20 kg/cm2

    Temperatur 300 0C - 320 0C

    Tekanan uap bekas 0,5kg/cm2 - 0,8 kg/cm2

    Temperatur 120 0C

    Kebutuhan uap/ kwh 12,89kg/Kw

    Tegangan 6000 V

    Faktor Daya 0,8

    d. Tranformator Step Down PLTU PG Kebon Agung

    Tegangan sebesar 6000V dari generator kemudian diturunkan

    menggunakan 2 buah transformator step down secara paralel masing-masing

    menjadi sebesar 400 V.

    Gambar 3.9 Foto Tranformator Turbin Shinko

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    31/61

    Tabel 3.5 Spesifikasi Tr

    Jumlah fasa

    Frekuensi

    Daya

    Primer

    Sekunder

    Arus primer

    Arus sekunder

    3. Pembangkit List

    Pada PG Keb

    listrik cadangan pabr

    Dalam mengoprasika

     pelayanan selama 24

    harga solar non subsi

    Diesel digunakan jik

     pada PG kebon Agun

    ambar 3.10 Foto Name Plate Transformator

      ansformator GeneratorShinko

      3

    50 Hz

    3150 KVA

    6000 V

    400 V

      303,11 A

      4546,63 A

      rik Tenaga Diesel (PLTD) PG Kebon Agu

    n Agung, mesin diesel digunakan untuk su

    k apabila listrik PLN padam selama lebih da

    n mesin diesel membutuhkan solar sekitar 50

     jam, dikarenakan membutuhkan solar yang b

      di yang mahal, maka penggunaan Pembangk 

      keadaan darurat saja. Adapun spesifikasi da

    g yaitu:

    20

     

    ng Malang

      ber tenaga

      ri dua hari.

      liter/jam untuk 

      anyak dan

      it Listrik Tenaga

      ri mesin diesel

     

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    32/61

    21

    Gambar 3.11 Foto Generator Mesin Diesel 1

    Gambar 3.12 Foto Generator Mesin Diesel 2

    Tabel 3.6 Name Plate Mesin Diesel 1 dan 2

    Merk MAN

    Type Designation WV 17.5/22 B

    In-Line Cycl W

    Four Strok Cycle V

    Cylinder Bore in cm 17.5

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    33/61

    22

    Piston Stroke in cm 22

    Model B

    Air Temperature 20ºC (68ºF)

    Air Pressure 736 mmHg

    Power 415/395 BHP

    Cylinder Bore 175 mm(6.89 in)

    Piston Stroke 220 mm(8.66 in)

    Distance Between Cylinders 250 mm(9.84 in)

    Journal Diameter 105 mm(4.13 in)

    Speed 1000 rpm

    Sense of rotation Left

     No. Cylinder 8

    Firing Square 1-3-7-5-8-6-2-4

    Swept Volume of One Cylinder 5.291(322.8 cu in)

    Crankpin Diameter 105 mm(4.13 in)

    Length of Connecting Rod 420 mm(16.53 in)

    Tabel 3.7 Name Plate Generator 1

    Merk AEG

    Type SJRJ 110D-6D

     No 806219

    400/231 v 505 A

    350 kVA cos φ 0,8

    1000 Rpm 50 Hz

    Err 75 v 60 A

    Tabel 3.8 Name Plate Generator 2

    Merk AEG

    Type D6 112 / 8

     No 456215

    400v 476 A

    330 kVA cos φ 0,8

    264 kW

    1000 Rpm 50 Hz

    Err 84 v 55

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    34/61

    23

    4. Komponen-Komponen Panel PLTU

    Gambar 3.13 Pengawatan Panel PLTU/ PLN PG Kebon Agung Malang

    (Sumber: Data Stasiun Listrik PG Kebon Agung Malang)

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    35/61

    24

    Didalam sebuah pembangkit listrik, terdapat banyak komponen pendukung

    yang berfungsi sebagai pengaman ataupun pengatur suplai daya listrik yang di

     butuhkan di tiap-tiap stasiun. Pada PG KebonAgung Malang, komponen-

    komponen pendukung tersebut di rangkai dalam panel-panel yang tertata sehingga

    mudah dalam pengecekan dan pengoperasian jika terjadi gangguan.

    Ada pun komponen penyusun panel pada stasiun listrik di PG Kebon

    Agung Malang adalah:

    a.  Air Blast Circuit Breaker (ACB)

     Air Blast Circuit Breaker (ACB) adalah pemutus tenaga dimana udara

    sebagai medium dalam pemadaman busur api. Udara bertekanan tinggi ditiup

    dengan kecepatan supersonik melintasi busur api, sehingga pada saat kontak 

    terbuka maka dengan cepat Air Blast mengeluarkan udara bertekanan,

    mendinginkan busur dan menyapu busur api, sehingga dapat memadamkan busur 

    api dan memutuskan alian arus, Udara bertekanan itu disimpan dalam sebuah

    tangki dan diisi oleh sebuah kompresor, pemutus tenaga bertekanan dengan daya

     besardapat membuka arus-arus hubung singkat sebesar 40 KV pada tegangan

    saluran 500 KV. Kebisingan terjadi pada pemutusan tenaga tersebut. Pelepasan

    udara itu begitu nyaring sehingga lebih menyerupai ledakan yang dahsyat.

    Gambar 3.14 Bentuk Fisik ACB

    (Sumber: Siemens operation instructions, 2012:1)

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    36/61

    25

    Gambar 3.15 Bagian-Bagian ACB

    (Sumber: Siemens operation instructions, 2012:1)

    Keuntungan :

    1.Resiko kebakaran tidak ada.

    2.Busur api benar-benar hilang.

    3.Waktu pemutusan dan pemadaman sangat cepat.

    4.Karena hanya membutuhkan sedikit energi, air blast sangat cocok untuk 

    kondisi dimana pemadaman sering dilakukan.

    5.Energi yang digunakan sangat banyak di alam yaitu udara.

    Kekurangan :

    1. Air Blast memiliki sifat yang relatif rendah pemadaman busur api.2. Air Blast Circuit Breaker sangat sensitif dari perubahan terhadap tegangan.

    3. Maintenaince kebanyakan pada kompresor untuk penyuplay udara.

    b. Kapasitor Bank 

    Kapasitor Bankmerupakan peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif 

    yang terdiri sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk 

    mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    37/61

    Gambar

    Fungsi utama

    induktif, Seperti yan

    induktif (L) dan kapa

    dijumpai memiliki ka

    karakteristik beban te

     beban kapasitif.

    c. Fuse / Sekering

    Sekering adalah s

     berlebihan yang men

    elemen sekering. Hal

    1. Arus nominal

    terus menerus

    2. Tegangan no

    yang diprotek

    3. Time current

    menentukan

    4.  Pre arcing ti  

    dapat melebu

    .16 Foto kapasitor bank pada panel PG KebonAg

    dari kapasitor bank yaitu sebagai penyeimba

    kita ketahui beban listrik terdiri dari beban

    sitif (C). Dimana peralatan listrik yang serin

    rakteristik induktif, sehingga untuk menyei

      rsebut perlu digunakan kapasitor yang berpe

    uatu peralatan proteksi kerusakan yang diseb

    galir dan memutuskan rangkaian dengan mel

      -hal yang perlu diperhatikan dalam pemiliha

    sekering (current rating ) adalah arus yang

    tanpa terjadi panas yang berlebihan dan ker 

      inal (voltage rating ) yaitu tegangan kerja a

    si atau peralatan

      rotection yaitu suatu lengkung karakteristik

    aktu pemutusan

      e adalah waktu yang diperlukan oleh arus y

    kan elemen sekering

    26

      ung Malang.

      ng beban

      eaktif (R),

      digunakan dan

      bangkan

      an sebagai

     

    abkan oleh arus

      eburannya

      sekering:

      engalir secara

      sakan

      tar konduktor 

     

    untuk 

     

    ng besar untuk 

     

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    38/61

    27

    5.  Arcing time adalah waktu elemen sekering melebur dan memutuskan

    rangkaian sehingga arus jatuh menjadi nol

    6.  Minimum fusing current adalah suatu harga minimun dari arus yang akan

    menyebabkan elemen sekering beroperasi (melebur)

    7.  Fusing factor adalah suatu perbandingan antara minimum fusing current

    dengan curret rating dari sekering. Umumnya sekering yang tergolong

     pada semi enclosed mempunyai faktor 2 dan untuk type HRC mempunyai

    faktor serendah mungkin 1,2

    8. Total operating time adalah waktu total yang diambil oleh sekering secara

    lengkap dapat mengisolasi dengan gangguan.

    9. Cut off ini adalah satuan fungsi yang penting sekering HRC. Jika elemen

    sekering melebur dan membatasi harga arus yang dicapai ini kita kenal

    dengan sebutan “arus cut off”

    d. Busbar

    Busbar atau rel adalah titik pertemuan atau hubungan trafo-trafo tenaga,

    SUTT, SKTT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan

    tenaga listrik atau daya listrik. Busbar biasanya digunakan untuk mengganti kabel

    di panel yang berkapasitas daya besar.

    e. Alat Ukur

    Alat ukur listrik adalah alat yang digunakan untuk mengukur besaran-

     besaran listrik seperti kuat arus listrik (I), beda potensial listrik (V), hambatan

    listrik (R), daya listrik (P), dll. Alat ukur listrik ini ada yang berupa alat ukur 

    analog dan ada juga yang berupa alat ukur digital.Pada panel PLTU PG Kebon

    Agung terdapat beberapa alat ukur listrik, antara lain:

    1. Amperemeter 

    Amperemeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur arus yang

    mengalir pada suatu penghantar listrik.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    39/61

    28

    Gambar 3.17 Foto Ampere Meter

    2. Voltmeter 

    Voltmeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur beda

     potensial atau tegangan pada ujung-ujung komponen elektronika yang sedang

    aktif.

    Gambar 3.18 Foto Volt Meter

    3. DC Amperemeter 

    Amperemeter DC adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk 

    mengukur Arus DC.

    Gambar 3.19 Foto DC Ampere Meter

    4. DC Volttmeter 

    DC Volt meter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur 

    tegangan DC.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    40/61

    29

    Gambar 3.20 Foto DC Volt Meter

    5. Freqwencymeter 

    Freqwencymeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur 

    frekuensi pada suatu sumber tegangan listrik AC.

    Gambar 3.21 Foto Freqwency Meter

    6. Wattmeter 

    Wattmeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengetahui daya

    yang dikonsumsi beban listrik.

    Gambar 3.22 Foto Watt Meter

    7. Cos θ meter 

    Cos θ meter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengetahui cos θ.

    Gambar 3.23 Foto Cos θ Meter

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    41/61

    30

    8. Sinkronoskop

    Sinkronoskop adalah alat ukur yang digunakan untuk sinkronisasi pararel

    dua generator.

    Gambar 3.24 Foto Sinkronoskop

    f. COS( Change Over Switch)

    COS (Change Over Switch) berfungsi sebagai penghubung dan pemutus

    tegangan dari sumber listrik, COS ini umumnya dioperasikan secara manual.

    Dengan pilihan 1-0-2 atau PLN-OFF-Generator.

    Gambar 3.25 Foto COS (Change Over Switch)

    g. MCB (Miniature Circuit Breaker )

    MCB ( Miniature Circuit Breaker ) adalah alat yang berfungsi untuk 

    memutus hubungan listrik yang bekerja secara otomatis apabila ada arus atau

     beban lebih yang melebihi kapasitas nominal dari MCB tersebut. Misalnya jika

    terjadi short circuit atau hubung pendek atau konslet (karena pada saat terjadi

     short , arus listrik akan melonjak naik), maka MCB akan jatuh / trip atau mati

    dengan sendirinya atau secara otomatis.

    h. PMT (Sakelar Pemutus Tenaga)

    Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) adalah suatu peralatan pemutus rangkaian

    listrik pada suatu sistem tenaga listrik, yang mampu untuk membuka dan menutup

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    42/61

    31

    rangkaian listrik pada semua kondisi, termasuk arus hubung singkat, sesuai

    dengan ratingnya. Juga pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal.

    Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu PMT agar dapat melakukanhal-hal diatas, adalah sebagai berikut:

    1. Mampu menyalurkan arus maksimum sistem secara terus-menerus.

    2. Mampu memutuskan dan menutup jaringan dalam keadaan berbeban

    maupun terhubungsingkat tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus

    tenaga itu sendiri.

    3. Dapat memutuskan arus hubung singkat dengan kecepatan tinggi agar 

    arus hubung singkat tidak sampai merusak peralatan sistem, membuat

    sistem kehilangan kestabilan, dan merusak pemutus tenaga itu sendiri.

    i. Autotrafo

    Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara

    listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer 

     juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu

     berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan

    sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator 

     biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan

    kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis

    ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan

    sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik 

    tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

     j. Pemakaian Beban Panel

    Berikut ini adalah data rata-rata pembagian beban panel utama PG Kebon

    agung di akhir tahun 2012-2013.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    43/61

    32

    Tabel 3.9 Data Rata-Rata arus Beban Panel tahun 2012-2013

    Panel Rata-Rata Arus (A) PLN/PG

    Injeksi Baru 450 PLN

    Vaccum 500 PG

    Talgo, Leburan 350 PG

    Timbangan 150 PG

    Conti 1,2,3,5,7,11,12 450 PLN

    BB3, WS3, WS6 450 PLN

    Conti 4, 6, 8, 9 500 PLN

    BB1, WS5 400 PLN

    CVP+Cultrog 600 PG

    DB 13 650 PG

    Vacum Robusi 575 PG

    WTP 150 PG

    MCC5 250 PG

    MCC4 450 PG

    BB2 500 PG

    ACB G. Siemens3 1800

    Kopel PG/PLN

    ACB G. Shinko 1 3000

    ACB G. Shinko 2 3000Penerangan 400 PLN

    Induk G. Siemens 1 Off  

    Induk G. Siemens 2 Off  

    Carne Gill + B. Elevator 200 PG

    Limbah, Besali 350 PG

    Pendingin Bak Basin PG

    Grup 6 600 PG

    RVF (Rotary VacuumFilter) 400

    PG

    Grup 8 300 PG

    Grup 7A 100 PG

    Grup 4 550 PG

    Grup 5 650 PG

    Grup 6A 400 PG

    Yosh 1 150 PG

    Yosh 2 350 PG

    Grup 3 400 PLN

    Grup 2 350 PLN

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    44/61

    33

    Panel Rata-Rata Arus (A) PLN/PG

    MCC 8 700 PG

    DB 11 500 PG

    Panel ESP 120PG

    Panel JJ 400 PG

    Keterangan :

    Sumber listrik 

    Beban

    B. Prinsip Kerja Generator Sinkron

    Generator sinkron dengan definisi sinkronnya, mempunyai makna bahwa

    frekuensi listrik yang dihasilkannya sinkron dengan putaran mekanis generator 

    tersebut. Rotor generator sinkron yang diputar dengan penggerak mula ( prime

    mover ) yang terdiri dari belitan medan dengan suplai arus searah akan

    menghasilkan medan magnet putar dengan kecepatan dan arah putar yang sama

    dengan putaran rotor tersebut (Universitas Sumatera Utara).Adapun prinsip kerja

    dari generator sinkron secara umum adalah sebagai berikut :

    a. Kumparan medan yang terdapat pada rotor dihubungkan dengan sumber 

    eksitasi tertentu yang akan mensuplai arus searah terhadap kumparan medan.

    Dengan adanya arus searah yang mengalir melalui kumparan medan maka

    akan menimbulkan fluks yang besarnya terhadap waktu adalah tetap.

     b. Penggerak mula ( Prime Mover ) yang sudah terkopel dengan rotor segera

    dioperasikan sehingga rotor akan berputar pada kecepatan nominalnya.

    c. Perputaran rotor tersebut sekaligus akan memutar medan magnet yang

    dihasilkan oleh kumparan medan. Medan putar yang dihasilkan pada rotor,

    akan diinduksikan pada kumparan jangkar sehingga pada kumparan jangkar 

    yang terletak di stator akan dihasilkan fluks magnetik yang berubah-ubah

     besarnya terhadap waktu. Adanya perubahan fluks magnetik yang melingkupi

    suatu kumparan akan menimbulkan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan

    tersebut.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    45/61

    34

    d. Untuk generator sinkron tiga phasa, digunakan tiga kumparan jangkar yang

    ditempatkan di stator yang disusun dalam bentuk tertentu, sehingga susunan

    kumparan jangkar yang sedemikian akan membangkitkan tegangan induksi

     pada ketiga kumparan jangkar yang besarnya sama tapi berbeda fasa 1200 satu

    sama lain. Setelah itu ketiga terminal kumparan jangkar siap dioperasikan

    untuk menghasilkan energi listrik.

    Dalam penerapannya terdapat 3 kasus umum dalam reaksi jangkar yaitu

    ketika faktor daya beban unity, dimana reaksi jangkar ini mengakibatkan distorsi.

    Ketika faktor daya beban zero lagging yang mengakibatkan pelemahan

    (demagnetising) karena fluksi utama berkurang sehingga tegangan induksi

     berkurang dan ketika faktor daya beban zero leading dimana pada kasus ini,

    fluksi utama mengalami penambahan (magnetizing) sehingga tegangan induksi

     juga meningkat. Berikut ini merupakan gambar diagram phasor pada generator 

    sinkron saat faktor daya tertinggal (lagging), mendahului (leading) dan satu

    (unity).

    Gambar 3.26 Faktor Daya Lagging (tertinggal)

    (Sumber: R. Panjaitan 2000:78)

    Gambar 3.27 Faktor Daya Leading (Mendahului)

    (Sumber: R. Panjaitan 2000:78)

    E0

    E

    θO

    Ia

    IaZs

    IaZ

    IaRa

    IaXS

    IaXL

    IaXa

    E0

    E

    θ

    Ia

    IaZsIaZ

    IaRa

    IaXS

    IaXL

    IaXa

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    46/61

    35

    Gambar 3.28 Faktor Daya Unity

    (Sumber: R. Panjaitan 2000:78)

    Dari diagram fasor diatas diketahui bahwa :

    E0 = Tegangan tanpa beban (no-load) yang merupakan nilai tegangan

    terinduksi maksimum pada jangkar ketika tidak ada tahanan jangkar (R a),

    reaktansi bocor (XL) dan reaksi jangkar.

    E = Tegangan beban terinduksi yang merupakan tegangan terinduksi

    setelah terdapat reaksi jangkar. Secara vektor, E lebih kecil daripada E0

    sebesar IaXa.

    VΦ = Tegangan terminal yang secara vektor lebih kecil daripada E0

    sebesar IaZs atau lebih kecil daripada E sebesar IaZ.

    a = Arus jangkar per phasa

    Ө = sudut faktor daya beban

    C. Sistem Eksitasi ( Excitation System)

    Sistem eksitasi merupakan system yang digunakan sebagai penguatan

    generator. Yang dimaksudkan eksitasi disini adalah penginjeksian arus DC ke

    lilitan medan generator yang berfungsi untuk menghasilkan tegangan keluaran

     pada generator. Eksitasi diperlukan untuk membangkitkan medan magnet yang

    cukup agar GGL dapat dibangkitkan. Eksitasi ini berupa arus searah, dengan

    demikian dibutuhkan suatu sumber DC agar arus eksitasi (arus penguatan) dapat

    E0

    E

    OIa

    IaZs

    IaZ

    IaRa

    IaXS

    IaXL

    IaXa

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    47/61

    36

    dihasilkan secara tetap. Eksitasi itu sendiri terdiri atas system penguatan sendiri

    dan penguatan terpisah.

    Perbedaan utama dari penguat sendiri dan penguat terpisah ini adalah

    sumber arus penguatannya. Pada penguat sendiri, arus penguatannya diperoleh

    dari output generator utama yang terlebih dulu disearahkan. Sedang kan penguat

    terpisah, arus penguatannya diperoleh dari sumber lain berupa generator DC

    ataupun AC yang terpisah dari generator utama.

    Sistem eksitasi merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan

    listrik dan pada perkembangannya, sistem eksitasi pada generator listrik ini dapat

    dibedakan menjadi 2 macam, yaitu system eksitasi dengan menggunakan sikat

    (brush excitation) dan system eksitasi Tanpa Sikat ( Brushless Excitation)

    1. Sistem Eksitasi dengan sikat

    Pada Sistem Eksitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listriknya berasal

    dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang

    disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier.

    Jika menggunakan sumber listrik listrik yang berasal dari generator AC atau

    menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) medan magnetnya adalah

    magnet permanent. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik 

    diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol

    kumparan medan eksiter utama (main exciter).Untuk mengalirkan arus Eksitasi

    dari main exciter ke rotor generator menggunakan slip ring dan sikat arang,

    demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter .

    Prinsip kerja pada sistem Eksitasi dengan sikat yaitu generator penguat yang

     pertama, adalah generator arus searah hubungan shunt yang menghasilkan arus

     penguat bagi generator penguat kedua. Generator penguat (exciter) untuk generator sinkron merupakan generator utama yang diambil dayanya. Pengaturan

    tegangan pada generator utama dilakukan dengan mengatur besarnya arus eksitasi

    (arus penguatan) dengan cara mengatur potensiometer atau tahanan asut.

    Potensiometer atau tahanan asut mengatur arus penguat generator pertama dan

    generator penguat kedua menghasilkan arus penguat generator utama. Dengan

    cara ini arus penguat yang diatur tidak terlalu besar nilainya (dibandingkan

    dengan arus generator penguat kedua) sehingga kerugian daya pada potensiometer 

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    48/61

    37

    tidak terlalu besar. PMT arus penguat generator utama dilengkapi tahanan yang

    menampung energi medan magnet generator utama karena jika dilakukan

     pemutusan arus penguat generator utama harus dibuang ke dalam tahanan.

    Sekarang banyak generator arus bolak-balik yang dilengkapi penyearah

    untuk menghasilkan arus searah yang dapat digunakan bagi penguatan generator 

    utama sehingga penyaluran arus searah bagi penguatan generator utama, oleh

    generator penguat kedua tidak memerlukan cincin geser karena. penyearah ikut

     berputar bersama poros generator. Cincin geser digunakan untuk menyalurkan

    arus dari generator penguat pertama ke medan penguat generator penguat kedua.

     Nilai arus penguatan kecil sehingga penggunaan cincin geser tidak menimbulkan

    masalah.

    Pengaturan besarnya arus penguatan generator utama dilakukan dengan

     pengatur tegangan otomatis supaya nilai tegangan klem generator konstan.

    Pengaturan tegangan otomatis pada awalnya berdasarkan prinsip mekanis, tetapi

    sekarang sudah menjadi elektronik.Perkembangan sistem eksitasi pada generator 

    sinkron dengan sistem eksitasi tanpa sikat, karena sikat dapat menimbulkan

    loncatan api pada putaran tinggi. Untuk menghilangkan sikat digunakan dioda

     berputar yang dipasang pada jangkar.

    2. Sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)

    Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus excitasi ke rotor 

    generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan

     pada sikat arang relatif kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang,

    digunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation.

    Keuntungan eksitasi tanpa menggunakan sikat adalah:

    a) Energi yang diperlukan untuk Eksitasi diperoleh dari poros utama (mainshaft), sehingga keandalannya tinggi

     b) Biaya perawatan berkurang karena pada sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless

    excitation) tidak terdapat sikat, komutator dan slip ring.

    c) Pada sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation) tidak terjadi kerusakan

    isolasi karena melekatnya debu karbon pada farnish akibat sikat arang.

    d) Mengurangi kerusakan ( trouble) akibat udara buruk (bad atmosfere) sebab

    semua peralatan ditempatkan pada ruang tertutup

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    49/61

    38

    e) Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat, sehingga meningkatkan

    keandalan operasi dapat berlangsung terus pada waktu yang lama.

    f) Pemutus medan generator (Generator field breaker), field generator dan bus

    exciter atau kabel tidak diperlukan lagi

    Biaya pondasi berkurang, sebab aluran udara dan bus exciter atau kabel

    tidak memerlukan pondasi

    D. AVR Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator

    Sistem tenaga listrik secara umum dibagi menjadi tiga bagian yaitu sistem

     pembangkitan, jaringan transmisi dan beban. Jika terjadi perubahan permintaan

    disisi beban, maka akan terjadi perubahan pada tegangan terminal sistem

     pembangkit. Tegangan yang konstan pada terminal generator merupakan suatu

     besaran penting yang harus dipertahankan untuk menghasilkan supply daya yang

    diharapkan. Untuk itu, diperlukan peralatan kontrol yang digunakan untuk 

    mengatur besaran masukan guna mencapai titik keseimbangan. Automatic Voltage

     Regulator (AVR) merupakan peralatan kontrol otomatis yang digunakan untuk 

    menjaga agar tegangan terminal generator selalu konstan.

    Pada prakteknya, daya reaktif yang disuplai generator ke beban, terus

    mengalami perubahan. Hal ini akan menyebabkan tegangan output (tegangan pada

    terminal generator) harus diubah-ubah untuk menjamin generator tersebut tetap

    stabil dalam mengkompensasi kebutuhan daya pada beban tersebut.Untuk 

    mengatur besar kecilnya tegangan output (Vt) yaitu dengan mengatur besar GGL

    induksi (E) yang dibangkitkan, dengan cara mengubah besarnya fluks rotor (φ)

    dimana besarnya fluks rotor tergantung dari besar arus penguatan sehingga dapat

    dikatakan bahwa untuk mengubah tegangan output dapat dilakukan dengan

    mengubah arus penguatan. Apabila tegangan output naik melebihi tegangan yang

    semestinya maka arus penguatan harus dikurangi sehingga tegangannya kembali

    turun. Sebaliknya apabila tegangan output turun maka arus penguatan harus

    dinaikkan agar tegangannya kembali normal.

    Pada sistem pengaturan arus penguatan ini, terdapat dua kondisi yang

    mungkin terjadi yaitu:

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    50/61

    39

    1. Under Excitation

    Kondisi under excitatoin yaitu suatu kondisi generator yang penguatannya

    kurang (kurang diperkuat) sehingga akan mencatu arus mendahului ke sistem. Hal

    ini dapat ditinjau menurut GGM/fluks dari reaksi jangkar. Ketika generator 

    kurang diperkuat maka ia harus memberikan arus mendahului ke sistem karena

    arus mendahului akan menghasilkan fluks jangkar yang akan memperkuat fluks

    rotor.

    2. Over Excitation

    Kondisi over excitation yaitu suatu kondisi generator yang penguatannya

    terlalu besar (terlalu diperkuat) sehingga akan mencatu arus tertinggal ke sistem.

    Ketika generator terlalu diperkuat maka ia harus memberikan arus tertinggal ke

    system karena arus tertinggal akan menghasilkan fluks jangkar yang akan

    melawan fluks rotor untuk mengurangi penguatan yang terlalu besar.

    Sebuah AVR bekerja dengan melibatkan beberapa bagian dari suatu

    generator/ pembangkit. Model sederhana darisebuah AVR pada sebuah generator 

    yang system penguatannya menggunakan sebuah generator DC tipe shunt

    ditampilkan seperti gambar berikut:

    Gambar 3.29 Model AVR 

    (Sumber: Elman Faeri, 2001:-)

    Amplifier

    Rectifier

    Stabilizer

    G

    VeVref 

    Exiter

    VR

    -

    PT

    Vf +

    -

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    51/61

    40

    Dari gambar model AVR diatas dapat diuraikan bahwa :

    Vref = Merupakan tegangan referensi sebelum masuk ke

    Amplifier 

    Amplifier = Merupakan penguatan yang berfungsi sebagi pengkondisi

    sinyal tegangan referensi

    Exiter =Merupakan system pasokan listrik DC sebagai penguatan

     pada generator listrik / pembangkit medan magnet

    Stabilizer = Berfungsi sebagai penyetabil yang memberikan umpan

     balik terhadap amplifier 

    Eksitasi yang biasa digunakan dalam sebuah generator terdapat beberapa

    tipe mulai yang menggunakan generator DC sampai yang tipe modern dengan

    menggunakan SCR sebagai penyearah untuk menghasilkan daya DC.

    Gambar 3.30 Foto AVR Generator Shinko PG Kebon Agung Malang

    AVR pada generator berfungsi untuk mengatur, mengontrol dan

    memonitor tegangan yang keluar dari main stator berdasarkan prinsip umpan balik 

    atau feed back dimana output dimonitor untuk mengontrol input supaya terjadi

    keseimbangan antara tegangan keluar dengan tegangan reference. sehingga

    tegangan yang keluar dari generator selalu konstan dengan berbagai level beban.

    Sistem pengoperasian Unit AVR ( Automatic Voltage Regulator ) berfungsi

    untuk menjaga agar tegangan generator tetap konstan dengan kata lain generator 

    akan tetap mengeluarkan tegangan yang selalu stabil tidak terpengaruh pada

     perubahan beban yang selalu berubah-ubah, dikarenakan beban sangat

    mempengaruhi tegangan output generator.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    52/61

    41

    Prinsip kerja dari AVR adalah mengatur arus penguatan (excitacy) pada

    exciter . Apabila tegangan output generator di bawah tegangan nominal tegangan

    generator, maka AVR akan memperbesar arus penguatan (excitacy) pada exciter.

    Dan juga sebaliknya apabila tegangan output Generator melebihi tegangan

    nominal generator maka AVR akan mengurangi arus penguatan (excitacy) pada

    exciter. Dengan demikian apabila terjadi perubahan tegangan output Generator 

    akan dapat distabilkan oleh AVR secara otomatis dikarenakan dilengkapi dengan

     peralatan seperti alat yang digunakan untuk pembatasan penguat minimum

    ataupun maximum yang bekerja secara otomatis.

    Gambar 3.31 Diagram sistem eksitasi.

    (Sumber: Brian Kristianto, 2013: -)

    AVR dioperasikan dengan mendapat catu daya dari permanen magnet

    generator (PMG) sebagai contoh AVR dengan tegangan 110V, 20A, 400Hz. Serta

    mendapat sensor dari potencial transformer (PT) dan current transformer (CT).

    CCC

    MEL

    ACExiter 

    G

    90R 

    AVR 

    Auto-Manual

    Mixer 

    Automatic

    Feed

    Thyristor 

    Firing Ciruit

    70E

    PMG

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    53/61

    42

    Gambar 3.32 Diagram AVR 

    (Sumber: Brian Kristianto, 2013: -)

    Dari gambar diatas diuraikan bagian-bagian pada unit AVR adalah :

    1. Sensing circuit 

    Tegangan tiga phasa generator diberikan pada sensing circuit melewati PT

    dan 90R terlebih dahulu, dan tegangan tiga phasa keluaran dari 90R diturunkan

    kemudian disearahkan dengan rangkaian dioda, dan diratakan oleh rangkaian

    kapasitor dan resistor dan tegangan ini dapat diatur dengan VR (Variable

    Resistant). Keuntungan dari sensing circuit adalah mempunyai respon yang cepat

    terhadap tegangan output generator.

    Output tegangan respon berbanding lurus dengan output tegangan

    Generator berbanding lurus seperti ditinjukkan pada gambar dibawah ini.

    Gambar 3.33 Grafik hubungan sensing tegangan terhadap output of Generator

    (Sumber: Brian Kristianto, 2013: -)

    Sensing

    Voltage

    Output voltage generator

    Sensing

    Circuit

    Comparative

    Amplifier 

    Amplifier 

    Circuit

    Auto-Manual

    Change Over 

    And Mixing Circuit

    CEL

    Dumping

    Circuit

    MBLAutomatic

    Follower 

    Thyristor 

    Firing Ciruit

    Thyristor 

    Firing Ciruit

    Phase

    Syncronizing

    PMG

    AC

    Exiter G

    70E

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    54/61

    43

    Keterangan:

    Sensing voltage: output tegangan resopon generator 

    Output voltage of generator: tegangan keluaran generator 

    2. Comparative amplifier 

    Rangkaian comparative amplifier digunakan sebagai pembanding antara

     sensing circuit dengan set voltage. Besar  sensing voltage dengan set voltage tidak 

    mempunyai nilai yang sama sehingga selisih/rentang besar tegangan tersebut.

    Selisih tegangan disebut dengan error voltage. Ini akan dihilangkan dengan cara

    memasang VR (variable resistance) pada set voltage dan sensing voltage.

    3. Amplifier circuit 

    Aliran arus dari D11, D12, dan R34 adalah rangkaian penguat utama atau

     penguatan tingkat terendah. Keluaran dari comparative amplifier dan keluaran

    dari over excitation limiter (OEL) adalah tegangan negative dan dari tegangan

    negative kemudian pada masukan OP201. Ketika over excitation limiter (OEL)

    atau minimum excitation limiter (MEL) tidak operasi maka keluaran dari

    comparative amplifier dikuatkan oleh OP201 dan OP301 masukan dari OP301

    dijumlahkan dengan keluaran dari dumping circuit . OP401 adalah Amplifier 

    untuk balance meter hubungan antara tegangan masuk dan tegangan keluaran dari

    OP201 dan OP401 diperlihatkan pada bagan berikut.

    Gambar 3.34 Rangkaian Amplifier

    (Sumber: Brian Kristianto, 2013: -)

    Amlipfier/ penguatan dari system eksitasi dapat berupa penguatan megnetik,

     penguatan putaran, atau penguatan elektronik. Amplifier dapat direpresentasikan

    sebagai KA dengan konstanta waktu TA, yang dalam model matematisnya seperti

     persamaan berikut:

    OP

    201

    OP

    301

    OP

    401

    Auto Manual Cange Over 

    and Mixer Circuit

    Balance

    Motor Damping

    Circuit

    MEL

    R35R34

    D13D11

    D14D12

    OEL

    Comparative

    Amplifier 

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    55/61

    44

    ( )

    ( ) =

    1 +

    Keterangan:

    KA: Amplifier /penguatan dari sistem eksitasi

    TA: konstanta waktu

     Nilai konstanta waktu (TA) sangat kecil yaitu berkisar antara 0.02 sampai 0.1

    detik.

    4. Automatic manual change over and mixer circuit 

    Rangkaian ini disusun secara Auto-manual pemindah hubungan dan

    sebuah rangkaian untuk mengontrol tegangan penguatanmedan generator. Auto-

    manual change over and mixer circuit pada operasi manual pengaturan tegangan

     penguatan medan generator dilakukan oleh 70E, dan pada saat automatic manual 

    change over and mixer circuit  beroperasi manual maka AVR (automatic voltage

     Rregulator ) belum dapat beroperasi. Dan apabila rangkaian ini pada kondisi auto

    maka AVR sudah dapat bekerja untuk mengatur besar arus medan generator.

    5. Limited circuit 

     Limited circuit adalah untuk penentuan pembatasan lebih dan kurang

     penguatan (excitation) untuk pengaturan tegangan output pada sistem excitacy,

    VR125 untuk pembatas lebih dari keluaran terminal C6 dan VR126 untuk 

     pembatas minimal dari keluaran terminal C6.

    6. Phase syncronizing circuit 

    Unit tyristor digunakan untuk mengontrol tegangan output tyristor dengan

    menggunakan sinyal kontrol yang diberikan pada gerbang tyristor dengan cara

    mengubah besarnya sudut sinyal pada gerbang tyristor. Rangkaian phase

    sinkronisasi berfungsi untuk mengubah sudut gerbang tyristor yang sesuai dengan

    tegangan output dari batas sinkronisasi dan juga sinyal kontrol yang diberikan

     pada tyristor di bawah ini terdapat gambar sinkronisasi.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    56/61

    45

    7. Thyristor firing circuit 

    Rangkaian ini sebagai pelengkap tyristor untuk memberikan sinyal kontrol

     pada gerbang tyristor.

    8. Dumping circuit 

    Dumping circuit akan memberikan sensor besarnya penguatan tegangan

    dari AC exciter dan untuk diberikan ke amplifier circuit dengan dijadikan feed

     back masukan terminal OP301.

    9. Unit tyristor 

    Merupakan susunan dari tyristor dan dioda. Dan juga menggunakan fuse

    (sekring) yang digunakan sebagai pengaman lebur dan juga dilengkapi dengan

    indikator untuk memantau kerja dari tyristor yang dipasang pada bagian depan

    tyristor untuk tiap phase diberikan dua fuse yang disusun pararel dan ketika

    terjadi kesalahan atau putus salah satunya masih dapat beroperasi.

    10. MEL (minimum excitacy limiter)

    MEL (minimum excitacy limiter ) yaitu untuk mencegah terjadinya output

    yang berlebihan pada generator dan adanya penambahan penguatan (excitacy)

    untuk meningkatkan tegangan terminal generator pada level konstan. Rangkaian

    ini digunakan untuk mendeteksi operasional dari generator yaitu dengan

    mendeteksi keluaran tegangan dan arus pada generator. Rangkaian ini juga

    digunakan untuk membandingkan keluaran tegangan generator dengan eksitasi

    minimum yang telah diseting. Rangkaian ini akan memberikan batas sinyal pada

    rangkaian AVR apabila melebihi eksitasi minimum, kemudian output dari MEL

    (Minimum Eksitasi Limiter) dikuatkan oleh amplifier.

    Gambar 3.35 Diagram Minimum Excitasi Limiter.

    (Sumber: Brian Kristianto, 2013: -)

    Current Factor

    Voltage Factor

    Ke AVR

    Amplifier

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    57/61

    46

    Keterangan:

    Current Factor : faktor arus yang memengaruhi pembatasan eksitasi

    Voltage Factor : faktor tegangan yang memengaruhi pembatasan eksitasi

    11. Automatic follower 

    Prinsip kerja dari alat ini adalah untuk melengkapi penguatan dengan

     pengaturan secara manual oleh 70E. Untuk menyesuaikan pengoperasian

    generator dalam pembandingan fluktuasi dari tegangan terminal oleh sinyal error.

    Hal tersebut digunakan untuk menjaga kesetabilan tegangan pada generator.

    Pengoperasian ini digunakan untuk pengaturan manual (70E) untuk ketepatan

    tingkatan excitacy yang telah disesuaikan. Kondisi pengoperasian generator dan

     pembandingan fluktuasi dari tegangan terminal oleh sinyal tegangan error . Hal

    tersebut dijadikan pegangan untuk menjaga kestabilan tegangan pada generator 

    dengan adanya perubahan beban . Automatic Follower digunakan untuk 

    mendeteksi keluaran regulator dari sinyal tegangan error dan pengoperasian

    otomatis manual adjuster dengan membuat nilai nol. Rangkaian ini untuk 

    menaikkan sinyal dan menurunkan sinyal yang dikendalikan oleh 70E. Dengan

    cara memutar 70E untuk mengendalikan sinyal pada rangkaian ini.

    Gambar 3.36 Blok Diagram Automatic Follower

    (Sumber: Brian Kristianto, 2013: -)

    Amplifier 

    Circuit

    Discrimination

    Circuit

    70E Raising

    Circuit

    70E

    M

    70E Raising

    Circuit

    Amplifier 

    Circuit

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    58/61

    47

    BAB IV

    KESIMPULAN DAN SARAN

    4.1. Kesimpulan

    PG Kebon Agung Malang mengolah tebu sebagai bahan baku dalam

    memproduksi gula jenis SHS. Untuk menjaga mutu produksi gula, PG Kebon

    Agung memiliki berbagai teknologi pendukung yang sudah diterapkan sejak 

     proses penanaman tebu dan pembudidayaannya, proses pemilihan tebu sebelum

     proses produksi, serta proses produksi gula.

    PG Kebon Agung memiliki sarana utama proses pengolahan tebu menjadi

    gula yaitu:

    1. Penerimaan, di sini angkutan tebu akan mengantri sebelum proses

     penimbangan dan membongkar tebu untuk digiling

    2. Timbangan, di stasiun ini akan dilakukan penimbangan terhadapangkutan tebu yang akan digiling menuju stasiun penggilingan.

    3. Gilingan, disini akan dihasilkan nira mentah dengan produk samping

     berupa ampas tebu.

    4. Pemurnian, disini akan dihasilkan nira encer dengan produk samping

     berupa blotong.

    5. Penguapan, disini akan dihasilkan nira kental dengan produk samping

     berupa air kondensat.6. Masakan dan puteran, disini akan dihasilkan gula SHS, dengan produk 

    samping berupa tetes.

    7. Pengepakan dan gudang, disini gula ditimbang kemudian dibungkus

    dengan berat masing-masing 50 kg. Kemudian disimpan di gudang.

    PG Kebon Agung memiliki sarana pendukung untuk menunjang proses

     pengolahan produksi gula yaitu:

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    59/61

    48

    1. Stasiun ketel yang berfungsi mensuplai uap untuk turbin uap generator 

    (PLTU) dan tenaga penggerak pada pagian stasiun gilingan.

    2. Stasiun water treatment yang berfungsi untuk mensuplai air ke stasiun

    ketel, selain dari air yang didapat dari proses penguapan nira (air 

    kondensat).

    3. Laboratorium untuk meneliti kualitas gula yang dihasilkan.

    4. Pembangkit Lisitrik Tenaga Uap (PLTU)

    5. Dll.

    PG. Kebon Agung memiliki sumber energi listrik lain selain dari PLN

    yang berkapasitas 2 x 1600 KVA, yaitu PLTU dan PLTD (milik PG. Kebon

    Agung sendiri) dengan rincian dan kapasitas sebagai berikut:

    1. PLTU

    Generator utama

    - Satu unit generator Shinko yang berkapasitas 4500 KVA

    - Satu unit generator siemens 3 yang berkapasitas 2135 KVA

    Generator cadangan

    -Dua unit generator Siemens 1,2 yang masing – masing memilikikapasitas Daya Y/∆ : 1600/1200 KVA

    2. PLTD

    Dua unit generator diesel 1, 2 dengan kapasitas masing 350, 330

    KVA. Generator yang digerakan oleh tenaga diesel ini hanya akan

    digunakan apabila jaringan listrik dari PLN padam selama dua hari atau

    lebih dan apabila pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) tidak dapat

    dioperasikan karena ada gangguan atau karena kurangnya pasokan uapdari stasiun ketel.

    Automated Voltage regulator (AVR) merupakan peralatan kontrol

    otomatis yang digunakan untuk menjaga agar tegangan terminal generator selalu

    konstan. Prinsip kerja dari AVR adalah mengatur arus penguatan ( excitacy)pada

    exciter.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    60/61

    49

    Generator yang digunakan di Pabrik Gula Kebon Agung Malang adalah

    generator sinkron 3 fasa yang digerakan oleh uap dan menggunakan system

    eksitasi untuk penguatan generator agar tetap stabil menggunakan system eksitasi

    tanpa sikat (brushless) dengan avr (automatic voltage regulator ) sebagai pusat

     pengaturan penguatannya.

    4.2. Saran

    Berdasarkan kegiatan praktik industri di PG Kebon Agung Malang ada

     beberapa saran yang disampaikan yaitu :

    1. Dalam penyusunan laporan PI mahasiswa harus sering berkonsultasi

    dengan pembimbing praktek sehingga mahasiswa dapat mengerti dan

    memahami kegiatan praktek secara jelas.

    2. Pelaksanaan Praktik Industri di lapangan hendaknya dilakukan secara

    maksimal, dengan cara mahasiswa harus lebih aktif untuk bertanya kepada

     pembimbing praktek sehingga mahasiswa mendapat tambahan

     pengetahuan dan wawasan yang dapat menunjang bagi studi mahasiswa.

    3. Apabila kapasitas pabrik diperbesar maka sebaiknya untuk kapasitas listrik 

    dari PLTU ditingkatkan supaya dapat mencukupi kebutuhan listrik pabrik 

    secara maksimal.

    4. Pelaksanaan K3 di PG Kebon Agung masih belum diterapkan secara

    maksimal, banyak karyawan dan pekerja di lapangan yang tidak 

    menggunakan peralatan kesehatan dan keselamatan kerja seperti helm,

    kacamata pelindung, masker, sarung tangan, sepatu pelindung yang baik 

    dan benar.

    5. Hendaknya pihak Universitas Negeri Malang lebih meningkatkankerjasamanya dengan perusahaan-perusahaan yang ada, sehingga pada

    masa mendatang kesempatan kerja maupun kesempatan untuk praktik 

    industri dari mahasiswa lebih besar.

  • 8/18/2019 Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3 Fasa_2

    61/61

    DAFTAR PUSTAKA

    Panjaitan, R. 2000.  Mesin Listrik Arus Bolak Balik. Bandung : Tarsito

    Heru, Dibyo Laksono. Perilaku Tegangan Sistem Eksitasi Generator Dengan

     Metode Penempatan Kutub Dalam Domain Waktu. Jurnal Nasional Elektro.

    Jurusan Teknik Elektro. Univ Andalas.

    Kristanto Brian. 2013. Automatic Voltage Regulator . http://blogs.itb.ac.id/el2244k 

    0112211049briankristianto1/2013/04/27/automatic-voltage-regulator/. (online).

    diakses 5 Juli 2013

    Siemens operation instructions. Petunjuk Pengoperasian Circuit Breaker Siemens

    PG Kebon Agung Malang.

     Metode pararel Generator Sinkron. http://dunia-

    listrik.blogspot.com/2009/04/metode-paralel-generator-sinkron.html. (online).

    diakses tanggal 5 juli 2013

    Arismunandar, A, Kuwahara. 1988. Teknik Tenaga Listrik Jilid 1. PT Pradnya

    Paramita, Jakarta

    Sumanto. 2000. Mesin Sinkron. Andi, Yogyakarta

    Website PT Kebon Agung . www.ptkebonagung.com. (online). Diakses tanggal 15

    Juli 2013