Kerja Paralel Generator

Click here to load reader

  • date post

    31-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    317
  • download

    69

Embed Size (px)

description

Prinsip

Transcript of Kerja Paralel Generator

  • I.9 KERJA PARALELUntuk melayani beban listrik, untuk rumah tangga, industri, dan pemerintahan, maka biasanya generator dioperasikan secara paralel. Kerja paralel adakalanya dilakukan antara generator dengan catu daya jaringan listrik (PLN).Pengoperasian paralel dimaksudkan sebagai upaya melaksanakan kontinuitas pelayanan.Untuk memparalel dua catu daya, ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, yakni:

  • LANJUTHarga sesaat ggl ke dua generator harus sama besarannya, dan bertentangan dalam arah. Atau harga sesaat ggl generator harus sama dalam besarannya dan bertentangan dalam arah dengan harga efektif tegangan jala-jala.Frekwensi kedua generator atau generator dengan jala-jala harus sama.Fasa kedua generator harus sama dan bertentangan setiap saat.Urutan fasa kedua generator harus sama.

    Ketika dua catu daya yang diparalel teleh benar-benar sinkron, maka besarnya tegangan terminalnya akan tepat sama dan berlawanan arah, seperti ditunjukkan pada gambar dibawah :

  • LANJUTGambar diagram fasor generator terhubung paralelGambar (a) memperlihatkan ggl Ea1=Ea2, sehingga resultan gglnya sama dengan nol, sehingga tidak ada aliran arus sirkulasi Jika generator ke 2 mengalami perubahan kecepatan, maka Ea2 akan jatuh kembali (vektor berputar berlawanan arah jarum jam) sejauh a, seperti ditunjukkan pagambar (b). Walaupun besar gglnya sama besar, tetapi resultan gglnya ER yang akan menyebabkan mengalirnya arus sinkronisasi yang besarnya :

    Ea1

    Ea2

    j1

    j2

    q

    a

    Ea1

    Is

    ER

    Ea2

    j1

    j2

    q

    a

    Ea1

    Is

    ER

    Ea2

    (a)

    (b)

    (c)

  • LANJUTDimana Zs adalah impedansi sinkron kumparan fasa kedua generator (atau dari satu generator, jika dihubungkan ke jala-jala tak berhingga).Arus Is terbelakang terhadap ER dengan sudut q, dengan q = tan-1(Xs/Ra). Arus Is membangkitkan arus pembangkitan pada generator-1 dan arus motoring pada generator-2.Arus sinkronisasi ini cenderung ( sebagai pembangkit) dan mempercepat putaran generator-2 (sebagai motor), agar keduanya kembali sinkron.Dengan cara yang sama, jika Ea2 cenderung mendahului fasanya sebesar a, maka Is menjadi arus pembangkit untuk generator-2 yang cenderung untuk memperlambat, dan menjadi arus motoring pada generator-1, yang cenderung mempercepat.

  • LANJUTHingga setiap kecenderungan keluar dari keadaan sinkron akan menyebabkan timbulnya arus sinkronisasi yang juga menghasilkan kopel sinkron, agar dengan cepat keadaan dapat kembali keadaan sinkron.Arus Is akan meningkatkan arus beban pada saat generator dibebani.Adapun penurunan rumus daya sinkron, dapat dijelaskan pada diagram fasor daya sinkronisasiGbr diagram fasor penurunan daya sinkronisasi

    j

    q

    a

    Es

    Is

    Ia

    IaxRa

    Ia Xs

    Ia Zs

    Ea

    Ea

    0

    d

    V

  • LANJUTDari gbr fasor penurunan daya sinkron dapat diperoleh arus bebanBesarnya daya sinkron diberikan:Untuk beberapa alasan, sudut a berubah menjadi (a d), karena V dijaga konstan, akibat perubahan d, penambahan ggl, yaitu Es = 2.Ea sin(a/2) akan dihasilkan, yang akan mempengaruhi besarnya arus sinkron:

  • LANJUTDaya internalnya menjadi;Perbedaan antara P dan P memberikan daya sinkronisasi.Pada kasus sinkronisasi generator kondisi tanpa beban tegangan rel (busbar) konstan, untuk operasi normal, Ea sama dengan V (Ea berimpit dengan V, sehingga a=0), maka sin(q+a)=sin q.

  • LANJUTUntuk keberhasilan operasi paralel, semua pembangkit harus mempunyai frekwensi sama besar.Jika penggerak mula pada generator tidak dapat menjaga kecepatan rotasi yang tetap, operasi sinkron dari sejumlah generator tidak mungkin tercapai.Jadi generator-generator tersebut tidak dapat menjaga kondisi sinkron, maka secarta otomatis akan timbul torsi sinkronisasi. Torsi ini akan menimbulkan keadaan osilasi atau ayunan (swing).Setiap generator sinkron mempunyai periode waktu natural dari osilasi beban.Banyak penyebab terjadinya ayunan fasa pada generator, diantara terjadinya variasi beban.Jika periode waktu osilasi ini berimpit dengan perioda waktu natural generator, maka amplitudo osilasi sangat besar, sehingga mengayunkan mesin kelaur dari keadaan sinkron.Waktu osilasi beban untuk generator tanpa kumparan peredam:

  • LANJUTDengan T adalah kopel sinkronisasi generator sistem 3 fasa yang besarnya:Dengan Ts adalah kopel sinkronisasi generator yang besarnya

  • LANJUTSebuah generator 3 fasa terhubung bintang memiliki daya nominal 3.000 kVA, 6 kutup, bekerja pada jala-jala tak hingga 6.000V,50Hz.Tentukan daya dan kopel sinkron per satu derajat mekanik perpindahannya.Untuk keadaan tanpa beban dengan penguat diseting sehingga memiliki tegangan 6.000V pada rangkaian terbuka.Untuk keadaan beban penuh pada faktor daya 0,8 terbelakang.Dimana resistansi jangkar sebesar 0,01 pu dan reaktansi sinkron 1,20 pu.CONTOH

  • LANJUTPenyelesaianSudut torkaGenerator 3 fasa terhubung Y S = 300kVA, f = 50 Hz. V = 6.000V, p = 6 kutub, Ra = 0,01pu, dan Xs = 1,20pu

  • LANJUTDaya sinkronisasi dan torka sinkronisasi kondisi tanpa beban adalah

  • LANJUTTorka sinkronisasi kondisi tanpa beban adalah

  • LANJUTDaya dan torka sinkronisasi pada keadaan beban penuh faktor daya terbelakang 0,8.Tegangan yang dibangkitkan generator pada saat sinkronisasi adalahDaya dan torka sinkronisasi pada keadaan beban penuh faktor daya terbelakang 0,8.

  • LANJUTTorka sinkronisasi pada keadaan beban penuh faktor daya terbelakang 0,8.

  • LANJUTSebuah generator 3 fasa terhubung bintang memiliki daya nominal 4.000 kVA, 6 kutup, bekerja pada jala-jala tak hingga 5.000V,50Hz.Tentukan daya dan kopel sinkron per satu derajat mekanik perpindahannya.Untuk keadaan tanpa beban dengan penguat diseting sehingga memiliki tegangan 4.000V pada rangkaian terbuka.Untuk keadaan beban penuh pada faktor daya 0,8 terbelakang.Dimana resistansi jangkar sebesar 0,02 pu dan reaktansi sinkron 1,40 pu.PRAKTEK

  • I.10. Prosedur Pelaksanaan Kerja ParalelDengan menganggap suatu generator akan diparalelkan dengan generator lain yang telah lebih dulu beroperasi atau dengan suatu jaringan listrik yangtelah dipasok oleh beberapa generator yang dikelola oleh perusahaan listrik.Untuk menghubungkan perlu dilakukan suatu prosedur yang tepat, agar proses memparalelkan generator dapat berhasil dengan tepat dan baik.

    Adapun langkah-langkahnya sebagai berikut:Mula-mula generator diputar oleh penggerak mula mendekati putaran sinkronnya, lalu penguatan arus eksitasi diatur hingga tegangan terminal generator sama dengan jaringan listrik atau dengan generator yang telah terlebih dahulu beroperasi.Pastikan frekwensi dan urutan fasa kedua tegangan (generator dan jala-jala) harus sama.

  • LANJUTUntuk alat deteksi frekwensi dan ururan fasa kedua sistem pembangkit dapat digunakan Metode Lampu Sinkronisasi.Metode Lampu sinkronisasi menggunakan tiga lampu yang dihubungkan sistem gelap terang.Jika rangkaian untuk paralel itu benar (urutan fasa sama) maka lampu L1,L2, dan L3 akan terang gelap dengan frekwensi fL-fg. Sehingga apabila ketiga lampu sudah tidak berkedip ( L2 dan L3 terang )berarti fL= fg, dan lampu L1 padam berarti tegangan generator B sama tegangan generator AGambar Metode dengan menggunakan lampu sinkronisasi generator

    GeneratorB

    GeneratorA

    BebanListrik

    L1

    L2

    L3

    V

    fL

    fg

  • LANJUTUntuk mengetahui bahwa fasa kedua tegangan pada generator B sama dengan generator A , dapat dilihat dari lampu L1,L2, dan L3 yang untuk hubungan diatas L1 akan mati, dan L2, dan L3 menyala sama terang.Frekwensi generator diatur oleh penggerak mula, sedang besar tegangan diatur oleh penguat medan.Jika rangkaian paralel itu salah (urutan fasa tidak sama) maka lampu L1, L2, dan L3 akan hidup-mati bergantian dengan frekwensi fL+fg.

  • I.11. Kerja Paralel Antar GeneratorPembagian beban generator yang bekerja paralel dipengaruhi oleh dua hal; yaitu besarnya daya masuk pada penggerak mula dan pengubahan arus eksitasinya

    Efek pengubahan eksitasiMisal generator A dan generator B bekerja paralel dan masing-masing memasok arus sebesar I, sehingga total arus beban yang dipasok sebesar 2I.Kemudian penguatan GA dinaikkan, sehingga Ea > Eb yang berakibat mengalirnya arus sirkulasi:

  • LANJUTGambar Skema rangkaian Paralel GeneratorDengan catatan ZA=ZB, sehingga ZA+ZB= 2Zs.Arus Is ini mempengaruhi arus beban pada GA dan GB secara vektoris, sehingga besarnya arus GA sebesar Ia dengan faktor daya cos jA dan arus GB sebesar Ib dengan faktor daya cos jB.

    EA

    EB

    IA

    IB

    IS

    IS

    GA

    GB

    IA = IB = I

    2I

    2I

  • LANJUTPerubahan ini hampir tidak berpengaruh pada besarnya daya reaktif beban, namun berpengaruh pada perubahan daya reaktif yang dipikul oleh generator.Berikut ini gambar segitiga daya akibat perubahan penguatan pada generator yang bekerja paralel;Gambar Segitiga daya generator yang terhubung paralel akibat efek pengubahan eksitasi

    jA

    S

    jB

    Qbeban

    Pbeban

    GA

    GB

    Kondisi 1

    PA = PB = PbebanjA = jB

    jA

    S

    jB

    Qbeban

    Pbeban

    GA

    GB

    Kondisi 2

    PA

    PB

    PB

    PA

  • LANJUTPada kondisi 1 beban yang dipikul GA dan GB sama besarnya, namun ketika penguatan GA dinaikkan, maka cosjA meningkat dan mengakibatkan besarnya daya reaktif yang ditanggung GA menurun, yang berakibat GB menanggung limpahan daya reaktif GA dan cosjB menjadi menurun.

    2. Efek pengubahan GavernorJika penguatan ke dua generator yang diparalel dijaga tetap, dan misalkan penagturan gavernor generator A dinaikkan, maka kecepatan generator A tidak dapat melebihi kecepatan (over run) generator B, sebagai kompensasinya, maka generator A akan menanggung beban (PA) lebih besar dari beban (PB) yang ditanggung oleh generator B

  • LANJUTGambar Segitiga daya generator yang terhubung paralel akibat efek pengubahan eksitasi

    jA

    S

    jB

    Qbeban

    Pbeban

    GA

    GB

    Kondisi 1

    PA = PB = PbebanjA = jB

    jA

    S

    jB

    Qbeban

    Pbeban

    GA

    GB

    Kondisi 2

    PA

    PB

    PB

    PA

  • SOALDua generator yang identik 6.600V, 3 fasa bekerja paralel dengan tegangan tetap dab frekwensi jala-jala. Tiap mesin memiliki resistansi dan reaktansi ekivalen sebesar 0,05 ohm dan 0,5 ohm, dan memasok beban total (10.000 kW) pada faktor daya 0,8 terbelakang, kedua mesin diberi penguatan yang sama. Jika penguatan salah satu diatur hingga arus jangkar sebesar 438 Ampere dan pasokan uap ke turbin tidak diubah.

    Tentukan Arus jangkar, Gaya gerak listrik (ggl) Faktor daya generatot yang lainnya

  • LANJUTDik: 2 buah genarator 3 fasa , V = 6.600V, Ra1 = Ra2 = 0,05 ohm, Xs1 = Xs2 = 0,5ohm

    Kondisi 1:P1 = P2 = 1000/2 = 5.000kW, pf1 = pf2 = 0,8(lag)

    Kondisi 2:Ia1 = 438 ADit: IA2 , EA2 dan fp2

    Gambar : Rangkaian Ekivalen Dua buah genarator diparalelkan

    XS1

    RA1

    EA1

    XS2

    RA2

    EA2

    XB

    RB

    zB

    IA1

    IA2

    Ib

  • LANJUTArus beban Ib dapat dibagi menjadi arus komponen aktif dan reaktif, seperti halnya dengan daya listrik, dan dapat digambarkan segitiga berikut:Gbr Segitiga daya

    36,87

    0

    36,87

    0

    437,39 A

    437,39 A

    328,04 A

    328,04 A

    IA1 = 546,47 A

    IA2 = 546,47 A

    Mesin 1

    Mesin 2

    Kondisi 1

    Komponen reaktif

    Komponen aktif

    3,02

    0

    Ib = 1.207,39 A

    55,39

    0

    437,39 A

    437,39 A

    23,108 A

    632,97 A

    IA1 = 438 A

    IA2 = 769,39 A

    Mesin 1

    Mesin 2

    Ib = 1.207,39 A

    Kondisi 2

    Komponen reaktif

    Komponen aktif

  • LANJUTArus komponen aktif:Ib.cosj = 1.093,47x0,8 = 874,78A = 437,39A/mesinArus komponen reaktif :Ib.sinj = 1.093,47x0,6 = 656,08A = 328,04/mesinArus yang dipasok tiap mesin =1.093,47/2 A = 546,735A

    Pada kondisi 2:Pasokan uap (pengaturan governor) tetap arus aktif kedua mesin tidak berubah.Penguatan berubah perubahan pada arus reaktif.Arus mesin I dari 546,735 A menjadi 438 A.Arus komponen reaktif =Arus kompoenen reaktif generator-2 = 656,08-23-23,108 = 632,972AArus jangkar pada generator 2 :

  • LANJUTTegangan gaya gerak listrik :

  • PRAKTEKDua generator yang identik 5.600V, 3 fasa bekerja paralel dengan tegangan tetap dan frekwensi jala-jala. Tiap mesin memiliki resistansi dan reaktansi ekivalen sebesar 0,04 ohm dan 0,3 ohm, dan memasok beban total (8.000 kW) pada faktor daya 0,8 terbelakang, kedua mesin diberi penguatan yang sama. Jika penguatan salah satu diatur hingga arus jangkar sebesar 385 Ampere dan pasokan uap ke turbin tidak diubah.

    Tentukan Arus jangkar, Gaya gerak listrik (ggl) Faktor daya generatot yang lainnya

  • CONTOH SOALDua unit generator bekerja paralel memikul beba-beban sebagai berikut:Beban penerangan 450 kWBeban peralatan listrik di unit produksi 1.200kW dengan faktor daya 0,9 lagBeban peralatan listrik dibengkel 800kW dengan faktor daya 0,8 lagBeban peralatan laboratorium 500kW dengan faktor daya 0,95 lead.Jika salah satu generator memasok daya 1.750kW pada faktor daya 0,9 lag.Hitunglah daya aktif dan faktor daya yang dipasok oleh mesin lainnya.

  • CONTOH SOALDua unit generator bekerja paralel memikul beba-beban sebagai berikut:Beban penerangan 450 kWBeban peralatan listrik di unit produksi 1.200kW dengan faktor daya 0,9 lagBeban peralatan listrik dibengkel 800kW dengan faktor daya 0,8 lagBeban peralatan laboratorium 500kW dengan faktor daya 0,95 lead.Jika salah satu generator memasok daya 1.750kW pada faktor daya 0,9 lag.Hitunglah daya aktif dan faktor daya yang dipasok oleh mesin lainnya.

  • LANJUTDik: Dua unitgenerator bekerja parale

    P1 = 450kW cosj1=1P2 =1.200kW cosj2=0,9 lagP3 = 800kW cosj3 =0,8 lagP4 =1.200kW cosj4 =0,95 leadPA =1.750kW cosjA =0,9 lag

    Ditanya:Daya generator B dan faktor daya pada generator B

    PenyelesaianPT = PA+PB = P1+P2+P3+P4QT = QA+QB = Q1+Q2+Q3+Q4Q = P tan j .

  • LANJUTPT = (450+1.200+800+500)kW = 2.950kWPB = PT-PA = 2.950kW-1.750kW = 1.200kWQ1 = P1 tanj1 = P1 tan(cos-1j1) = 450 tan(cos-11) = 0 kVARQ2 = P2 tanj2 = P2 tan(cos-1j2) = 1.200 tan(cos-10,9) = 581,19 kVARQ3 = P3 tanj3 = P3 tan(cos-1j3) = 800 tan(cos-10,8) = 600 kVARQ4 = P4 tanj4 = P4 tan(cos-1j4) = 500 tan(cos-10,95) = -164,34 kVARQT = (0+581,19+600-164,34) kVAR =1.016,85 kVARQA = PA tan jA= PA tan(cos-1jA)= 1.750 tan(cos-10,9)=847,56kVARQB = QT - QA = 1.016,85 kVAR - 847,56kVAR =169,29kVARCosjB = Cos(tan-1jB) = Cos(tan-1QB/PB) = Cos(tan-1169,29/1.200) = 0,99lag

    Adapaun daya reaktif dan faktor daya yang dipasok mesin lain sebesar 1.200kW dan faktor daya 0,99 terbelakang

  • PRAKTEKDua unit generator bekerja paralel memikul beba-beban sebagai berikut:Beban penerangan 9000 kWBeban peralatan listrik di unit produksi 2.200kW dengan faktor daya 0,8 lagBeban peralatan listrik dibengkel 1.100 kW dengan faktor daya 0,8 lagBeban peralatan laboratorium 600kW dengan faktor daya 0,9 lead.Jika salah satu generator memasok daya 2.850kW pada faktor daya 0,9 lag.Hitunglah daya aktif dan faktor daya yang dipasok oleh mesin lainnya.

  • I.12. PLAT NAMAHal-hal yang tertera pada plat nama generator;Merk dagang generator (general electric, Meidensha, ABB).Sistem fasa listrik.Daya semu generator dinyatakan kVA. Besar daya nominal didasarkan daya semu.Frekwensi yang diaplikasikan pada generator (umumnya 50 Hz atau 60 Hz). Pada dasarnya generator pada frekwensi 50Hz dapat dioperasikan pada sistem 60 Hz dan sebaliknya, asalkan diperhitungkan batas fluks maksimum yang dapat dicapai oleh generator yang bersabgkutan.Sebagaimana diketahui EA = kfw.ini akan mempengaruhi besarnya EA maksimum yang diizinkan dan berubah ketika kecepatan putarnya berubah.

  • LANJUTMisalnya generator dengan frekwensi nominal 60 Hz dioperasikan pada frekwensi 50 Hz, maka besarnya ggl yang dibangkitkan sekitar 50/60 tegangan nominalnya atau sebesar 83,3% tagangan nominalnya.Nomor identifikasi generatorTanggal pembuatanStandar teknis, mengacu spesifikasi teknis, IEC,NEMA, dan sebagainya.Besarnya ggl dalam satuan VoltArus medan penguat dalam satuan Ampere. Arus medan ini yang menentukan maksimum panas pada kumparan medan yang diizinkan (Ptp = If2Rf).

  • LANJUTKarena EA=kfw, secara tidak langsung besarnya If akan berpengaruh pada besarnya nilai EA maksimum yang diizinkan.Adapun pengaruh pencapaian If-maks dan EA-maks ini diterjemahkan secara langsung sebagai nilai minimum dari faktor daya yang diizinkan, ketika generator beroperasi dalam kondisi beban penuh (sesuai nilai nominalnya) sesuai dengan formula dibawah ini;

    Tanda Plus (+) digunakan untuk faktor daya terbelakang (lag)Tanda Minus (-) digunakan untuk faktor daya mendahului (lead)

  • LANJUTPada gambar diagram fasor generator yang beroperasi pada nilai ggl nominal dan arus jangkar nominalnya, dengan faktor daya yang berubah-ubah.Gambar ini menunjukkan faktor daya dengan dusut apit vektor IA1 Vph, IA2 Vph, IA3 Vph, menghasilkan nilai EA < EA-maks (EA1, EA2, dan EA3), sehingga masih dalam batas diizinkan.Sedangkan pada faktor daya dengan sudut apit IA4 Vph ,menghasilkan nilai EA4 > EA-maks (yang akan menyebabkan kumparan medanya terbakar.

  • LANJUTGambar Bagaimana arus medan penguat membatasi besranya faktor daya nonimal generator

    IA2

    IA3(nominal)

    j(nominal)

    IA4

    X

    EA2

    EA3(nominal)

    EA4

    IA1

    EA1

    O

    Batas jXsIA maksimum(lingkaran dengan jari-jari jXsIA dengan pusat lingkaran di titik X

    Batas EA maksimum(lingkaran dengan jari-jari EA2 dengan pusat lingkaran di titik O

    Kondisi : Vph tetap IA tetap j bervariasi

    Vph

  • LANJUTFaktor daya atau cos j, seperti telah dijelaskan digambar ( ) bahwa pengoperasian generator pada kondisi beban penuh tidak boleh memiliki faktor daya yang lebih rendah (lebih terbelakang/lagging) dari pada yang tertera dipelat namanya (nilai nominal), kecuali bila generator dioperasikan dalam keadaan dibawah nilai nominalnya, akan menghasilkan arus jangkar IA yang juga lebih kecil daripada nilai nominalnya...6..6

  • LANJUTSehingga jatuh tegangan IA. Xs < IA.Xs-maks, yang berakibat EA < EA-maks, walaupun cos j< cos jnonimal, maka kumparan medan tetap masih aman dari bahaya panas lebih (overheating).Kelas Isolasi.Menurut standar IEC kelas isolasi kumparan sinkron adalah:Kelas A : suhu maksimum diizinkan 600C diatas temperatur ruangan.Kelas B : suhu maksimum diizinkan 800C diatas temperatur ruangan.Kelas F : suhu maksimum diizinkan 1050C diatas temperatur ruangan.Kelas H : suhu maksimum diizinkan 1250C diatas temperatur ruangan.

  • LANJUTFaktor pelayanan (service factor). Faktor pelayanan ini didefinisikan sebagai perbandingan antara kemampuan aktual dengan kemampuan nominalnya.Contoh faktor pelayanan sebesar 1,2 ini berarti bahwa genarator dapat dioperasikan maksimum pada beban 120% dari nilai nominlanya tanpa resiko dapat merusak.

  • I.13. Kurva Kemampuan GeneratorDengan memperhitungkan faktor pemanasan pada kumparan jangkar dan kumparan medan dari suatu generator, maka harus diketahui secara tepat batas kemampuan operasi dari generator itu sendiri, sehingga generator dapat dioperasikan dalam keadaan optimum dan tingkat keandalan yang tinggi.Keputusan yang diambil untuk menentukan batas maksimum kemampuatan generator adalah didasarkan pada perhitungan didalam kurva kemampuan generator(generator capability), yaitu kemampuan generator sinkron yang digambarkan sebagai daya kompleks S = P+jQ, seperti yang terlihat pada gambar berikut:

  • LANJUTGambar Kurva kemampuan generator sinkron

    Q (kVAR)

    P (kW)

    O

    3V ph

    2

    Xs

    X

    Batas daya maksimumpenggerak mula

    Daerah amanoperasi generator

    Batas maksimumarus jangkar

    Batas maksimumarus medan

  • LANJUTKurva kemampuan generator ini diturunkan dari diagran fasor jatuh tegangan pada generator itu sendiri.Misalkan generator bekerja pada faktor daya terbelakang sebesar j, maka diagram fasor jatuh tegangannya adalah seperti pada gambar disampingGambar Diagram fasor jatuh tegangan pada generator sinkron

    j

    IA1

    Vph

    EA

    IAXS

    j

    A

    O

    B

    [Volt]

    [Volt]

  • LANJUTJatuh tegangan Pada:

    Sisi aktif : Vx = IA .Xs.cosj P = 3.Vph.IA.cosj.Sisi reaktif : Vy = IA.Xs.Sinj P = 3.Vph.IA.Sin j.Sisi Semu: Vr = IA.XsSedangkan panjang vektor EA = DE = 3EA.Vph / Xs (Jari-jari lingkaran arus medan maksimum)Panjang vektor X = -3V2ph / Xs (merupakan titik tengah lingkaran arus medan maksimum)

  • LANJUT

    Apabila diagram fasor jatuh tegangan tersebut direpresentasikan kembali sebagai diagram fasor daya 3 fasa ( dengan faktor perkalian (3Vph/Xs) maka dapat diwakilkan pada gambar disampingGambar Diagram fasor daya listrik pada generator sinkron

    j

    IA1

    Vph

    DE

    3Vph

    j

    A

    O

    B

    [kVAR]

    P

    [kW]

    Q

    S

    XS

  • LANJUTPemanasan pada kumparan staor seperti telah diketahui adalah dipengaruhi oleh besarnya arus jangkar IA, dimana IA sebanding S, dengan Vph konstan.Pemanasan pada kumparan medan dipengaruhi oleh besranya arus medan If dimana: If sebanding EA atau If sebanding DE. Sedangkan batasan daya penggerak mula :

  • Contoh Sebuah generator 3 fasa, 380 V, 4 kutub dengan kapasitas nominal 625 kVA pada faktor daya 0,8 terbelakang. Generator tersebut memiliki reaktansi jangkar per fasa 0,00491 ohm. Generator ini dihububgkan dengan mesin diesel dengan kapasitas 840 daya kuda, dan memiliki rugi inti sebesar ,2 kW, rugi mekanik 3,9 kW, rugi tahanan jangkar 13,3 kW, rugi buta 2,4kW, serta rugi tahanan medan 5,24kW.Gambarkan kurva kemampuan generator tersebut, termasuk batas daya penggerak mulanya

  • JawabanDiketahui; Generator 3 fasa , VL=380V, f=50Hz, p=4 kutub, S = 625kVA, pf=0,8 lag, Xs=0,00491ohm/fasa.Pin maks=840 dk, Pi=4,2kW, Pa&g=3,8kW, Ptj=13,3kW, Pb=2,4 kW, dan Ptp=5,24kWDitanya;Kurva kemampuan generator dan Daya keluaran maksimum.

  • LANJUT

  • LANJUTJari-jari lingkaran arus medan maksimum adalah panjang vektor EA atau DEDaya keluaran maksimum adalah Pout-maks

  • LANJUTDapatkan generator tersebut memasok arus sebesar 950 A pada faktor daya 0,6 terbelakang.

  • LANJUTBesar daya reaktif maksimum yang dapat dipasok oleh generatorGambar kurva kemampuan generator sinkron

    Q (kVAR)

    P (kW)

    O

    500

    400

    Batas daya maksimumpenggerak mula

    625 kVA

    Batas maksimumarus medan

    597,6kW

    376,35 kVAR

    Batas maksimumarus jangkar

    300

    200

    100

    600

    400

    500

    600

    300

    200

    100

  • LANJUTGambar kurva kemampuan generator sinkron

    Q (kVAR)

    P (kW)

    O

    X = -29.408,85 kVAR

    10.000

    8.000

    Pout-maks

    597,6kW

    6.000

    4.000

    2.000

    12.000

    8.000

    10.000

    5.000

    2.000

    100

    -5.000

    -10.000

    -15.000

    -20.000

    -25.000

    -30.000

    DE = -29.785,2 kVAR

    Batas IA-maks625 kVA

  • PRAKTEKSebuah generator 3 fasa, 380 V, 6 kutub dengan kapasitas nominal 500 kVA pada faktor daya 0,8 terbelakang. Generator tersebut memiliki reaktansi jangkar per fasa 0,003 ohm. Generator ini dihububgkan dengan mesin diesel dengan kapasitas 640 daya kuda, dan memiliki rugi inti sebesar ,1,5 kW, rugi mekanik 2,9 kW, rugi tahanan jangkar 12,1 kW, rugi buta 1,8 kW, serta rugi tahanan medan 3,34 kW.Gambarkan kurva kemampuan generator tersebut, termasuk batas daya penggerak mulanya