BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Generator merupakan alat yang berfungsi untuk mengubah energy mekanik berupa putaran

menjadi energy listrik. Energi listrik merupakan sebuah kebutuhan yang utama, hal ini

disebabkan karena hampir seluruh peralatan di darat maupun di lautan membutuhkan energi

listrik. Dengan kita belajar memparalelkan generator ita dapat merencanakan seberapa besar

kebutuhan energi listrik yang diperlukan oleh sebuah kapal dan gejala apa saja yang dapat

mempengaruhi kinerja dari generator itu sendiri. Selain paralel generator merupakan suatu cara

yang sangat diperlukan dan harus diaplikasikan di kapal karena cara ini dapat memanfaatkan

kerja dari generator itu sendiri.

1.2. TUJUAN

Tujuan dari praktikum ini antara lain adalah sebagai berikut :

1. Menghubungkan secara paralel dua generator 3 phase dengan metode gelap terang.

2. Menghubungkan secara paralel dua generator 3 phase dengan metode gelap gelap.

1.3. RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah dalam praktikum kali ini adalah

1. Apa saja syarat untuk memparalelkan dua buah atau lebih generator?

2. Apa manfaat dari memparalelkan generator?

3. Apa saja metode-metode yang digunakan untuk memparalelkan generator?

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Pengartian Generator

Generator adalah alat listrik yang berfungsi untuk mengkonversi energi mekanik

berupa putaran menjadi energi listrik.

Gambar 2.1.1 konstruksi sederhana sebuah generator Sumber : blogs.itb.ac.id

2.1.1 Prinsip Kerja Paralel Generator

Prinsip kerja dari generator ialah sebagai berikut :

1. 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.

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

sehingga rotor akan berputar pada kecepatan nominalnya.

3. 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

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 padaketiga kumparan

jangkar yang besarnya sama tapi berbeda fasa 1200 satu sama lain. Setelah itu ketiga

terminal kumparan jangkar siap dioperasikan untuk menghasilkan energi listrik

Gambar 2.1.2 kaidah tangan kanan

Sumber : qtussama.wordpress.com

2.2 Pengertian Paralel Generator

Pararel generator adalah metode penggunaan dua atau lebih generator secara

bersamaan yang dihubungkan secara paralel. Pararel generator ini bertujuan untuk:

1. Menjaga kontinuitas pelayanan energi listrik apabila salah satu generator akan

diistirahatkan atau diperbaiki.

2. Untuk memperbesar kapasitas daya yang dihasilkan.

Dalam memparalelkan dua atau lebih suatu generator, maka terdapat ketentuan-ketentuan

yang harus dipenuhi. Tidak dapat dilakukan dengan sembarangan. Beberapa syarat yang

harus dipenuhi, yaitu :

1. Tegangan kedua generator harus mempunyai amplitudo yang sama.

2. Tegangan kedua generator harus mempunyai frekwensi yang sama, dan

3. Tegangan antar generator harus sefasa.

Prinsip dasar kerja parallel generator

Pasokan listrik ke beban dimulai dengan menghidupkan satu generator, kemudian

secara sedikit demi sedikit beban dimasukkan sampai dengan kemampuan generator

tersebut, selanjutnya menghidupkan lagi generator berikutnya dan memparalelkan

dengan generator pertama untuk memikul beban yang lebih besar lagi. Saat generator

kedua diparalelkan dengan generator pertama yang sudah memikul beban diharapkan

terjadinya pembagian beban yang semula ditanggung generator pertama, sehingga

terjadi kerjasama yang meringankan sebelum beban-beban selanjutnya dimasukkan.

Seberapa besar pembagian beban yang ditanggung oleh masing-masing

generator yang bekerja paralel akan tergantung jumlah masukan bahan bakar dan udara

untuk pembakaran mesin diesel, bila mesin penggerak utamanya diesel atau bila mesin-

mesin penggeraknya lain maka tergantung dari jumlah (debit) air ke turbin air, jumlah

(entalpi) uap/gas ke turbin uap/gas atau debit aliran udara ke mesin baling-baling.

Jumlah masukan bahan bakar/ udara, uap air/ gas atau aliran udara ini diatur oleh

peralatan atau katup yang digerakkan governor yang menerima sinyal dari perubahan

frekuensi listrik yang stabil pada 50Hz, yang ekivalen dengan perubahan putaran (rpm)

mesin penggerak utama generator listrik. Bila beban listrik naik maka frekuensi akan

turun, sehingga governor harus memperbesar masukan ( bahan bakar/udara, air,

uap/gas atau aliran udara) ke mesin penggerak utama untuk menaikkan frekuensinya

sampai dengan frekuensi listrik kembali ke normalnya. Sebaliknya bila beban turun,

governor mesin-mesin pembangkit harus mengurangi masukan bahan bakar/udara, air,

uap air/gas atau aliran udara ke mesin-mesin penggerak sehingga putarannya turun

sampai putaran normalnya atau frekuensinya kembali normal pada 50 Hz. Bila tidak ada

governor maka mesin-mesin penggerak utama generator akan mengalami overspeed bila

beban turun mendadak atau akan mengalami overload bila beban listrik naik.

2.3 Cara memparalelkan generator.

Beberapa cara untuk mempararelkan generator adalah sebagai berikut :

1) Lampu cahaya berputar voltmeter.

Pada Gambar 2.3.1, pilih lampu dengan tegangan kerja dua kali tegangan phasa netral

generator atau gunakan dua lampu yang dihubungkan secara seri. Dalam keadaan

sakelar S terbuka operasikan generator, kemudian lihat urutan nyala lampu. Urutan

lampu akan berubah menrut urutan L1 - L2 - L3 - L1 - L2 - L3.

Gambar 2.3.1

Voltmeter, Frekuensi Meter, dan Synchroscope Sumber : gustafparlindungan.blogspot.com

2) Voltmeter, Frekuensi meter, dan Syncronscope.

Pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik, untuk indikator paralel generator banyak

yang menggunakan alat Synchroscope, gambar 2.3.1 Penggunaan alat ini dilengkapi

dengan Voltmeter untuk memonitor kesamaan tegangan dan Frekuensi meter untuk

kesamaan frekuensi.Ketepatan sudut fasa dapat dilihat dari synchroscope. Bila jarum

penunjuk berputar berlawanan arah jarum jam, berarti frekuensi generator lebih

rendah dan bila searah jarum jam berarti frekuensi generator lebih tinggi. Pada saat

jarum telah diam dan menunjuk pada kedudukan vertikal, berarti beda fasa generator

dan jala-jala telah 0 (Nol) dan selisih frekuensi telah 0 (Nol), maka pada kondisi ini

saklar dimasukkan (ON). Alat synchroscope tidak bisa menunjukkan urutan fasa jala-

jala, sehingga untuk memparalelkan perlu dipakai indikator urutan fasa jala-jala.Paralel

generator secara otomatis biasanya menggunakan alat yang secara otomatis

memonitor perbedaan fasa, tegangan, frekuensi, dan urutan fasa.Apabila semua

kondisi telah tercapai alat memberi suatu sinyal bahwa saklar untuk paralel dapat

dimasukkan.

Gambar 2.3.2

Sumber : electricityguide.info

3) Otomatis

Paralel generator secara otomatis biasanya menggunakan alat yang secara otomatis

memonitor perbedaan fasa, tegangan, frekuensi, dan urutan fasa. Apabila semua

kondisi telah tercapai alat memberi suatu sinyal bahwa saklar untuk paralel dapat

dimasukkan.

2.4 Metode Paralel Generator

2.4.1 Metode hubungan lampu gelap - terang

Misalkan generator G2 akan diparalel dengan generator yang telah dioperasikan

sebelumnya yaitu generator G1. Mula-mula G2 diputar dengan penggerak mula

mendekati putaran sinkronnya, lalu penguatan If diatur hingga tegangannya sama

dengan tegangan G1.

Untuk mendekati frekuensi dan urutan fasa kedua tegangan digunakan alat pendeteksi

berupa lampu sinkronoskop hubungan gelap-terang.

Pada metode ini, rangkaian disusun sebagai berikut :

Gambar 2.4.1. Metode Gelap-Terang

Menurut buku Marine Electrical hal 57 pada gambar 2.1 diatas lampu

sinkronoskop dapat nyala-mati dikarenakan bahwa dikarenakan ada lampu yang tidak

dihubungkan dengan fase yang sama sehingga dua lampu akan terang dan yang lainnya

akan gelap.

Pada gambar tersebut tampak bahwa ketiga lampu dihubungkan pada phase-phase

yang telah ditentukan. Lampu L1 dihubungkan pada phase R1 dan phase R2 ; lampu L2

dihubungkan pada phase S1 dan phase T2 ; sedangkan lampu L3 dihubungkan pada phase

T1 dan phase S2.

Jika rangkaian untuk paralel itu benar (urutan fasa sama ), lampu L1, L2 dan L3 akan

hidup mati secara bergantian dengan sangat lambat. Untuk mengetahui bahwa fasa

kedua tegangan sama, saklar ditutup. Apabila fasa kedua tegangan sama maka L1 akan

mati, sedangkan L2 dan L3 akan menyala.

2.4.2 Metode hubungan lampu gelap gelap

Pada metode ini, rangkaian disusun