Automatic Voltage Regulator (AVR) Sebagai Pengontrol Suplai Tegangan Pada Exiter Generator Sinkron 3...
-
Upload
nur-kholifah-hidayah -
Category
Documents
-
view
289 -
download
5
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
VΦ
θO
Ia
IaZs
IaZ
IaRa
IaXS
IaXL
IaXa
E0
E
VΦ
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
VΦ
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