DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar...

6
ix DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL........................................................................................ i LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING ................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ............................................................ iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN.......................................................................... v MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... vi KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii DAFTAR ISI .................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................. 1 1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2 1.3 Tujuan Dan Manfaat ........................................................................ 2 1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 2 1.5 Metodologi Penelitian ..................................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 3 BAB II DASAR TEORI .................................................................................. 5 2.1 Frekuensi Arus Bolak Balik ............................................................ 5 2.2 Frekuensi Pada Sistem Tenaga Listrik ............................................ 6 2.2.1 Hubungan Frekuensi dan Daya Aktif Pembangkit................. 6 2.2.2 Pengaturan Frekuensi ............................................................. 7 2.3 Goovernor dan Speed Droop ........................................................... 9 2.3.1 Jenis JenisGenerator ............................................................... 12 2.3.2 Speed regulation (Speed Droop) ............................................ 13 2.4 Statisme Sistem Listrik Tenaga ....................................................... 17 2.5 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) ....................... 18 2.5.1 Prinsip Kerja PLTGU............................................................. 20 2.5.2 Proses Produksi Listrik Pada PLTGU.................................... 20

Transcript of DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar...

Page 1: DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar isi halaman judul..... i lembar pengesahan pembimbing..... ii

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ............................................................ iii

ABSTRAK ....................................................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN.......................................................................... v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... vi

KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii

DAFTAR ISI.................................................................................................... ix

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

DAFTAR TABEL............................................................................................ xiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah......................................................................... 2

1.3 Tujuan Dan Manfaat ........................................................................ 2

1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 2

1.5 Metodologi Penelitian ..................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan...................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI .................................................................................. 5

2.1 Frekuensi Arus Bolak Balik ............................................................ 5

2.2 Frekuensi Pada Sistem Tenaga Listrik ............................................ 6

2.2.1 Hubungan Frekuensi dan Daya Aktif Pembangkit................. 6

2.2.2 Pengaturan Frekuensi ............................................................. 7

2.3 Goovernor dan Speed Droop ........................................................... 9

2.3.1 Jenis JenisGenerator............................................................... 12

2.3.2 Speed regulation (Speed Droop) ............................................ 13

2.4 Statisme Sistem Listrik Tenaga ....................................................... 17

2.5 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) ....................... 18

2.5.1 Prinsip Kerja PLTGU............................................................. 20

2.5.2 Proses Produksi Listrik Pada PLTGU.................................... 20

Page 2: DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar isi halaman judul..... i lembar pengesahan pembimbing..... ii

x

2.5.3 Komponen Sistem PLTGU .................................................... 26

2.6 Strategi Pengaturan Frekuensi ......................................................... 34

2.6.1 Frekuensi Sistem > 50,5 Hz ( EkskursiFrekuensi)................. 35

2.6.2 Frekuensi Sistem 50 ± 0,2 Hz ( Kondisi Normal )................. 35

2.6.3 Frekuensi Sistem 49,7 – 49,5 Hz (Brown Out)...................... 36

2.6.4 Frekuensi Sistem 49,4 – 49,1 (Manual Load Shedding dan

Load Curtailment).................................................................. 36

2.6.5 Frekuensi Sistem 49,00 – 48,4 Hz (Pengaturan Beban

Otomatis oleh UFR) ............................................................... 36

2.6.6 Frekuensi Sistem 48,3 – 47,6 Hz (Operasi Kepulauan) ........ 37

2.6.7 Frekuensi Sistem 47,5 (Host Load)........................................ 37

2.7 Skema Pertahanan Pada Sistem Tenaga Listrik Jawa Tengah dan

DI Yogyakarta ................................................................................. 38

2.7.1 Operasi Kepulauan di Sistem Tenaga Listrik Jawa Tengah... 38

2.7.2 Operasi Kepulauan Tahap 1 Pada Frekuensi Sistem 48,3 Hz 39

2.7.3 Operasi Kepulauan Tahap 2 Pada Frekuensi Sistem 48,2 Hz 40

BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 43

3.1 Obyek Penelitian ............................................................................. 43

3.2 Alat-Alat Penelitian ......................................................................... 43

3.3 Data Penelitian................................................................................. 44

3.3.1 Rencana Operasi Kepulauan Tahap 1 Pada Frekuensi

Sistem 48,3 Hz sehubungan PLTU Tambak lorok unit 3

beroperasi ............................................................................... 44

3.3.2 Rencana Island Operation Tahap 2 Pada Frekuensi Sistem

48,2 Hz sehubungan PLTU Tambak lorok unit 3 beroperasi. 45

3.4 Data Pola Operasi PLTGU Tambak lorok................................... 46

3.4.1.Pola Operasi PLTGU Tambak lorok saat beban puncak

siang ....................................................................................... 46

3.4.2.Pola Operasi PLTGU Tambak lorok dengan masuknya

PLTU Tambak lorok unit 3 kapasitas 200 MW..................... 47

3.5 Data Beban Puncak Siang Malam ................................................... 48

Page 3: DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar isi halaman judul..... i lembar pengesahan pembimbing..... ii

xi

3.6 Tahapan Analisa Penelitian ............................................................. 52

3.6.1.Penentuan Skema Pertahanan / Defence scheme ................... 52

3.6.2.Pengumpulan data-data pendukung ....................................... 52

3.6.3.Perhitungan Frekuensi dari Daya Output Pembangkit

dengan daya konsumen. ......................................................... 52

3.6.4.Analisa Data ........................................................................... 53

3.6.5.Kesimpulan ............................................................................ 53

3.7 Flow chart Analisa Penelitian.......................................................... 53

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA................................................... 55

4.1. Perhitungan Operasi Kepulauan PLTGU Tambak pada beban

puncak siang .................................................................................... 55

4.1.1.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Siang beban 70 MW dan 150 MW......................................... 56

4.1.2.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Siang beban PLTGU 70 MW dan PLTU 200 MW................ 57

4.1.3.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Siang beban PLTGU 90 MW dan PLTU 150 MW................ 58

4.1.4. Island Operasi PLTGU Tambak lorok Beban Puncak Siang

beban PLTGU 90 MW dan PLTU 200 MW.......................... 59

4.2. Perhitungan Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok saat

beban puncak malam ....................................................................... 61

4.2.1.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

malam beban 70 MW dan 150 MW....................................... 62

4.2.2.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Malam beban PLTGU 70 MW dan PLTU 200 MW.............. 63

4.2.3.Operasi Kepuluan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Malam beban PLTGU 90 MW dan PLTU 150 MW.............. 64

4.2.4.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Malam beban PLTGU 90 MW dan PLTU 200 MW.............. 65

4.3. Perhitungan Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok saat

beban puncak siang dan malam PLTU Unit 3 tidak operasi ........... 66

Page 4: DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar isi halaman judul..... i lembar pengesahan pembimbing..... ii

xii

4.3.1.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

siang beban 70 MW ............................................................... 68

4.3.2.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Malam beban PLTGU 90 MW dan PLTU unit 3 tidak

operasi .................................................................................... 70

4.3.3.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Malam beban PLTGU 70 MW dan PLTU Unit 3 tidak

operasi .................................................................................... 71

4.3.4.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

siang beban PLTGU 90 MW dan PLTU Unit 3 tidak operasi 73

4.4. Perhitungan Island Operation PLTGU Tambak lorok saat beban

puncak siang dan PLTGU GTG 1.1 tidak operasi........................... 75

4.4.1.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

siang beban Minimal .............................................................. 76

4.4.2.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

Malam beban PLTGU tidak beroperasi dan PLTU unit 3

berbeban 150 MW.................................................................. 77

4.4.3.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

siang beban PLTGU tidak operasi dan PLTU Unit 3

berbeban 200 MW.................................................................. 78

4.4.4.Operasi Kepulauan PLTGU Tambak lorok Beban Puncak

malam beban PLTGU tidak operasi dan PLTU Unit 3

berbeban 200 MW.................................................................. 79

4.5. Hasil Analisa Perhitungan ............................................................... 79

4.6. Perbandingan hasil perhitungan dengan software Dig Silent.......... 80

BAB V PENUTUP ......................................................................................... 83

5.1. Kesimpulan...................................................................................... 83

5.2. Saran ................................................................................................ 84

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 85

Page 5: DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar isi halaman judul..... i lembar pengesahan pembimbing..... ii

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Rumus Frekuensi ...................................................................... 5

Gambar 2. 2 Gelombang Sinusoidal listrik 1 fasa......................................... 5

Gambar 2. 3 Grafik perubahan Frekuensi sebagai fungsi waktu .................. 8

Gambar 2. 4 Kerja dari generator .................................................................. 11

Gambar 2. 5 Grafik Speed Droop Kondisi Frekuensi Normal ...................... 14

Gambar 2. 6 Grafik Speed Droop Kondisi Frekuensi Naik .......................... 15

Gambar 2. 7 Grafik Speed Droop Kondisi Frekuensi Turun ........................ 15

Gambar 2. 8 Garis Statisme Hubungan dengan Frekuensi dan beban .......... 17

Gambar 2. 9 Cara kerja PLTGU.................................................................... 20

Gambar 2. 10 Skema sebuah Blok PLTGU yang terdiri dari 3 unit PLTG

dan sebuah unit PLTU.............................................................. 20

Gambar 2. 11 Siklus Terbuka (PLTGU) ......................................................... 21

Gambar 2. 12 Diagram Alir PLTGU............................................................... 23

Gambar 2. 13 Diagram Alir GTG Muara Karang (Siklus Terbuka). .............. 26

Gambar 2. 14 Sistem HRSG............................................................................ 31

Gambar 2. 15 Skema Strategi Pengaturan Frekuensi (PLN P3B JB APB

JTD,2010)................................................................................. 34

Gambar 2. 16 Operasi Kepulauan Tahap 1 frek 48,3 Hz(PLN APB JTD,

2014)......................................................................................... 39

Gambar 2. 17 Operasi Kepulauan Tahap 2 frek 48,2 Hz (PLN APB JTD,

2014)......................................................................................... 40

Gambar 3. 1 Rencana Operasi Kepulauan Tahap 1 frek 48,3 Hz ................. 44

Gambar 3. 2 Rencana Operasi Kepulauan Tahap 2 frek 48,2 Hz (PLN

APB JTD, 2014) ....................................................................... 45

Gambar 3. 3 Grafik beban konsumsi listrik Jawa Tengah & DIY ................ 50

Gambar 3. 4 Aliran daya sistem listrik Jawa Tengah & DIY........................ 51

Gambar 3. 5 Flow chart penelitian ............................................................... 54

Gambar 4. 1 Grafik Frekuensi hasil perhitungan dan simulasi

menggunakan dig silent ............................................................ 82

Page 6: DAFTAR ISI - repository.unissula.ac.idrepository.unissula.ac.id/9753/8/DAFTAR ISI.pdf · ix daftar isi halaman judul..... i lembar pengesahan pembimbing..... ii

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Pola Operasi PLTGU Tambak lorok GTG1.1.......................... 46

Tabel 3. 2 Pola Operasi PLTGU Tambak lorok GTG1.1 & STG 1. ......... 47

Tabel 3. 3 Rencana Pola Operasi PLTGU & PLTU Unit 3....................... 48

Tabel 3. 4 Data Beban Puncak Gardu Induk Pukul 130.00 & 19.00......... 49

Tabel 3. 5 Data Beban Puncak Gardu Induk Pukul 130.00 & 19.00......... 49

Tabel 4. 1 Pola Operasi PLTGU Tambak lorok GTG1.1 dan

PLTU……………. ................................................................... 55

Tabel 4. 2 Pola Operasi PLTGU Tambak lorok GTG1.1 dan PLTU ........ 61

Tabel 4. 3 Pola Operasi PLTGU Tambak lorok GTG1.1 saat PLTU Unit

3 tidak operasi........................................................................... 67

Tabel 4. 4 Pola Operasi PLTU Tambak lorok Unit 3 saat PLTGU

Tambak Lorok GTG 1.1 ........................................................... 75

Tabel 4. 5 Data perbandingan Dig Silent dan perhitungan........................ 81