BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Umum

Industri penyediaan listrik dilandaskan pada suatu penemuan dan pengembangan

daripada konversi energi mekanis menjadi energi listrik. Dengan demikian fenomena listrik ini

telah memasuki segi kehidupan manusia dan dapat dianggap wajar bila manusia modern

mengetahui prinsip-prinsip tenaga listrik.

Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang mempunyai banyak

kelebihan, antara lain:

Dapat disalurkan denga kecepatan yang sangat tinggi

Dapat dikonversikan ke dalam bentuk energi lain dengan sangat mudah

Oleh karena itu energi listrik sampai saat ini masih memegang peranan yang sangat

dominan dalam memenuhi kebutuhan energi dalam rumah tangga, usaha, industri serta kegiatan

social seperti rumah sakit, rumah ibadah dan lain-lain. Dalam peranannya energi listrik

mendorong kegiatan ekonomi sebagai penunjang kemajuan pembangunan bangsa dan Negara.

Namun demikian ada hal-hal yang kurang menguntungkan dalam pengusahaan energi listrik.

Salah satu ciri khas dari energi listrik adalah tidak dapat disimpan, dengan demikian

pengusahaan energi listrik (pembangkit, penyaluran, distribusi) harus dilakukan pada saat

bersamaan dengan kebutuhan konsumen. Hal ini membuat konsekuensi bahwa gangguan yang

terjadi disisi pembangkit atau sisi penyaluran secara langsung juga dirasakan pembangkit. Hal ini

berarti bahwa keandalan penyaluran listrik sampai kepada pelanggan sangat tergantung kepada

keandalan komponen system tenaga listrik maupun tingkat keandalan pengoperasian sistem

tenaga listrik itu sendiri.

Pemakaian energi listrik dari tahun ketahun di Indonesia semakin meningkat, sesuai

dengan perkembangan peningkatan beban dengan bertambahnya konsumen listrik untuk

perusahaan maupun industry-industry kecil dan besar. Untuk memenuhi kebutuhan yang

semakin meningkat, maka PLN yang merupakan perusaan listrik yang ditunjuk oleh pemerintah

untk menyediakan energy listrik harus mempunyai pusat-pusat pembangkit atau sentral listrik

1

yang berkapasitas besar dan diharapkan mempunyai system yang handal, agar kontinuitas

pelayanan kepada konsumen dapat terjamin.

Pembangunan sentral listrik itu biasanya disesuaikan dengan beberapa pertimabngan

antara lain: tempat, lingkungan dan sunber daya alam yang tersedia sehingga diperoleh energy

listrik yang murah. Salah satu sentral listrik itu adalah Pembangkit Listrik tenaga Diesel (PLTD)

di titi kuning.

1.2 Sejarah Singkat PLTD Titi Kuning

Untuk mencapai tujuan kesejahteraan sosial bagi masyarakat khususnya di Negara

kita, maka diadakan upaya peningkatan prasarana dan sarana serta kualitas lingkungan sebagai

salah satu prioritas utama pembangunan. Prasarana dan srana kota yang ada pada saat itu masih

dirasakan belum dapat mengimbangi kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat termasuk

didalamnya kebutuhan akan listrik. Peranan energy listrik sangat vital. Karenanya, system

pelayanan itu perlu ditingkatkan sehingga benar-benar menunjang kegiatan sosial ekonomi

lainnya, sehingga masyarakat dapat menikmati listrik yang berkualitas dan aman.

Dalam mengimbangi kebutuhan masyarakat akan listrik yang semakin meningkat,

maka pemerintah dengan atas nama PLN pada tahun 1970 mengadakan Feasibility study untuk

membangun PLTD Titi Kuning yang bersamaan juga dengan Feasibility study rehabilitasi PLTG

Glugur. Pada saat itu pusat listrik hanya berpusat di glugur. Dimana saat itu diadakan perluasan

jaringan distribusi/transmisi terus dilaksanakan baik dalam maupun luar kota.

Latar belakang dibangunnya PLTD Titi Kuning yang terletak di Jl. Brigjend Katamso

Km 5,5 dengan luas tanah 3,65 Ha, ada beberapa pertimbangan yaitu:

1. Pada lokasi pusat listrik Glugur Medan areal yang ada tidak cukup luas, sehingga tidak

memungkinkan lagi untuk dibangun unit-unit mesin baru

2. Laju perkebangan listrik yang semakin pesat di sebelah selatan kota Medan membutuhkan

adanya penyediaan energy listrik listrik yang cukup

3. Jaringa transmisi pusat listrik Glugur dari bagian utara ke selatan belum dibangun

4. Bila energy listrik disalurkan melalui jaringan transmisi tegangan menengah dari utara

keselatan makan akan timbul rugi-rugi daya yang besar sehingga tidak efisien lagi.

Pada tahun 1972 perencanaan PLTD Titi Kuning dimulai dan tahun 1973 pekerjaan

pembangunan di tenderkan. Dalam hal ini pemenang tender adalah Vinal Corporation dari USA,

dengan kontrak NO.PJ033/PST/1974.

2

Pembangunan yang sesungguhnya dimulai November 1975 dimana sebelumnya

diadakan “SOIL BETERMENT” yaitu mengganti tanah lumpur dengan pasir yang telah

dipadatkan untuk landasan Genset. Pada tahun 1981 pusat listrik Titi Kuning Sektor Glugur

berinterkoneksi dengan system Medan.

Pembangunan Pusat Listrik Tenaga Diesel Titi Kuning Sektor Medan mempunyai

kapasitas sebesar 24,846 MW telah selesai dibangun pada November 1975 juga bertujuan untuk

memenuhi permintaan akan energy listrik yang semakin besar.

1.3 Tujuan Kerja Praktek

Penulisan laporan ini dibuat setelah melakukan kerja praktek, adapun tujuan kerja

praktek ini adalah:

1. Secara teoritis bertujuan membandingkan teori-teori dalam perkuliahan dengan

praktek nyata dilapangan

2. Secara praktis bertujuan untuk melihat bentuk sebenarnya dari peralatan-peralatan

listrik serta cara pengoperasiannya

3. Secara akademik bertujuan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program

pendidikan Strata 1 (Sarjana) Universitas Sumatera Utara

4. Juga mempelajari pengetahuan-pengetahuan yang ada hubungannya dengan

kelistrikan yang mencakup perlengkpan-perlengkapan pembangkit, penyaluran daya

yang umumnya terdapat transmisi dan Gardu Induk, trafo-trafo dan lain sebagainya.

1.4 Tempat dan Waktu Kerja Praktek

Tempat kerja praktek yang telah dilaksanakan penulis adalah di PT. PLN (Persero)

KITSBU Sektor Pembangkitan Medan PLTD Titi Kuning Jl. Brigjend Katamso Km 5,5. Mulai

tanggal 19 Agustus 2013 s/d 18 September 2013.

3

1.5 Metode Pelaksanaan Kerja Praktek

1. Pengamatan Langsung

Data dan informasi diperoleh dengan meninjau langsung peralatan-peralatan yang

berkaitan dengan kerja praktek.

2. Metode Diskusi

Pengumpulan data da informasi dilakukan dengan bertanya kepada para operator

maupun kepala regu operator PLTD Titi Kuning untuk mendapatkan data dan

informasi yang dibutuhkan dalam kerja praktek.

3. Studi Pustaka

Data diperoleh dengan membaca buku-buku yang berkaitan dengan kerja praktek.

1.6 Stuktur Organisasi PLTD Titi Kuning

Dalam suatu organisasi, kerja sama tercapai bila adanya saling pengertian. Untuk

mencapai itu diperlukan adanya hubungan timbal balik antara pimpinan dengan bawahan baik

secara formal maupun informal.

Pada pusat listrik Titi Kuning terdapat suatu bagan struktur organisasi. dari

hubungan-hubungan tersebut, organisasi di PLTD Titi Kuning adalah termasuk organisasi garis

(Line Organization), struktur organisasinya adalah sebagai berikut :

4

Tugas dan tanggung jawab Manager Unit :

1. Melaksanakan koordinasi operasi dan pemeliharaan

2. Pengendalian dan evaluasi pelaksanaan pengoperasian beserta alat bantu dalam rangka

memproduksi tenaga kerja

3. Memperhatikan dan mengutamakan factor keamanan, keselamatan unit dan SDM

4. Memperhatikan keandalan unit dan daya mampu yang optimal

5. Mempertahankan rasio operasi serendah munglkin sebagaimana kontrak kinerja yang telah

ditetapkan

6. Menyusun dan mengusulkan rencana pemeliharaan rutin dan periodikberikut kebutuhan suku

cadang dan anggarannya

7. Mengevaluasi laporan pengoperasian, pemeliharaan, dan administrasi

8. Melakukan pembinaan staf atau pegawai yang ada di unitnya

9. Mengelola dan mengendalikan anggaran rutin

10. Mengusulkan kebutuhan anggaran unit

11. Bertanggung jawab penuh terhadan manager sector tentang pengoperasian, pemeliharaan dan

administrasi.

5

Manager Unit

i. Pemeliharaan Mekanikii. Pemeliharaan Listrik

Supervisor Pemeliharaan

Supervisor SDM dan Keuangan

i. Oper. Control Roomii.Oper. Alat Bantu

Supervisor Operasi

i. Pengendalian Lingkunganii. K2

Tugas dan tanggung jawab Supervisor Administrasi dan Keuangan :

1. Membantu dan menggerakkan pelaksanaan kegiatan kepegawaian yang meliputi

pembangunan SDM, tata usaha kepegawaian, kesehatan dan keselamatan kerja

2. Menyusun rencana anggaran, pemantauan anggaran dan belanja pusat listrik

3. Memantau kebersihan lingkungan dan keamanan unit pembangkit

4. Membuat permintaan panjar dinas dan pertanggungjawabannya

5. Membuat usulan kebutuhan anggaran rutin unit dan pertanggungjawabannya

6. Mengelola surat menyurat dan pengarsipannya

7. Membuat laporan sesuai dengan bidang tugasnya

8. Mengelola absensi pegawai dan outsourching

9. Mengawasi pelaksanaan kegiatan ISO

10. Menerima dan mengawasi pelaksanaan pembongkaran BBM HSD dari mobil tangki

11. Mengelola administrasi gudang

12. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang administrasi dan keuangan

13. Melaksanakan tugas sesuai fungsi dan tanggung jawabnya.

Tugas dan tanggung jawab Supervisor Pemeliharaan Pembangkit :

1. Menyusun rencana pemeliharaan rutin dan periodik

2. Melakukan pemeliharaan rutin dan periodic unit pembangkit

3. Melakukan evaluasi terhadap hasil pemeliharaan mesin dan alat bantu

4. Melakukan koordinasi dengan seksi operasi yang menyangkut pemeliharaan mesin dan alat

bantu

5. Membuat laporan pelaksanaan pemeliharaan mesin dan alat bantu

6. Mengatasi gangguan mesin dan alat bantu

7. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang pemeliharaan mesin dan alat

bantu

8. Melaksanakan tugas sesuai fungsi dan tanggung jawabnya

9. Menyusun rencana pemeliharaan rutin periodic

10. Melakukan pemeliharaan rutin dan periodic unit pembangkit

11. Melakukan evaluasi terhadap hasil pemeliharaan listrik dan control instrument

12. Melakukan koordinasi dengan seksi operasi yang menyangkut pemeliharaan listrik dan

control instrument

13. Membuat laporan pelaksanaan pemeliharaan listrik dan control instrument

14. Menganalisa gangguan listrik dan control instrument

6

15. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang pemeliharaan listrik dan

control instrument.

Tugas dan tanggung jawab Supervisor Operasi :

1. Melaksanakan pengoperasian mesin sesuai pengaturan system

2. Mengevaluasi hasil data-data operasi system (log sheet)

3. Mencatat dan melaporkan pemakaian BBM HSD dan pelumas

4. Monitoring start/stop unit

5. Melaporkan gangguan ke manager unit dan supervisor pemeliharaan terkait

6. Menerima dan mengawasi pelaksanaan pembongkaran BBM HSD dari mobil tangki

7. Membuat usulan perbaikan yang berhubungan dengan bidang operasi

8. Membuat laporan sesuai bidang tugasnya

7

BAB II

PENGGERAK MULA

2.1. Umum

Pada pusat-pusat sistem tenaga listrik dilakukan konversi energi dari suatu bentuk

energi ke bentuk energi listrik. Pada umumnya terjadi konversi energi dari energi mekanik ke

energi listrik, dimana jika suatu kumparan bergerak (Rotor) yang bermuatan listrik searah

(DC) diputar dalam suatu kumparan tetap (Stator), maka pada kumparan tetap (Stator) akan

timbul GGL (Gaya Gerak Listrik) induksi. Jadi penggerak mula merupakan alat yang

memungkinkan terjadinya konversi energi yang akan menghasilkan daya energi listrik.

Penggerak mula dapat berupa turbin atau motor bakar. Turbin dapat menghasilkan

tenaga mekanik dari pemanfaatan fluida kerja, sedangkan motor bakar menghasilkan tenaga

mekanik dari proses pembakaran bahan bakar yang digunakan.

2.2. Mesin-Mesin Penggerak Mula

Pusat listrik PLTD Titi Kuning menggunakan enam unit mesin diesel dengan merek

dan kapasitas yang sama sebagai alat penggerak mula yang memakai bahan bakar solar

(HSD). Data-data ke enam unit mesin diesel tersebut adalah:

1. Merek dan Model : Enterprise DSRV 12-4

2. NO. Seri : 74004-2597

: 74005-2598

: 74006-2599

: 74007-2600

: 74008-2601

: 74009-2602

3. Banyak Silinder : 12

4. Diameter Silinder : 17”

5. Langkah : 21”

6. Proses Kerja : 4 Tak (Empat Langkah)

7. BHP : 5732 HP

8

8. RPM : 429

9. Firing Order : 1L-6R-2L-5R-4L-3R-6L-1R-5L-2R-3L-3R

10. Injection Time : LB = 230 BTDC

: RB = 210 BTDC

11. Bahan Bakar : HSD (High Speed Diesel)

12. Minyak pelumas Mesin : Aragina S – 40

13. Tahun Pemasangan : 1974

2.3. Bagian-Bagian Utama Mesin Diesel

Secara umum mesin diesel dibagi atas dua bagian utama, yaitu bagian yang bergerak

dan bagian yang tidak bergerak.

2.3.1. Bagian-Bagian Yang Bergerak

Bagian-bagian mesin yang bergerak pada mesin diesel meliputi:

1. Piston

Piston berfungsi untuk memanfaatkan fluida kerja sehingga tekanan dan

temperaturnya semakin besar, kemudian diinjeksikan bahan bakar sehingga terjadi

pembakaran. Piston terdiri dari bagian atas (Crown) tempat ring piston melekat dan

bagian bawah (Skirt).

2. Ring Piston

Ring Piston terdiri dari ring kompresi, yang berguna untuk menghindari kebocoran

kompresi agar dihasilkan tenaga yang maksimal, serta oil yang menyeka minyak

pelumas piston linier tidak turut terbakar.

3. Batang Torak

Batang Torak (Connecting Rod) berfungsi untuk meneruskan daya (tenaga) dan

putaran dari piston ke poros engkol.

4. Poros Engkol

Poros Engkol (Crank Shaft) berfungsi untuk merubah tenaga dorong piston

menjadi tenaga putar meliputi connecting rod.

9

2.3.2. Bagian-Bagian Mesin Yang Tidak Bergerak

Bagian-bagian yang tidak bergerak terdiri dari:

1. Bed Plate

Bed Plate berfungsi untuk tempat menampung minyak pelumas, tempat mengikat

baut pondasi dan sebagai tempat bagi poros engkol.

2. Cylinder Block (Frame)

Cylinder Block (Frame) merupakan tempat terpasangnya peralatan-peralatan

lainnya.

3. Cylinder Linier

4. Cylinder Head

Cylinder Head adalah penutup linier dan membentuk ruang pembakaran.

5. Bearing (Bantalan)

Bearing (Bantalan) berfungsi untuk mendukung poros dan menjamin putaran

poros.

2.4. Prinsip Kerja Mesin Diesel

Prinsip kerja mesin diesel empat langkah seperti yang ada pada PLTD Titi Kuning

dapat dilihat pada gambar 2.1 dan dapat dijelaskan seperti berikut ini:

a. Langkah Isap

Pada langkah isap torak bergerak turun, ditarik oleh batang engkol (r) yang bergerak

menjauhi kepala silinder yang menimbulkan vakum dalam silinder, dan udara luar ditarik

atau dihisap ke dalam silinder melalui katup pemasukan yang terbuka sampai torak mencapai

titik mati bawah (TMB).

b. Langkah Kompresi

Pada langkah kompresi pemasukan ditutup dan torak yang didorong keatas oleh engkol,

menekan udara dalam silinder dan menaikkan suhu. Segera sebelum torak mencapai titik mati

atas (TMA), maka bahan bakar cair dalam bentuk semprotan kabut halus dimasukkan

kedalam udara panas dalam silinder. Bahan bakar menyala dan terbakar, sehingga

menimbulkan tekanan pada silinder.

10

c. Langkah daya / Usaha (Power Stroke)

Awal langkah ini adalah akhir dari langkah kedua diatas, gas panas mendorong torak turun

dan maju. Gas mengembang dari volume silinder yang mebesar dan melalui batang engkol,

kemudian engkol meneruskan energi yang ditimbulkan kepada poros engkol yang berputar.

d. Langkah Buang (Exhaust Stroke)

Segera sebelum torak mencapai TMA, katup buang (e) membuka dan hasil pembakaran

yang panas dan masih bertekanan tinggi mulai dari lubang buang keluar. Torak bergerak

keatas didiorong oleh engkol membuang hasil pembakaran yang tersisa.

Gambar 2.1. Skema prinsip kerja mesin diesel 4 langkah

2.4.1. Sistem Alat Bantu Pada Mesin Diesel

Untuk mencapai efisiensi kerja yang maksimal, mesin diesel dilengkapi dengan alat

bantu yang meliputi sistem bahan bakar, sistem pelumas, sistem air pendingin, dan sistem

udara awal.

2.4.2. Sistem Bahan Bakar

Sistem bahan bakar pada PLTD Titi Kuning dapat dilihat pada gambar 2.2. Bahan

bakar dari kendaraan pengangkutan ditampung dalam FT1 dan FT2. Kemudian bahan bakar

ini disaring dan dipompakan melalui rumah pompa untuk disalurkan ke FT3 dan FT4. Dari

FT3 dan Ft4 ini bahan bakar disalurkan dengan cara dipompakan melalui transfer pump

11

kedalam tangki harian dan kemudian dialirkan ke strainer untuk disaring, kemudian booster

pump akan memompakan bahan bakar kedalam filter untuk dibersihkan dari kotoran-kotoran

dan benda-benda kecil yang dapat menggangu kelancara aliran pembakaran bahan bakar.

Injection pump akan memompakan bahan bakar dari filter ke injection dengan

tekanan tinggi, sehingga injector akan menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakar dalam

bentuk kabut sehingga mudah terbakar. Drip tank menampung tetesan bahan bakar yang

berlebihan untuk dialirkan ke dalam tangki harian. Bila terjadi kesalahan pengaturan didalam

memompakan bahan bakar yang berlebih pada tangki harian akan disalurkan ke Fuel oil Flow

Tank (FOFT).

Gambar 2.2. Sistem Bahan bakar

2.4.3. Sistem Pelumasan

Pergerakan dari bagian-bagian mesin diesel akan menyebabkan timbulnya panas

akibat adanya gesekan terhadap bagian mesin diesel yang tidak bergerak, hal ini selanjutnya

akan menyebabkan ausnya peralatan-peralatan tersebut. Untuk mengurangi kerugian yang

terjadi akibat hal-hal diatas maka dilaksanakan suatu sistem alat bantu yaitu pelumasan. Pada

gambar 2.3 dapat dilihat sistem minyak pelumasan mesin diesel PLTD Titi Kuning. Sistem

pelumasan bertujuan untuk mengurangi gesekan antara bagian-bagian gesek dari sisa keausan

dan sisa pembakaran, selain itu sistem minyak pelumas ini juga berfungsi untuk

mendinginkan bagian-bagian mesin yang tidak terjangkau oleh sistem air pendingin.

12

Bagian-bagian mesin yang dilumasi meliputi: main bearing, connecting rod bearing,

crank shaft, roker arm, ring piston, dan piston. Cara kerja dari sistem minyak pelumas

diterangkan seperti keterangan dibawah ini.

Pada saat mesin dalam keadaan diam, minyak pelumas yang ada dalam mesin

dipompakan oleh B dan A lube oil pump (Before and After Pump) kedalam sump tank yang

kemudian dialirkan kedalam thermostat. Apabila suhunya masih rendah maka minyak

tersebut akan langsung dialirkan ke full flow filter yang kemudian ke strainer untuk

dibersihkan. Selanjutnya minyak pelumas tersebut masuk kembali ke mesin. Pada saat mesin

bekerja, maka secara otomatis Lube Oil Pump Engine Driven bekerja menggantikan B dan A

lube oil pump.

Gambar 2.3. Sistem Minyak Pelumas

2.4.4. Sistem Air pendingin (Jacket Water Pump)

Sistem air pendingin berfungsi untuk mendinginkan bagian-bagian dari mesin agar

suhu pada mesin tidak terlalu tinggi sehingga mesin dapat bekerja semaksimal mungkin.

Sistem pendingin pada PLTD Titi Kuning dapat dilihat pada gambar 2.4.

Pada saat beroperasi air stand pipe dipompakan kebagian-bagian pada mesin oleh

jacket water pump. Bila suhu air pendingin terlalu tinggi, maka thermostic akan mengalirkan

air melewati radiator untuk melepaskan panas pada air sehingga suhu air akan turun dan

kemudian akan mengalirkan kedalam mesin serta kembali kedalam stand pipe.

13

Gambar 2.4. Sistem Udara Pendingin

2.4.5. Sistem Udara Start

Sistem udara start ini berguna untuk menghidupkan mesin (menggerakkan piston dari

posisi diam) sebelum terjadinya langkah pembakaran pada mesin. Sistem udara start pada

PLTD Titi Kuning dapat dilihat pada gambar 2.5 dan dapat diterangkan sebagai berikut:

Udara yang dibutuhkan oleh mesin untuk menstart mula-mula dipompakan kebotol

udara oleh kompresor yang digerakkan oleh motor induksi. Selanjutnya udara tersebut akan

melalui regulator yang akan menaikkan dan menurunkan tekanannya sebesar tekanan yang

dibutuhkan, kemudian akan dipompakan ke starting air distribusi yang kemudian akan

menekan piston.

Selanjutnya untuk menstart mesin, udara yang terdapat dalam botol digunakan untuk

menggerakkan bearing device. Apabila terjadi gangguan pada kompresor yang digerakkan

oleh motor listrik, maka untuk mengisi botol-botol udara dipergunakan kompresor yang

digerakkan oleh mesin bensin.

14

Gambar 2.5. Sistem Udara Start

2.4.6. Sistem Pengatur Putaran Mesin Diesel

Kecepatan dari putaran mesin diesel yang digunakan sebagai prime mover berbanding

lurus dengan arus bolak-balik yang dihasilkan. Untuk menjaga frekuensi arus bolak-balik

yang dibangkitkan tetap konstan maka diperlukan sistem pengaturan kecepatan putaran mesin

diesel sebagai prime mover.

Dalam hal perputaran mesin diatur dengan mengatur jumlah penyemprotan bahan

bakar pada pompa injeksi melalui sistem pengaturan kecepatan yang disebut juga dengan

Governor.

Pada PLTD Titi Kuning, governor terdiri dari dua buah bandul yang dihubungkan

sedemikian rupa dan dikopel langsung dengan poros mesin serta dihubungkan langsung ke

rek bahan bakar.

Prinsip kerja dari Governor adalah dengan memanfaatkan gaya pada kedua bandul M1

dan M2. Dimana gaya ini akan berubah terhadap perubahan kecepatan putaran mesin

sehingga posisi dari lengan bandul P1 dan P2 juga akan berubah terhadap perubahan

kecepatan putaran mesin, karena posisi lengan P1 dan P2 menentukan keadaan dari rek bahan

bakar, maka jumlah bahan bakar yang disalurkan ke injector juga berubah sesuai dengan

perubahan putaran mesin. Dengan pertambahan beban listrik akan mengakibatkan turunnya

putaran mesin dan juga penurunan gaya sentrifugal yang bekerja pada bandul, sehingga P1

15

dan P2 bergerak turun dan seterusnya akan dilanjutkan ke rek bahan bakar untuk menambah

jumlah bahan bakar, demikian pula sebaliknya.

16

BAB III

PEMBANGKITAN DAYA LISTRIK

3.1. Umum

Energi listrik tidak timbul secara alami dalam bentuk langsung dan juga tidak dapat

disimpan untuk digunakan dalam skala besar. Maka untuk pemenuhan kebutuhan energi

listrik yang semakin lama semakin meningkat, energi listrik harus dibangkitkan secara

berkelanjutan. Suatu cara yang efisien dan mudah untuk membangkitkan energi listrik adalah

dengan mengubah energi mekanis menjadi energi listrik (elektromekanik) melalui suatu

peralatan berputar yang disebut Generator.

Pada bagian dibawah ini akan dibicarakan beberapa hal yang menyangkut

pembangkitan daya listrik pada PLTD Titi Kuning yaitu: Generator, Exciter, dan Auto

Voltage Regulator.

3.2. Generator

Enam buah generator sinkron yang belitan medannya diletakkan pada bagian rotor

dan belitan jangkar diletakkan pada stator digunakan pada PLTD Titi Kuning. Pada gambar

3.1 memperlihatkan generator yang digunakan pada PLTD Titi Kuning, dan data-data dari

keenam generator tersebut adalah sebagai berikut:

1. Merek : Ideal Electric

2. Type : SAB Frame M-9

3. Kw : 4141 Kw

4. KVA : 5176.2 KVA

5. RPM : 429 RPM

6.Tegangan Terminal : 7000 Volt

7. Fasa : 3 Fasa, 4 Kawat

8. Arus : 427 Ampere

9. Field : 250 Volt

10. Frekuensi : 50 Hz

17

11. Power Factor : 0,8

12. Kelas Isolasi : B

Gambar 3.1. Generator Pada PLTD Titi Kuning

3.2.1. Prinsip Kerja Generator

Generator sinkron bekerja pada prinsip induksi elektromagnet, sama dengan

Generator DC. Generator ini terdiri dari belitan jangkar dan belitan medan. Elemen yang

diam disebut stator dan yang bergerak disebut rotor. Ketika rotor berputar, penghantar stator

akan memotong fluksi magnet yang dihasilkan oleh belitan medan stator. GGL induksi pada

penghantar stator yang ditimbulkan oleh pengaruh kutub-kutub magnet yang saling

bergantian antara kutub utara dan selatan yang menghasilkan tegangan induksi pada stator

yang berbentuk gelombang sinusoidal.

Generator yang digunakan pada PLTD Titi Kuning adalah generator berkutub dalam.

Kutub-Kutub magnetnya merupakan bagian yang bergerak (rotor) yang terletak pada bagian

dalam sedangkan kumparan tempat terbentuknya ggl induksi, merupakan bagian yang tetap

(stator) dan terletak pada bagian luar.

Dari segi konstruksi kutub magnetnya, maka alternator kutub dalam ini lebih sering

digunakan, karena ggl induksi yang terletak pada kumparan terletak pada bagian yang diam.

Sehingga tidak memerlukan cincin seret untuk menyalurkan ggl induksi yang dibangkitkan.

18

Kelebihan alternator kutub dalam adalah dapat menghasilkan tegangan output yang

besar. Karena tegangan yang timbul dapat diambil langsung dari ujun belitan stator, dan

belitan stator ini mudah mengisolasinya untuk mencegah arus liar. Menurut persamaan

dibawah dapat dijelaskan saat frekuensi tertentu putaran generator akan berbanding lurus

dengan jumlah kutub magnet.

Besar frekuensi yang dibangkitkan adalah:

f =N s. P

120 ……………………………………………… (1)

Dimana:

F = Frekuensi (Hz)

Ns = Putaran Sinkron (rpm)

P = Jumlah Kutub

3.2.2. Kerja Paralel Generator

Untuk melayani beban yang semakin besar, kita harus memparalelkan dua atau lebih

generator dengan maksud memperbesar kapasitas daya yang dibangkitkan. Untuk

memparalelkan generator tersebut maka kita harus membuat tegangan, urutan fasa, dan

frekuensi sama. Kerja paralel juga sering dibutuhkan untuk menjaga kontiunitas pelayanan

apabila ada generator yang harus dihentikan, misalnya untuk istirahat dan perbaikan.

Salah satu metode sederhana untuk mensinkronkan adalah dengan mempergunakan

metode sinkron lampu gelap. Generator akan dihubungkan paralel pada jaringan UVW. Pada

setiap fasa dipasang sebuah lampu (L) antara titik satu dan titik nomor dua dari saklar (S),

jika antara kedua titik itu masih terdapat perbedaan tegangan, lampu (L) akan menyala. Dan

apabila perbedaan tegangan antara titik satu dan titik dua adalah nol, akan menyebabkan

ketiga lampu L tidak menyala. Pada saat inilah saklar harus ditutup dengan menggunakan

vector seperti gambar 3.2.

19

Gambar 3.2. Skema Kerja Sinkronoskop Lampu Gelap Beserta Vector

Prosedur yang harus dilaksanakan dalam memparalelkan generator pada PLTD Titi

Kuning. Setelah mesin dihidupkan kira-kira 5 atau 10 menit dengan kondisi baik, maka

dilanjutkan dengan periode memparalel antara lain:

1. Tekan Field Flashing 3 kali.

2. Set posisi Procentage regulator Volt pada posisi nol.

3. Set Volt Meter Selector Switch pada posisi ON.

4. Putar Regulator Control pada posisi manual.

5. Set CB 1 switch pada posisi ON.

6. Set posisi Procentage Regulator Volt pada posisi 10% (dengan menaikkan secara perlahan-

lahan)

7. Bila tegangan generator pada Volt Meter menunjukkan 6.500 Volt.

Set Field Breaker pada posisi On.

Set Regulator Control pada posisi auto.

Kembalikan Procentage regulator Volt pada posisi 0%.

8. Set Syncron Switch pada posisi ON.

9. Kemudian lakukan pengatuiran:

Samakan tegangan running dengan incoming (dengan Voltage Control Switch).

Atur frekuensi (dengan Speed Control Switch).

10. Bila lampu pada Syncronoscope padam dan jarum indikator berada pada posisi conter

maka:

20

Masukan Circuit Breaker Switch pada posisi close.

Atur tegangan dan frekuensi.

Naikkan beban secara bertahap dengan tetap mengatur keseimbangan

perbandingan MW dan Mvar (cos = 0,8)

Catatan : - Pengaturan Mvar dengan Voltage Control Switch.

- Pengaturan MW dengan Speed Control Switch.

Sebaliknya untuk memberhentikan pengoperasian mesin, maka dilakukan terlebih dahulu

pemutusan beban sesuai dengan prosedur berikut:

1. Beban diturunkan perlahan-lahan dengan mengatur speed control

2. Tegangan dan frekuensi dijaga pada kondisi normal

3. Setelah beban sama dengan nol maka CB dibuat pada posisi trip

4. CB 1 di “OFF” kan

5. Set voltage control switch pada low ( sampai lampu lower menyala)

(catatan : tujuan pengaturan penurunan tegangan sampai indicator lower menyala

adalah untuk menjaga pada waktu memparalel selanjutnya tegangan generator berada

pada posisi nol)

6. Tekan tombol stop (warna putih)

7. Jalankan pompa V dan A lube oil selama 5-10 menit

8. Biarkan hidup fan radiator dan jacket water pump selama 5-10 menit

9. Matikan fuel oil drip pump

10. Matikan fuel oil transfer pump

11. Matikan power AC/DC

12. Selesai

3.3 Exciter

Exciter berfungsi untuk memperbesar fluksi pada kumparan medan, kemudian

memperbesar medan magnet pada kutup generator, sehingga dapat menghailkan tegangan yang

besar. Arus penguat yang digunakan adalah arus searah (DC). Jumlah exciter yang dugunakan

adalah sebanyak enam unit dan mempunyai data-data lengkap sebagai berikut :

Merk : Ideal Electric

Type : FRBA

Kind of brush : brushless

21

Output : 40 kW

Teganga DC : 250 V

Arus DC : 160 Ampere

Field Volt : 125 Volt

Field Ampere : 10,8 Ampere

Kelas isolasi : B

Temperature rise : 80°C

Putaran : 429 rpm

Rectifier Quant : 3

Rectifier Jedel no : RS-1108-10-XXZT

Rectifier Count : fasa Full Wafe

Manufacture : Ideal Electric-USA

Gambar 3.3 Exciter pada PLTD Titi Kuning

3.3.1 Prinsip Kerja Exciter dan Proses Timbulnya Tegangan

Pada saat penggerak mula diaktifkan, sehingga generator dan exciter berputar dan

pada saat itu juga akan timbul perpotongan fluksi medan magnet pada rotor generator dengan

kumparan stator yang akan menghasilkan tegangan kecil, tegangan ini sekitar 600 Volt. Sebelum

melewati exit support, tegangan 600 V terlebih dulu melewati CT dan Pt yang dipasang pada fas-

fasa output generator. Sebelum arus AC dipasang sebagai penguat medan exciter, terlebih dahulu

arus itu disearahkan dengan silicon diode. Penguat ini akan membuat penguat exciter

menimbulkan fluksi dan rotor exciter yang berputar membuat fluksi terpotong sehingga

menimbulkan GGL.

22

Pada akhir pengaturan secara manual tegangan generator akan mencapai 6600 Volt.

Setelah itu switch auto kita hubungkan dan switch manual kita lepas, maka ggl akan mengalir

melalui AVR 9 Automatic Voltage Regulator) yang mengatur secara otomatis arus penguat

medan, sehingga tegangan yang dicapai output generator berkisar 7000 Volt.

3.4 Automatic Voltage Regulator

Automatic Voltage Regulator (AVR) atau pengatur tegangan otomatis adalah suatu

alat yang mengatur tegangan output ( keluaran). Cara kerja AVR pada generator yaitu membuat

konstan tegangan keluaran meskipun generator dalam keadaan berbeban, tidak berbeban ataupun

berubah-ubah.

3.4.1 Prinsip Kerja Automatic Voltage Regulator

pada dasarnya system pengaturan tegangan yang dipasang pada suatu system

pembangkit memiliki sifat statis, karena tidak ada bagian yang begerak. Pengaturan otomatis

digunakan untuk mempertahankan tegangan output yang tetap (constant), dimana tegangan

output generator ini digunakan sebagai pembanding untuk mengendalikan exsitasi pada

generator.

Sensing dan gating circuit akan merasakan tegangan output generator akibat

perubahan beban dan mengubahnya dalam bentuk gating pulsa. Kemudia gating pulsa ini dikirim

oleh bagian SCR power stage yang akan mengatur besarnya arus medan exciter melalui

pengaturan sudut konduksi. Perubahan sudut konduksi akan mengubah besarnya arus penguat

exciter. Dengan begitu maka tegangan output generator akan berubah pula.

Peralatan-peralatan lainnya yang terdapat pada automatic voltage regulator

antara lain:

1. Power Input

Power input dihubungkan ke output generator melalui power transformator guna

mensupply daya listrik bagi AVR

2. Stabilization Adjust

Stabilization Adjust berfungsi untuk mengontrol signal feed back yang berasal dari

output generator sebelum dikirim ke rangkaian sensing dan gating guna mencegah

hunting oscillasi tegangan system

3. Voltage Adjust Rheostat

Voltage Adjust Rheostat berfungsi untuk mengatur tegangan terminal output dalam

batas-batas lebih kurang 10% nominal

23

4. Parallel Conpensation

Rangkaian parallel cinpensation berfungsi untik mengatur arus penguatan medan

antara generator-generator yang bekerja parallel yang mempunyai perbedaan arus

penguatan.

24

BAB IV

TRANSFORMATOR

4.1 Umum

Transformator atau sering juga disebut trafo adalah salah satu mesin listrik yang

berguna untuk menaikkan atau menurunkan tegangan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.

Bentuk dasar transformator adalah sepasang ujung pada bagian primer dan sepasang ujung pada

basian skunder dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator

digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik (ac) dari suatu nilai tertentu kenilai yang kita

inginkan dari kumparan primer ke kumparan skunder.

Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu : kumparan primer yang bertindak

sebagai input, kumparan sekunder yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi

untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Transformator saat ini banyak dipakai oleh setiap instansi perusahaan. Khususnya

pada system pembangkit tenaga listrik yang bertegangan tinggi pada saat meleyani pengiriman

daya jarak jauh. Selain itu pada sitem transmisi dan distribusi, trafo juga digunakan untuk

mengubah tingkat arus maupun tingkat tegangan, dari tingkat tegangan rendah ke tingkat

tegangan tinggi. Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokan sebagai berikut :

1) Frekuensi daya, 50-60 Hz

2) Frekuensi pendengaran, 50-20 Hz

3) Frekuensi radio, diatas 30 Hz

Dalam bidang tenaga listrik pemakaian trafo dikelompokkan menjadi :

a) Transformator daya

b) Transformator distribusi

c) Transformator instrument, yang terdiri dari trafo arus dan trafo tegangan.

Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua macam transformator

yaitu tipe inti dan tipe cangkang. Dalam pengoperasiannya, trafo-trafo tenaga pada umumnya

ditanahkan pada titik netral,sesuai dengan kebutuhan untuk system pengamanan atau proteksi.

25

Kerja transformator berdasarkan induksi elektromagnetik membutuhkan adanya

gandengan magnet antara rangkaian primer dan rangkaian sekunder. Gandengan magnet ini

berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama, dimana rangkaian primer adalah rangkaian

yang dipasang pada sumber arus sedangkan sekunder adalah rangkaian yang dihubungkan

dengan beban.

4.2 Prinsip Kerja Transformator

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan

masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet dengan lilitan

sekunder.

Ketika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik,

perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah-ubah

pula. Medan magnet yang berubah-ubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi

kekumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi.

Efek ini dinamakan induktansi timbale balik (mutual inductance).

Gambar 4.1 Skema Transformator kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan

magnet

Pada skema trafo diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada

kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya), medan magnet yang dihasilkan akan

26

berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah

polaritasnya.

Gambar 4.2 Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer,tegangan sekunder, jumlah

lilitan sekunder

Prinsip trafo adalah induksi elektromagnetik, dimana ada inti besi yang dililiti

kumparan pada ujung satu dan ujung lainnya dengan jumlah lilitan yang berbeda. Lilitan ini

disebut lilitan primer yang berfungsi sebagai input dan lilitan sekunder sebagai output.

Perbedaan jumlah lilitan tergantung pada fungsi trafo, jika digunakan untuk menurunkan

tegangan maka lilitan primer > lilitan sekunder sebaliknya jika digunakan untuk menaikkan

tegangan maka lilitan primer < lilitan sekunder.

Hubungan antara tegangan primer, tegangan sekunder dan jumlah lilitan, dapat

dinyatakan dengan persamaan :

VpVs

=NpNs

………………………………………………………………...(4.1)

Dimana :

Vp = tegangan primer ( V)

Vs = tegangan sekunder (V)

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Apabila kumparan primer dihubungkan kesumber tegangan bolak-balik maka fluks

bolak-balik akan muncul didalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk

jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks dikumparan primer terjadi

27

induksi sendiri (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh

induksi kumparan primer atau disebut induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan

timbulnya fluks magnet dikumparan sekunder maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian

sekunder dibebani, sehingga energy listrik dapat ditransfer secara keseluruhan (secara

magnetisasi).

e = - N dϕdt (Volt)……………………………………………………..(4.2)

dimana : e = gaya gerak listrik (V)

N = jumlah lilitan

dϕdt

= perubahan fluks magnet

Perlu diingat bahwa hanya arus bolak-balik yang dapat ditansformasikan oleh trafo,

sedangkan dalam elektronika, trafo digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan

beban untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara rangkaian.

Tujuan utama menggunakan inti pada trafo adalah untuk mengurangi reluktansi

(tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common magnetic circuit).

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan sekunder,

trafo ada dua jenis yaitu :

1. Transformator step up yaitu transformator yang berfungsi menaikkan tegangan

2. Transformator step down yaiu transformator yang berfungsi menurunkan tegangan.

Pada transformator besarnya tegangan output sekunder adalah :

a) Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns)

b) Sebanding dengan besarnya tegangan primer (Vs ~ Vp)

c) Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer (Vs ~ 1/Np)

Sehingga dapat dituliskan persamaan :

Vs = Ns/Np x Vp ………………………………………………..(4.3)

28

4.2.1 Transformator Tidak Berbeban

Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan Vo

yang sinusoid, akan mengalirlah arus primer Io yang juga sinusoid dan dengan tegangan

menganggap belitan N1 reaktif murni, Io akan tertinggal 90° dari V1. Arus primer Io

menimbulkan fluks yang sefasa dan juga sinusoid.

.

Gambar 4.3 Transformator tanpa beban

Φ = ϕ max sin ωt (Wb)……………………………………………………………(4.4)

Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 (Hukum Faraday)

e1 = -N dϕdt

e1 = -N dϕmax sin ωt❑

dt

e1 = -Nωϕ max cos ωt (tertinggal 90° dariϕ)…………………………….(4.5)

e1 = -Nωϕmax sin(ωt-90)

dimana : e1 = gaya gerak listrik induksi

N = jumlah lilitan

ω = kecepatan putar

ϕ = fluksi

harga efektif :

E1 =N 1 ωϕmax

√ 2

E1 =N 1 2 πfϕmax

√ 2

E1 =N 1 2 x3,14 fϕmax

√ 2

E1 =N 1 6,28 fϕmax

√ 2

29

E1 = 4,44 N1 f ϕmax………………………………………..(4.6)

Dimana :

E1 = GGL induksi efektif

F = Frekuensi

Bila rugi tahanan dan fluksi bocor diabaikan akan terdapat hubungan :

E1/E2 =V1/V2 = N1/N2 = a

Dimana :

E1 = GGL Induksi sisi primer (V)

E2 = GGL Induksi sisi sekunder (V)

V1 = tegangan terminal sisi primer (V)

V2 = tegangan terminal sisi sekunder (V)

N1 = jumlah lilitan primer

N2 = jumlah lilitan sekunder

a = Faktor transformasi

Apabila trafo tidak dibebani, arus yang mengalir pada trafo adalah arus pemagnetan

(Io) saja.

Dalam hal ini :

1. Fluks magnet (ϕo) sefasa dengan arus primer tanpa beban (Io) dan tertinggal 90°

terhadap tegangan sumber (V1)

2. GGL induksi pada primer besarnya sama, tetapi berbeda fasa 180° terhadap tegangan

sumber

3. GGl induksi pada sekunder E2 = a E1, tertinggal 90° terhadap magnet

Dalam penggambaran, V1 = -E1, maksudnya adalah :

1. Rugi-rugi karena arus pusar dan rugi-rugi hysteresis didalam inti besi tidak ada

2. Rugi-rugi tahanan dalam kawat tembaga tidak ada

3. Fliks bocor pada kumparan primer dan kumparan sekunder tidak ada

Karena trafo tidaklah mungkin ideal, maka kerugian-kerugian yang ada harus

dipertimbangkan :

30

1. Arus primer tanpa beban (Io) sefasa dengan fluks magnet (ϕo), sebenarnya mendahului

sebesar ϕe, sehingga arus primer tanpa beban tersebut dapat diuraikan dalam dua

komponen, yaitu :

Io = Im + I h+e……………………………………………………..(4.7)

2. Besarnya GGL induksi E2 tidak sama lagi dengan V1, tetapi harus diperhitungkan

terhadap penurunan tegangan karena adanya impedansi (z) sehingga diperoleh

hubungan :

V1 = (-E2) + Io (R1+ jXl)…………………………………………..(4.8)

Dimana :

R1 = tahanan kumparan primer

X1 = reaktansi induktif kumparan primer

Gambar 4.4 Diagram vector transformator ideal tanpa beban

31

Gambar 4.5 Diagram vector transformator tak ideal tanpa beban

4.2.2 Tranformator berbeban

32

Gambar 4.6 gambar percobaan pengukuran trafo berbeban

Apabila transformator diberi beban, maka akan mengalir aus I2 pada kumparan

sekunder. Arus I2 ini akan menyebabkan perubahan arus yang akan mengalir pada kumparan

primer.

Perubahan arus ini akan sam dengan :

−I 2a

=I ʹ2…………………………………………………..(4.9)

Transformator ini biasanya mempunyai Io yang kecil sekali dibandingkan I1,

sehingga kadang-kadang bias diabaikan. Untuk transformator berbeban, beban disini dapat

berupa tahanan, beban induktif maupun beban kapasitif.

1. Beban Tahanan

Pada kumparan sekunder tansformator terdapat R2 dan X2, bila kumparan sekunder

dihubungkan dengan tahanan murni R, maka dalam kumparan sekunder mengalir arus sebesar I2.

Arus ini akan berbeda fasa sebesar φ2 terhadap E2 akibat adanya reaktansi kumparan sekunder

(X2).

V2 = E2 – I2 (R2+jX2+Rl)

V2 = E2 – I2[(R2+ Rl) + jX2]

Tg φ2 = X 2

R 2+RL…………………………………………

(4.10)

2. Beban induktif

33

Apabila transformator berbeban induktif, berarti pada sekunder trafo terdapat R2 + jX2

dan Rl + jX2. Dengan adanya harga-harga tersebut akan menyebabkan pergeseran fasa antara I2

dan E2 sebesar θ2.

Tg θ2 = X 2+ XLR 2+RL

…………………………………………………..

(4.11)

Dan dengan adanya harga-harga tersebut akan menyebabkan pergeseran fasa antara I2

dan E2 sebesar φ2.

Tg φ2 = XL/RL.......................................................................(4.12)

Oleh karena beban induktif, maka I2 lagging terhadap E2.

3. Beban Kapasitif

Dengan adanya beban kapasitif akan menyebabkan pergeseran fasa antara I2 dan E2

sebesar θ2.

Tg θ2 = XL−X 2R 2+RL

…………………………………………………

(4.13)

4.3 Cara Kerja dan Fungsi Bagian-Bagian Utama pada Transformator

Suatu transformator terdiri atas beberapa bagian, antara lain :

i. Bagian utama transformator

ii. Peralatan bantu

iii. Peralatan proteksi

Setiap bagian tersebut memiliki fungsi masing masing, dan untuk detailnya anda juga

dapat membaca artikel mengenai komponen-komponen transformator.

1. Bagian Utama Transformator

a) Inti besi

34

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluks yang ditimbulkan oleh arus listrik

yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk

mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh arus pusar atau arus eddy.

b) Kumparan Transformator

Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan dan kumparan tersebut

di isolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan menggunakan isolasi

padat seperti karton,pertinax dan lain-lain. Pada transformator terdapat kumparan primer dan

kumparan sekunder. Jika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik

maka pada kumparan tersebut timbul fluks yang menimbulkan arus induksi, bila pada rangkaian

sekunder ditutup (rangkaian tertutup) maka mengalirlah arus pada kumparan tersebut, sehingga

kumparan ini berfungsi sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

c) Kumparan Tertier

Fungsi kumparan tertier adalah untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk

kebutuhan lain. Untuk kedua kebutuhan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta atau

bintang. Kumparan tertier sering digunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti

kondensator synchrone, kapasitor shunt, dan reactor shunt, namun demikian tidak semua

transformator daya mempunyai kumparan tertier.

d) Minyak Transformator

Sebagian besar dari transformator daya memiliki kumparan-kumparan yang intinya

direndam dalam minyak transformator, terutama pada transformator daya yang berkapasitas

besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan

juga berfungsi sebagai isolasi (memiliki tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai

media pendingin dan isolasi.

Minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

Kekuatan isolasi tinggi

Penyalur panas yang baik, berat jenis yang kecil, sehingga partikel-partikel

dalam minyak dapat mengendap dengan cepat

Viskositas yang rendah, agar lebih mudah bersirkulasi dan memiliki kemampuan

pendingin menjadi lebih baik

Tidak merusak bahan isolasi padat

Sifat kimia yang stabil

35

Untuk minyak isolasi pakai berlaku untuk transformator berkapasitas >1 MVA atau bertegangan

>30kV.

e) Bushing

Hubungan antara kumparan transformator ke jaringan luar melalui sebuah bushing,

yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator sekaligus berfungsi sebagai penyekat

antara konduktor tersebut dengan tangki transformator.

f) Tangki dan Konservator

Pada umumnya bagian-bagian dari transformator yang terendam minyak trafo berada

didalam tangki. Untuk menampung pemuaian pada minyak trafo, pada tangki dilengkapi dengan

sebuah konservator.

2. Peralatan Bantu

a) Pendingin

Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan

rugi-rugi tembaga. Panas dapat mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, yang dapat

merisak isolasi trafo. Untuk mengurangi adanya kenaikan suhu tersebut, pada trafo perlu juga

dilengkapi dengan system pendingin yang berfungsi untuk menyalurkan panas keluar trafo.

Media yang digunakan pada system pendingin dapat berupa udara, gas, minyak, dan air.

Sistem sirkulasinya dapat dengan cara:

Alamiah (natural)

Tekanan/paksaan (forced)

b) Tap Changer (pengubah tap)

Tap Changer adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan

tegangan operasi sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan jaringan/primer yang berubah-

ubah. Tap Changer dapat diulakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam

keadaan tak berbeban (off-load), dan tergantung jenisnya.

c) Alat Pernapasan

Karena adanya pengaruh naik-turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka

suhu kinyak akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak

akan memuai dan mendesak udara diatas permukaan minyak keluar dari dalam tangki,

sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk kedalam

tangki. Kedua proses diatas disebut pernapasan transformator. Permukaan minyak trafo akan

36

selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus pada minyak

trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi

tabung berisi kristal zat higriscopis.

d) Indicator

Untuk mengawasi transformator selama beroperasi, maka perlu adanya indicator

dipasang pada trafo. Indicator tersebut adalah sebagai berikut :

Indicator suhu minyak

Indicator permukaan minyak

Indicator system pendingin

Indicator kedudukan tap, dan sebagainya.

3. Peralatan Proteksi

Contoh peralatan proteksi yang digunakan antara lain :

a) Relay Bucholz

b) Relay Tekanan Lebih

c) Relay Diferensial

d) Relay Arus lebih

e) Relay Tangki Tanah

f) Relay Hubung Tanah

g) Relay Thermis

4.4 Transformator Yang Digunakan di PLTD Titi Kuning

Pada PLTD Titi Kuning digunakan dua unit trafo daya, dua unit trafo distribusi untuk

pemakaian sendiri serta trafo-trafo arus dan tegangan untuk keperluan proteksi system.

4.4.1 Transformator Daya

Data-data transformator daya pada PLTD Titi Kuning adalah sebagai berikut :

Merk : Porter

Type : IH 170

Cooling Sistem : OFAF

No Seri : 279926 dan 279927

Kapasitas : 30000 KVA per unit

Phasa/Frekuensi : 3 phasa/50 Hz

Tegangan : 6,9/150 KV

37

Impedansi : 5,8%

Temperature Rise/Connect : 550°C/20000GRD Y/6900 Δ

Gambar 4.7 Transformator Daya di PLTD Titi Kuning

Kebutuhan akan beban tidak sama untuk satu waktu yang berbeda menyebabkan trafo

daya memerlukan tap changer guna mendapatkan tegangan sekunder yang lebih sesuai dengan

tegangan sistem jaringan primer yang senantiasa berubah-ubah. Pengaturan dari tap changer ini

dapat dilakukan secara manual dalam keadaan tanpa beban ataupun secara otomatis ketika trafo

daya dibebani.

Sebaliknya tap changer dioperasikan pada tap yang tinggi, sebab semakin tinggi tap

yang digunakan maka rugi-rugi daya yang dialami oleh trafo daya tersebut semakin besar.

Hubungan dari tiap tap changer terdapat tegangan arus maksimum yang diizinkan dapat dilihat

dari table berikut :

Ring Voltage

(Volt)

Max.Line Ampere

(Ampere)

Tap Position Changer Taps

21500 430 1 45

21500 440 2 35

38

20500 451 3 36

20000 462 4 26

19500 474 5 27

Tabel 4.1 Hubungan Tap Changer dan Arus Max yang diizinkan

4.4.2 Transformator Pemakaian Sendiri

Kapasitas dari transformator pemakaian sendiri ditentukan dengan memperhatikan

factor diversitas, yaitu perbandingan antara jumlah kebutuhan maksimum setiap bagian system

dan kebutuhan maksimum system.

Untuk melayani beban-beban listrik yang terdapat pada PLTD Titi Kuning digunakan

transformator pemakaian sendiri yang dimana sisi primer transformator ini disuplply oleh bus 20

kV.

Data-data transformator pemakaian sendiri ini adalah sebagai berikut :

Merk : WESTING HOUSE

Kapasitas daya/unit pada 65°C : 501KVA pada 55°C dan 561KVA

Ratio tegangan : 20000 Δ/400-231 Y

Jenis minyak : Diala C

Berat minyak : 26/8

Tahun pemasangan : 1976

Buatan : USA

Pada gambar dibawah ini terlihat trafo pemekaian sendiri PLTD Titi Kuning

Gambar 4. 8 Trafo pemakaian sendiri PLTD Titi Kuning

39

4.4.3 Transformator Pengukuran

Kemampuan dari alat-alat ukur untuk mengukur besaran-besaran seperti arus,

tegangan dan daya pada system tenaga listrik adalah sangat terbatas. Sehingga untuk dapat

mengetahui nilai dari besaran-besaran tersebut diperlukan suatu alat untuk memperkecil nilai

yang sebenarnya dari besaran dengan factor tertentu supaya dapat dilihat pada alat ukur.

Alat yang berfungsi untuk memperkecil arus dan tegangan pada pengukuran tenaga

listrik disebut transformator pengukuran. Transformator ini ada dua jenis yaitu :

1. Transformator Arus ( Current Transformer)

Transformator arus digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan ampere

dan arus kecil yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Disamping untuk pengukuran arus,

transformator juga dibutuhkan untuk pengukuran daya dan energy, pengukuran jarak jauh dan

relay.

2. Transformator Tegangan (Potential Transformer)

Transformator tegangan adalah trafo satu fasa step down yang mentransformasikan

tegangan system ke suatu tegangan rendah yang layak untuk keperluan indicator, alat ukur, rele

dan alat sinkronisasi. Hal ini dilakukan atas pertimbangan harga dan bahaya yang dapat

ditimbulkan tegangan tinggi bagi operator. Tegangan perlengkapan dirancang sesuai dengan

sekunder transformator tegangan. Ada dua jenis transformator tegangan yaitu :

1. Transformator Tegangan Magnetik

2. Transformator Tegangan Kapasitif

4.4.4 Transformator Pengetanahan Hubungan Y-Δ

Pengadaan transformator pengetanahan ini digunakan untuk keperluan pengetanahan

antara generator-generator sampai trafo daya sisi primer penaik tegangan dari 7 kV menjadi 20

kV.

Dari sisi generator-generator sampai trafo daya sisi primer melalui common bus 7 kV

adalah system 3 fasa 3 kawat.

Cara beroperasi unit-unit generator PLTD Titi Kuning yang berinterkoneksi dengan

pembangkit-pembangkit lain yang mensupply ke konsumen, yaitu sebagai berikut :

1. Seluruh unit generator akan beroperasi secara paralel bila konsumen membutuhkan

supply daya besar, dan apabila pembangkit-pembangkit lain yang berinterkoneksi dengan

PLTD Titi Kuning sedang padam. Dan hanya satu yang beroperasi bila konsumen

40

membutuhkan daya yang kecil ataupun pembangkit lain telah cukup untuk mensupply

konsumen. Jadi, benyak sedikitnya generator bekerja bergantung pada kebutuhan

konsumen.

2. Masing-masing generator beroperasi bergantian dalam waktu tertentu. Hal ini dilakukan

untuk menjaga kesinambungan umur dari tiap-tiap generator agar tudak cepat rusak.

Pada ketentuan netral unit-unit generator hanya satu titik yang ditanahkan, dalam hal ini

yang ditanhakan adalah generator yang mempunyai impedansi urutan nol yang besar agar arus

gangguan tidak terlalu besar. Sedangkan unit-unit generator pada PLTD Titi Kuning mempunyai

rating yang sama sehingga pengetanahannya tidak dapat dilakukan hanya satu generator saja,

karena unit-unit generator tidak setiap saat beroperasi sama tetapi secara bergantian seperti yang

diterangkan.

Bila titik netral semua ditanahkan, maka sesuai dengan ketentuan yang ada dinyatakan

bahwa aka nada sirkulasi urutan nol yang mana hal ini merupakan gangguan dalam operasi

normal.

Dalam ketentuan pengetanahan netral pada unit-unit generator point kedua, mengatakan

bahwa pada pusat pembangkit pengetanahan netral sekurang-kurangnya dua generator, tetapi

meskipun demikian hanya satu saja yang ditanahkan setiap saat operasinya dari gambar

pengetananahan netral generator dapat dilakukan sekurang-kurangnya tiga pengetanahan yang

mengunakan circuit breaker (CB) pada masing-masing pengetanahan. Jadi dalam hal ini operasi

dari unit-unit generator ialah :

Bila unit-unit generator yang beroperasi lebih dari dua maka hanya stu saja CB yang

ditutup, sedangkan yang lain dibuka. Hal ini untuk menghindari adanya sirkulasi arus

urutan nol antar generator yang ditanahkan dalam operasi normal.

Bila generator yang beroperasi hanya dua unit maka salah satu generator tersebut

harus mempunyai rangkaian generator pengetanahan dan CB nya ditutup.

Bila generator yang beroperasi hanya satu unit maka generator yang mempunyai

rangkaian pengetanahan.

Dari pernyataan-pernyataan operasi unit generator diatas maka dengan pengetanahan

yang demikian akan memerlukan rangkaian pengontrolan untuk membuka dan menutup circuit

breaker.

Dengan demikian hal ini hanya akan memerlukan perhatian khusus dalam

mengoperasikan unit-unit generator, sehungga tudak akan terjadi kesalahan dalam rangkaian

hubungan pengetanahan.

41

Dengan pengtanahan seperti demikian unit-unit generator tidak dapat dioperasikan

secara bebas, dimana generator yang paling sering bekerja adalah generator yang mempunyai

rangkaian pengetanahan sehingga waktu operasi tiap-tiap generator tidak akan sama yang berarti

generator mempunyai pengetanahan yang umurnya akan lebih singkat dibanding dengan yang

lainnya.

Dengan alas an-alasan diatas, maka cara yang dipilih untuk mengetanahkan system 7 kV

ini adalah dengan cara pengambilan titik netral melalui transformator pengetanahan yang mana

titik netral inilah yang ditanahkan.

Dalam hal ini, system-sistem lama pada umumnya adalah system delta (stator generator

hubung delta), dengan demikian titik netral tidak ada. Jadi, untuk mengetanahkan system

ataupun mengubahnya menjadi system 4 kawat maka haruslah digunakan transformator

pengetanahan.

42

BAB V

SISTEM PROTEKSI

5.1 Umum

Keandalan dan kemampuan suatu system tenaga listril dalam melayani konsumen sengat

bergantung pada system proteksi yang digunakan. Oleh sebab itu dalam perancangan suatu

system tenaga listrik, perlu dipertimbangkan kondisi-kondisi gangguan yang mungkin terjadi

pada system, melalui analisa gangguan.

Dari hasil analisa gangguan, dapat ditentukan system proteksi yang akan digunakan,

seperti : spesifikasi switchgear, rating circuit breaker (CB) serta penetapan besaran-besaran yang

menetukan bekerjanya suatu relay (setting relay) untuk keperluan proteksi.

5.2 Defenisi Sistm Proteksi

Proteksi system tenaga listrik adalah system proteksi yang dipasang pada peralatan-

peralatan listrik suatu system tenaga listrik, misalnya generator, transformator, jaringan dan lain-

lain, terhadap kondisi abnormal operasi sitem itu sendiri.

Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain : hubung singkat, tegangan lebih, beban

lebih, frekuensi system rendah, asinkron dan lain-lain.

Dengan kata lain system proteksi itu bermanfaat untuk :

1. Menghindari ataupun mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat gangguan (kondisi

abnormal system). Semakin cepat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka akan

semakin sedikit pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakn alat.

2. Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil mungkin.

3. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen dan

juga mutu listrik yang baik.

4. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.

43

Pengetahuan mengenai arus-arus yang timbul dari berbagai tipe gangguan pada suatu

lokasi merupakan hal yang sangat esensial bagi pengoperasian system proteksi secara efektif.

Jika terjadi gangguan pada system, para operator yang menyadri adanya gangguan tersebut

diharapkan segera dapat mengoperasikan Circuit-circuit breaker yang tepat untuk mengeluarkan

system yang terganggu ataupun memisahkan pembangkit dari jaringan yang terganggu. Sangat

sulit bagi seorang operator untuk mengawasi gangguan-gangguan yang mungkin terjadi dan

mementukan CB yang mana yang dioperasikan untuk mengisolir gangguan tersebut secara

manual.

Mengingat arus gangguan yang cukup besar, maka perlu secepat mungkin dilakukan

proteksi. Relay merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi keadaan-keadaan

yang tidak normal tersebut dan selanjutnya mengintruksikan circuit breaker yang tepat untuk

bekerja memutuskan rangkaian atau system yang terganggu.

Proteksi dan tripping otomatik circuit-circuit yang berhubungan mempunyai dua fungsi

pokok yaitu :

1. Mengisolir peralatan yang terganggu, agar bagian-bagian lainnya tetap beroperasi

seperti biasa.

2. Membatasi kerusakan peralatan akibat panas lebih (over heating), pengaruh gaya-

gaya mekanik dan lain sebagainya.

“koordinasi antara relay dan circuit breaker dalam mengamati dan memutuskan gangguan

disebut system proteksi”.

Banyak hal yang harus dipertimbangkan dalam mempertahankan arus kerja maksimum

yang aman. Jika arus kerja bertambah melampaui batas aman yang ditentukan dan tidak ada

proteksi atau jika proteksi tidk memadai atau tidak efektif, maka keadaan tidak normal dan akan

mengakibatkan kerusakan isolasi. Pertambahan arus yang berlebihan menyebabkan rugi-rugi

daya pada konduktor akan berkelebihan pula, sedangkan pengaruh pemanasan adalah sebanding

dengan kuadrat arus.

H = I 2 Rt (Joule)

Dimana : H = Panas yang dihasilkan (Joule)

I = Arus Listrik ( Ampere)

R = Tahanan konduktor (Ohm)

t = Waktu atau lamanya arus mengalir (detik)

Proteksi harus sanggup menghentikan arus gangguan sebelum arus tersebut naik

mencapai harga yang berbahaya. Proteksi dapat dilakukan dengan sekering atau circuit breaker.

44

Proteksi juga harus sanggup menghilangkan gangguan tanpa merusak peralatan proteksi

itu sendiri. Untuk ini pemilihan peralatan proteksi harus sesuai dengan kapasitas arus hubung

singkat “breaking capacity” atau “repturing capacity”.

Disamping itu, system proteksi yang digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai

berikut :

Sekering atau circuit breaker harus sanggup dilalui arus nominal secara terus menerus

tanpa pemanasan yang berlebihan (over heating).

1. Over load yang kecil pada selang waktu yang pendek seharusnya tidak

menyebabkan peralatan bekerja.

2. System proteksi harus bekerja walaupun pada overload yang kecil tetapi cukup

lama, sehingga dapat menyebabkan overheating pada rangkaian penghantar.

3. System proteksi harus membuka rangkaian kerusakan yang disebabkan oleh arus

gangguan.

4. Proteksi harus dapat melakukan “pemisahan” hanya pada rangkaian yang terganggu

yang dipisahkan dari rangkaian yang lain yang tetap beroperasi.

Proteksi overload dikembangkan jika dalam semula hal rangkaian listrik diputuskan

sebelum terjadi overheating. Jadi disini overload action relative lebih lama dan mempunyai

fungsi inverse terhadap kuadrat dari arus.

Proteksi gangguan hubung singkat dikembangkan jika action dari sekering atau

circuit breaker cukup tepat untuk membuka rangkaian sebelum arus dapat mencapai harga yang

dapat merusak akibat overheating, dan tegangan mekanik.

Persyaratan Kualitas Sistem Proteksi

Ada beberapa persyaratan yang sangat perlu diperhatikan dalam suatu perencanaan

system proteksi yang efektif, yaitu :

a) Selektivitas dan Diskriminasi

Efektivitas suatu system proteksi dapat dilihat dari kesanggupan system dalam mengisolir

bagian yang mengalami gangguan saja.

b) Stabilitas

Sifat yang tetap inovatif apabila gangguan-gangguan terjadi diluar zona yang melindungi

(gangguan luar).

45

c) Kecepatan Operasi

Sifat inin lebih jelas, semakin lama arus gangguan terus mengalir, semakin besar

kemungkinan kerusakan pada peralatan. Hal yang paling penting adalah membuka bagian-

bagianyang terganggu sebelum generator-generator yang dihubungkan sinkron kehilangan

sinkronisasi dengan system. Waktu pembebasan gangguan yang tipikal dalam system-sistem

tegangan tinggi adalah 140 ms. Dimana dimasa mendatang waktu ini hendak dipersingkat

menjadi 80 ms sehingga memerlukan relay dengan kecepatan yang sangat tinggi (very high

speed relaying).

d) Sensitifitas

Yaitu besarnya arus gangguan agar alat bekerja. Harga ini dapat dinyatakan dengan besarnya

arus dalam jaringan actual (arus primer) atau sebagai nilai dari arus sekunder (trafo arus).

e) Pertimbangan Ekonomis

Dalam system distribusi aspek ekonomis hamper mengatasi aspek teknis, oleh karena jumlah

feeder, trafo dan sebagainya yang begitu banyak, asal saja persyaratan keamanan yang pokok

dipenuhi. Dalam suatu system transmisi justru aspek teknis yang penting. Proteksi relative

mahal, namun demikian pula system atau peralatan yang dilindungi dan jaminan terhadap

kelangsungan peralatan system adalah vital. Biasanya digunakan dua system proteksi yang

terpisah, yaitu proteksi primer atau proteksi utama dan proteksi pendukung (back up).

f) Realiabilitas (keandalan)

Sifat ini jelas, penyebab utama dari “outage” rangkaian adalah tidak bekerjanya kerja

proteksi sebagai mana mestinya (mal operation).

g) Proteksi Pendukung

Proteksi pendukung (back up) merupakan susunan yang sepenuhnya terpisah dan yang

bekerja untuk mengeluarkan bagian yang terganggu apabila proteksi utama tidak bekerja

(fail). System pendukung ini sedapat mungkin independen seperti hal nya proteksi utama,

memiliki trafo-trafo dan rele-rele tersendiri. Sering kali hanya triping CB dan trafo0trafo

tegangan yang dimiliki bersama oleh keduanya. Tiap-tiap system proteksi utama melindungi

suatu area atau zona system daya tertentu. Ada kemungkinan suatu daerah kecil diantara

zona-zona yang berdekatan misalnya antara trafo-trafo arus dan circuit breaker-circuit

breaker tidak dilindungi. Dalam keadaan seperti ini system back up (yang dinamakan remote

back up) akan memberikan perlindungan karena berlapis dengan zona-zona utama.

46

Pada system distribusi aplikasi back up digunakan tidak seluas dalam system transmisi,

cukup jika hanya mencakup titik-titik strategis saja. Remote back up akan bereaksi lambat dan

biasanya memutus lebih banyak dari yang diperlukan untuk mengeluarkan bagian yang

terganggu.

Komponen-Komponen Sistem Proteksi

Secara umum komponen-komponen system proteksi terdiri dari :

1. Circuit breaker (CB ), Saklar Pemutus (PMT)

2. Relay

3. Trafo Arus (Current Transformer)

4. Trafo tegangan (Potential Transformer)

5. Kabel control

6. Catu Daya (Supply)

5.3 Proteksi Mesin Diesel

System proteksi pada PLTD Titi Kuning terdiri atas dua bagian yaitu : Sistem

proteksi dengan menggunakan alarm sebagai indicator terjadinya gangguan dan Sistem proteksi

yang menyebabkan system shut down. Adapun proteksi yang dilakukan terhadap mesin adalah

sebagai berikut :

o Pengamanan terhadap putaran mesin

o Pengamanan terhadap tekanan dan temperature dari air pendingin

o Pengamanan terhadap tekanan dan temperature dari minyak pelumas

o Pengamanan terhadap main bearing

System proteksi yang dipergunakan dalam hal ini adalah dengan cara pneumatic

control (tekanan udara). Pada bagian-bagian yang diproteksi dipasang sensor-sensor yang dapat

merasakan gangguan sehingga apabila terjasi gangguan, sensor akan membuka fant sehingga

tekanan udara akan menurun yang dirasakan oleh pneumatic logic control. Selanjutnya

pneumatic logic control akan memberikan signal ke P1 untuk membuka van (ventilasi) sehingga

menyebabkan tertutupnya saluran bahan bakar dan akan menghentikan mesin.

Dengan berhentinya mesin bekerja pada generator maka akan berubah fungsi

menjadi motor hal ini disebabkan system terinterkoneksi dengan system lain. Hal ini sangat

membahayakan bagi generator, karena CB generator harus membuka dengan berhentinya mesin

bekerja. Untuk itu maka penurunan tekanan udara pada sisi proteksi pneumatic logic controller

47

akan menutup preasure switch PS1 sehingga TD1 akan berenergi dan akan menggerakkan relay

bantu R1 akan membuka CB generator sehingga terhindar dari kerusakan. Sebaliknya bila

generator mengalami gangguan, maka relay-relay utama pada generator akan bekerja dan

menggerakkan relay bantu 5C yang juga terdiri dari kontaktor normally open dan normally

close. Dengan demikian CB generator akan membuka sekaligus memberikan signal ke selonoida

valve untuk membuka van sehingga tekanan udara menurun dan dirasakan pneumatic logic

control untuk memberikan signal ke P1 sehingga membuka van dan menyebabkan aliran bahan

bakar menutup dan menghentikan mesin.

5.4 Proteksi Pada Generator

A. Proteksi Hilang Penguatan

Hilang penguatan pada generator akan menyebabkan pemanasan yang berlebihan

pada kumparan stator serta menyebabkan generator keluar dari sinkronisasi system.

Untuk mengamankan terjadinya hal tersebut biasanya digunakan relay arus kurang (under

current voltage relay). Pengaman hilang penguatan bekerja memutuskan pemutus tenaga

generator dengan terlebih dahulu membuka alarm agar operator dapat melakukan

langkah-langkah pengamanan. System pengaman ini biasanya digunakan pada generator-

generator dengan tegangan tinggi dan kapasitas cukup besar, yaitu 6 kV atau lebih dengan

kapasitas 10 MVA atau lebih.

B. Arus Lebih

Relay arus lebih digunakan sebagai pengaman generator, terutama terhadap

gangguan-gangguan didepan CB (Circuit breaker) generator, baik antara phasa maupun

gangguan phasa ke tanah. Penyetelan tunda waktu dari relay harus mempertimbangkan

kemampuan generator untuk bertahan terhadap kondisi hubung singkat yang terjadi

didepan generator. Sebagai mana diketahui bahwa pada saat terjadi hubung singkat, ada

tiga kondisi arus atau reaktansi yang ada pada generator, yaitu arus sub peralihan (sub

transient), arus peralihan (transient), dan arus tetap (steady state). Oleh karena itu

penyetelan (setting) arus dan tunda waktu hendaknya juga mempertimbangkan kondisi-

kondisi tersebut. Penyetelan arus hendaknya lebih besar dari nominal generator sehingga

memungkinkan generator mampu menahan beban lebih untuk beberapa detik. Hal yang

penting terhadap pengaman generator arus lebih adalah koordinasi relay, baik koordinasi

besaran arus maupun waktu tundanya. Disamping itu perlu dipertimbangkan pula adanya

relay-relay pengaman cadangan pada generator.

48

C. Proteksi Tegangan Lebih

Didalam generator biasanya sudah dilengkapi dengan pengatur otomatis, yang akan

mengatur kestabilan tegangan keluarannya. Namun demikian untuk mengatasi kalau

pengatur tegangan otomatis gagal bekerja, maka relay tegangan lebih digunakan sebagai

pengaman. Relay tegangan lebih ini digunakan dilengkapi dengan alat tunda waktu agar

diperoleh selektifitas yang memadai, khusunya untuk koordinasi dengan karakteristik

pengatur tegangan otomatis.

D. Proteksi Differensial

Pengaman arus differensial untuk sebuah generator dan transformator, arus nya harus

sepenuhnya identik. Dua trafo arus dihubungkan seri. Untuk keperluan relay, tegangan

trafo-trafo ini berlawanan phasa. Jadi dalam keadaan normal, dalam relay tidak ada arus

sehingga relaynya juga tidak member reaksi.

Kalau terjadi hubung singkat antara dua fasa, arus dalam satu fasa sebelum dan

sesudah generator tidak akan sama lagi, jika dalam relay akan mengalir arus sehingga

relayny akan memberikan reaksi. Karena itu saklar dayanya akan membuka. Cara

pengaman ini hanya mungkin kalau titik bintang generatornya berada diluar.

E. Proteksi Stator Hubung Tanah

Pengaman ini digunakan untuk mendeteksi adanya gangguan-gangguan stator hubung

tanah pada generator yang dihubungkan dengan transformator daya. Relay ini dapat

mendeteksi gangguan-gangguan tanah sampai 95% dari kumparan generator. Sedangkan

dengan peralatan kompensasi khusus dapat mendeteksi 100% dari kumparan generator.

Adanya gangguan hubung tanah pada stator harus segera diatasi, sebab gangguan ini

dapat menimbulkan panas yang berlebihan, kerusakan laminasi alur generator,bahkan

kebakaran. Oleh karena itu, jika terjadi gangguan seperti itu pemutus generator, pemutus

arus penguat medan dan penggerak awal harus secepatnya dimatikan.

F. Proteksi Daya Balik

Peristiwa daya balik (reverse power) mungkin terjadi apabila daya yang dibangkitkan

oleh generator dalam persentase tidak dalam taraf normal. Pada generator yang bekerja

parallel dengan pusat pembangkit lainnya, keadaan demikian akan menyebabkan

terjadinya aliran daya masuk dari system ke generator, dengan kata lain generator

beroperasi sebagai motor. Keadaan ini dapat menimbulkan gangguan pada system. Maka

49

generator tetap mengirimkan daya reaktif sementara generator menerima daya reaktif

system.

Untuk menghindari terjadinya daya balik, biasanya digunakan “sensitive power

directional relaying”. Relay dioperasikan oleh dua besaran listrik yaitu arus dan

tegangan. Suatu jenis relay ini mampu beroperasi pada daya yang mengalir kedalam

generator sekitar 0,5% dari daya generator pada saat beban penuh. Pada umumnya, relay

poteksi akan beroprasi sedikit lebih kecil 3% dari daya nominal.

G. Proteksi Urutan Negatif

Arus urutan negative timbul pada generator karena adanya beban tidk simetris. Arus

ini akan menyebabkan pemanasan yang berlebihan pada rotor generator. Salah satu

contoh relay urutan negative dari Brown-Boveri mempunyai karakteristik tunda waktu

yang dapat diatur. Relay ini mempunyai dua tahapan dimana tahapan pertama disetel

pada 7-15% dari ketidakseimbangan yang digunakan sebagai indicator. Sedangkan

tahapan kedua disetel pada 20-40% dari ketidak seimbangan yang digunakan untuk

tripping. Rangkaian relay menggunakan rangkaian penyaring urutan negative yang

keluarannya sebanding dengan arus komponen urutan negative.

5.5 Proteksi Pada Transformator

a. Relay Bucholz

Relay Bucholz digunakan untuk mengamankan trafo. Karena suatu kerusakan

didalam trafo, minyak trafonya panas, akan terjadi pembentukan gas. Gas ini dihimpun

dalam sebuah bejana yang juga berisi minyak. Tinggi permukaan minyak didalam bejana

dapat diperiksa lewat sebuah kaca ukur.

Dalam bejana tersebut terdapat dua pelampung. Minyak didalam bejana akan

didesak oleh gas yang terbentuk. Karena itu, saklar pelampung paling atas akan bekerja

dan member tanda bahaya dalam kamar pengawas.

Kalau pembentukan gas nya tidak dihentikan, saklar yang kedua akan bekerja

dan membuka. Minyak dalam sebuah trafo dapat menjadi panas akibat :

Hubung singkat antara lilitan pada fasa itu sendiri

Karena hubung singkat yang terjadi antar lilitan

Karena salah satu fasanya terputus

Karena terjadi kebocoran dalam bejana minyak atau dalam pipa-pipanya

Relay Bucholz tidak member reaksi terhadap gangguan dari luar, seperti kejutan atau

getaran.

50

Minyak yang didesak keluar karena pembentukan gas, mengalir ke bejana

ekspansi atau konservator. Bejana ini sering dilengkapi dengan alat pengering untuk

mengeringkan minyaknya digunakan silica gel. Kalau kering silica gel ini berwarna biru.

Kalau basah, warnanya berubah menjadi merah muda. Jadi warna silica gel ini member

indikasi tentang kadar lembab minyak trafo.

b. Relay Suhu

Relay Suhu digunakan untuk mengamankan transformator dari kerusakan.

Akibat adanya suhu yang berlebihan. Ada dua macam relay sushu pada trafo yaitu :

1. Relay Suhu Minyak

Relay ini dilengkapi dengan sensor yang dipasang pada posisi minyak isolasi trafo.

Pada saat trafo bekerja memindahkan daya dari sisi primer ke sisi sekunder, maka

akan timbul panas pada minyak isolasi. Relay ini akan mendeteksi adanya panas

tersebut dan apabila panas yang ditimbulkan melebihi dari batas optimum, maka

relay akan member sinyal operasi pada system pendingin.

2. Relay Suhu Kumparan

Relay ini hamper sama dengan relay suhu minyak. Perbedaannya terletak pada

sensornya. Sensor relay suhu kumparan ini berupa elemen pemanas yang dialiri arus

dari transformator.

c. Relay Tekananan Lebih (over preasure relay)

Relay ini digunakan sebagai pengaman trafo yaitu untuk mendeteksi adanya

tekanan-tekanan yang berlebihan akibat gangguan dari dalam trafo itu sendiri. Relay ini

merupakan relay mekanik yang menggunakan sejenis plat yang akan pecah bila ada

tekanan atau desakan jarum pemecah (breaking needle) akibat gangguan dari dalam

trafo. Pecahnya plat akan berakibat pada kontak-kontak yang terhubung kerangkaian

kelistrikan, dan akan memberikan alarm atau sinyal tripping ke pemutus tenaga.

d. Relay Differensial

Dikondisi ini trafo-trafo tidak mempunyai arus yang sama. Sebab arus primer

dan sekunder dari trafo yang diamankan tidak sama. Beda antara arus primer dan arus

sekunder ini ditentukan oleh :

Perbandingan transformasi dari trafo yang diamankan.

Bilangan jam trafo yang diamankan. Bilangan jam ini menentukan sudut fasa

antara tegangan primer dan tegangan sekunder dari trafo.

51

Arus magnetisasi : arus ini hanya ada pada sisi primer dari trafo yang

diamankan.

e. Relay Hubung tanah

Relay ini berfungsi unuk mengamankan trafo dari kerusakan akibat gangguan

tanah (earth fault). Relay ini dilengkapi dengan trafo arus, kumparan kerja relay dan

kumparan tripping. Kumparan trafo arus dihubungkan pada relay. Pada kondisi normal,

tidak ada gangguan yang terjadi pada trafo, jumlah arus ketiga fasa adalah nol sehingga

jumlah fluks pada inti trafo tidak lagi nol. Arus yang mengalir pada kumparan kerja

relay mampu menarik kontak, sehingga tripping mendapat energize dari catu daya

bantu, yang selanjutnya akan menarik kontak pemutus tenaga.

f. Winding Oil Temperature Relay

Yaitu relay yang bekerja untuk mendeteksi temperature minyak trafo. Jika

temperature minyak naik diluar settingnya maka relay ini akan memerintahkan kipas

untuk bekerja.

g. Relay Beban Lebih

Relay ini berfungsi untuk mengamankan trafo dari adanya beban yang

melebihi harga tertentu. Beban lebih jika dibiarkan terlalu lama akan menyebabkan

panas pada kumparan trafo, sehingga bias terjadi kerusakan isolasi pada kumparan

tersebut. Semakin besar rating kapasitas trafo (MVA), maka panas yang timbul akibat

beban lebih makin besar dan berbahaya. Apalagi jika system pendingin trafo kurang

memadai.

Untuk mengamankan trafo terhadap beban lebih digunakan relay beban lebih.

Sensor relay ini pada umumnya berupa bimetal yang mendapat sinyal atau arus

masukan dari trafo arus. Sinyal arus msukan diubah menjadi panas yang nantinya akan

memenaskan elemen bimetal (termis). Selain relay termis, ada juga relay beban lebih

yang mengguanakan relay electromagnet. Relay ini berfungsi sebagai pengaman beban

lebih dan sekaligus pengaman terhadap arus bocor (gangguan tanah).

h. Proteksi Tangki Tanah

Tangki transformator terbuat dari logam yang merupakan suatu media

penghantar listrik yang baik. Meskipun jarang terjadi pada trafo, ada kemungkinan

terjadi hubung singkat antara kumparan fasa dengan tangki trafo itu sendiri, hal itu juga

membahayakan manusia atau operator disekelilingnya. Maka hal itu perlu diatasi.

Proteksi tangki transformator biasanya menggunakan relay arus.

52

i. Arrester

Arrester digunakan sebagai pengaman transformator dari kerusakan akibat

adanya sambaran petir pada trafo atau saluran yang menuju trafo. Arus sambaran petir sangat

besar. Bias mencapai ratusan kilo ampere, sehingga kalau mengenai trafo akan

membahayakan alat tersebut. Arrester dipasang diantara penghantar fsa dengan tanah. Pada

kondisi normal, arus ataupun tegangan system yang mengalir pada trafo juga mengalir pada

arrester. Namun karena tegangan tersebut masi dibawah tegangan breakdown arrester, maka

arrester bersifat sebagai isolator yang memblokir tegangan system dan mengalirkan lewat

arrester itu sendiri menuju ketanah. Dengan demikian trafo selamat dari bahaya arus lebih

akibat sambaran petir.

Bagian-bagian yang terpenting dari arrester :

Elektroda

Elektroda merupakan terminal dari lightning arrester yang dihubungkan dengan

bagian yang bertegangan dan bagian elektroda bawah dihubungkan dengan tanah

Tahanan Kutup (Valve Resister)

Tahanan yang digunakan dalam lightning arrester adalah jenis material yang sifatnya

dapat berubah bila mendapat tegangan.

53

BAB VI

PEMELIHARAAN

6.1 Pengertian dan Tujuan Pemeliharan

Pemeliharaan adalah suatu kombinasi dari berbagai tindakan yang dilakukan untuk

menjaga suatu barang, atau memperbaikinya sampai mencapai kondisi yang diterima. Dalam

usaha untuk dapat terus menggunakan fasilitas tersebut agar kualitas produksi dapat terjamin,

maka dibutuhkan kegiatan-kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang meliputi kegiatan

pemeriksaan, pelumasan, dan perbaikan atau reparasi atas kerusakan yang ada, serta penyesuaian

atau penggantian spare part atau komponen yang terdpat pada mesin tersebut.

Fungsi pemeliharaan adalah sebagai berikut ;

1. Menjaga kualitas produk itu sendiri serta menjaga kegiatan produksi tidak terganggu.

2. Membuat kegiatan maintenance menjadi lebih efektif dan efisien, artinya mengurangi biaya

serendah mungkin.

3. Menghindari kegiatan maintenance yang dapat membahayakan keselamatan para pekerja.

4. Membantu mengurangi pemakaian dan penyimpangan diluar batas, baik itu terhadap modal

yang di investasikan terhadap perusahaan tersebut.

6.2 Pemeliharaan Penggerak Mula

Pemeliharaan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu ;

a. Preventive Maintenance

Kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya

kerusakan-kerusakan yang tidak terduga, serta menemukan kondisi atau keadan yang dapat

54

menyebabkan fasilitas produksi mengalamikerusakan pada waktu digunakan dalam proses

prosuksi.

Ciri Preventive Maintenance adalah memiliki perancangan intensif terhadap unit yang

bersangkutan, yang mana bertujuan agar fasilitas bias digunakan untuk produksi dan sesuai

dengan target produksi yang diinginkan.

Preventive Maintenance dibedakan menjadi dua, yaitu :

1. Routine Maintenance

Kegiatan perawatan atau perbaikan yang dilakukan setiap hari, diantaranya :

a. Pemerikasaan per jam dalam keadaan mesin beroperasi

Memeriksa pembacaan instrument

Memeriksa kebocoran-kebocoran yang terjadi

Memeriksa tekanan minyak pelumas sebelum dan sesudah filter

b. Pemeriksaan harian

Membuang air (kondensat) yang terdapat dalam saluran udara control.

Melumasi bagian-bagian yang tidak mendapat pelumasan dari system minyak

pelumas.

2. Periodic Maintenance

Kegiatan perawatan atau perbaikan yang dilakukan dalam periode tertentu,

misalnya : dalam waktu 2 minggu, 1 bulan, ataupun 1 tahun. Kegiatan ini jauh lebih berat

dari pada Routine Maintenance karena adanya pembongkaran terhadap komponen mesin

itu sendiri.

A. Pemeriksaan Mingguan

Pemeriksaan ini dilakukan pada saat mesin berhenti beroperasi dan setelah

mesin bekerja selama 168 jam kerja, yaitu :

Membersikan saringan bahan bakar

Memeriksa viskositas minyak pelumas

Memeriksa kebocoran air pendingin

Memeriksa baut-baut dan kawat pengaman

55

Gambar 6.1 pemeriksaan pipa-pipa air Pendingin

B. Pemeriksaan Bulanan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin bekerja selama 720 jam, dengan

tindakan-tindakan sebagai berikut :

Tindakan seperti pemeriksaan mingguan

Memeriksa tingkat keasaman (PH) air pendingin

C. Pemeriksaan Tiga Bulan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 2190 jam kerja.

Tindakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Tindakan seperti yang dilakukan pada pemeriksaan bulanan

Pemeriksaan injector dengan memperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan

tekanan, misalnya tekanan harus sesuai dengan batas yang diinginkan,

kebocoran, bentuk kabutan dan rdius kabutan

56

D. Pemeriksaan Enam Bulan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin bekerja selama 4380 jam kerja.

Tidakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Tindakan seperti yang dilakukan pada pemeriksaan tiga bulanan

Pemeriksaan clearance dan bearing (con-rod/main bearing)

Pengambilan data defleksi pada as

Pemeriksaan roda gigi

Pemeriksaan alat pengatur mekanis dan pengatur katub

E. Pemeriksaan Tahunan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin bekerja selama 8760 jam kerja.

Tindakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Tindakan seperti yang dilakukan pada pemeriksaan bulanan

Membuka dan memeriksa cylinder head

Membersihkan katub-katub

Memeriksa turbo charger

Memeriksa L.O. Cooler

Starting Valve

Injector

57

Gambar 6.2 Membersihkan cylinder head

3. Breakdown Maintenance

Kegiatan perbaikan atau perawatan yang dilakukan setelah terjadinya

kerusakan atau kelainan pada mesin. Ada beberapa perbaikan atau reparasi yang biasa

dilakukan diantaranya :

Semi Overhaul

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin bekerja 16000 jam kerja. Tindakan-

tindakan yang dilakukan adalah :

Tindakan seperti yang dilakukan pada pemeriksaan tahunan

Memeriksa gap ring piston

Memeriksa buat pengikat crown piston dan skirt piston

Mengganti bagian-bagian yang telah habis masa pakainya.

Mayor Overhaul

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 32000 jam kerja.

Tindakan-tindakan yang dilakukan adalah memeriksa semua peralatan mesin dan

mengganti peralatan mesin yang telah rusak.

6.3 Pemeliharaan System Pembangkit Daya Listrik

1. Pemeliharaan Generator

Bagian –bagian utama generator :

1. Stator Ventilasi

2. Rotor Ventilasi

3. Bushing

4. Stator Frame

5. Stator Laminasi

6. Stator Coil

7. Stator Core

8. Rotor Shaft

9. Rotor Coil

10. Gland Seal

11. Blower

12. Bearing dan Bearing Bracket

13. Gas Cooler

14. Current Transformer dan Netral Conection

58

Pemeliharaan Generator dan Exciter

Ada beberapa jadwal pemeliharaan yang harus dilakukan oleh PLTD Titi Kuning

dalam pemeliharaan system pembangkit daya listrik, yaitu :

1. Pemeriksaan Mingguan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 168 jam kerja.

Tindakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Membersihkan rotor/diode

Membersihkan stator

Membersihkan CT-CT yang terdapat pada generator yang dipakai untuk

differensial relay

2. Pemeriksaan Bulanan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 720 jam kerja.

Tidakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Membersihkan rotor/diode

Membersihkan stator

Membersihkan CT-CT yang terdapat pada generator yang dipakai untuk

differensial relay

3. Pemeriksaan Tiga Bulanan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 2190 jam kerja.

Tidakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Membersihkan rotor/diode

Membersihkan stator

Membersihkan CT-CT yang terdapat pada generator yang dipakai untuk

differensial relay

4. Pemeriksaan Enam Bulanan

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 4380 jam kerja.

Tidakan-tindakan yang dilakukan adalah :

Membersihkan rotor/diode

Membersihkan stator

Membersihkan CT-CT yang terdapat pada generator yang dipakai untuk

differensial relay

Membersihkan exciter dengan mengecek diode dan fuse yang terdapat pada

exciter

59

5. Overhaul

Pemeriksaan ini dilakukan setelah mesin melaksanakan 8760 jam kerja.

Overhaul terbagi dua kategori, yaitu Top Overhaul dan Major Overhaul. Tindakan-

tindakan yang dilakukan adalah :

Membersihkan rotor/diode

Membersihkan stator

Membersihkan CT-CT yang terdapat pada generator yang dipakai untuk

differensial relay

Membersihkan exciter dengan mengecek diode dan fuse yang terdapat pada

exciter

Membersihkan kabel-kabel pada generator

Stator digeser kedepan, dilepas dari rotor lalu dibersihkan dengan ESC

(Electrical Cleaning Colver)

Mengukur air gap antara rotor dengan stator generator dan antara rotor

dengan stator exciter

Komponen-komponen exciter yang perlu diperiksa saat pemeliharaan meliputi :

o Rotating diode rectifier

o Fuse

o Baut-baut terminal

o Pengukuran tahanan isolasi

o Kebersihan kumparan, dll

2. Pemeliharaan Transformator

Pemeliharaan Transformator yang dilakukan berupa monitoring dan

dilakukan oleh petugas. Pemeliharaan ini dilaksanakan setiap minggu (jadwal mingguan)

yaitu berupa :

No Peralatan/ Komponen yang diperiksa Cara pelaksanaan

Trafo Besar Trafo Sedang Trafo Kecil

1 Tangki, radiator,

pompa-pompa

minyak, pipa-

pipa, katup-

katup, sumbat-

Tangki, radiator,

pompa-pompa

minyak, pipa-

pipa, katup-

katup, sumbat-

Tangki, radiator,

pompa-pompa

minyak, pipa-

pipa, katup-

katup, sumbat-

Periksa apakah

ada kebocoran

minyak

60

sumbat sumbat sumbat

2 Kipas-kipas

pendingin

Kipas-kipas

pendingin

Kipas-kipas

pendingin

Periksa kipas

baik atau stabil,

serta putarannya

3 Terminal utama,

rel, terminal

kabel, jumper-

wire,lemari

kontrol

Terminal utama,

rel, terminal

kabel, jumper-

wire,lemari

kontrol

Terminal utama,

rel, terminal

kabel, jumper-

wire,lemari

kontrol

Periksa

kotoran/bangkai

binatang atau

benda asing

lainnya

4 Bushing Bushing Bushing Periksa apakah

ada retak, kotor,

pecah dan bocor

5 Indicator pompa

sirkulasi

Indicator pompa

sirkulasi

Indicator pompa

sirkulasi

Periksa Indicator

pompa sirkulasi

apakah masih

menunjukkan

aliran minyak

yang sempurna

6 Pemadam

kebakaran

Pemadam

kebakaran

Pemadam

kebakaran

Periksa tekanan

air dalam tangki

pemadam, botol-

botol CO2, BCF

dan system

alarmnya

7 Suhu/

temperature

minyak dan

kumparan

transformator

Suhu/temperature

minyak dan

kumparan

transformator

Suhu/

temperature

minyak dan

kumparan

transformator

Periksa

Suhu/temperature

minyak dan

kumparan

transformator

8 Beban

Transformator

Beban

Transformator

Beban

Transformator

Periksa Beban

Transformator

9 Lemari control

dan proteksi

Lemari control

dan proteksi

Lemari control

dan proteksi

Periksa pintu

apakah sudah

tertutup dangan

sempurna,

bersihkan bila

61

kotor

10 Tekanan gas

Nitrogen ( untuk

trafo tanpa

konservator)

Tekanan gas

Nitrogen ( untuk

trafo tanpa

konservator)

Tekanan gas

Nitrogen ( untuk

trafo tanpa

konservator)

Periksa tekanan

gas nitrogen

Pemeliharaan transformator yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas.

Pemeliharaan setiap bulan untuk Gardu Induk yang dijaga maupun Gardu Iduk yang tidak dijaga

yaitu berupa :

No Peralatan/Komponen yang diperiksa Cara

pelaksanaanTrafo besar Trafo sedang Trafo kecil

1 Lemari

control/proteksi

dan box control

serta marshaling

kios

Lemari

control/proteksi

dan box control

serta marshaling

kios

Lemari

control/proteksi

dan box control

serta marshaling

kios

Periksa Lemari

control/proteksi

dan box control

serta marshaling

kios dari

kotoran/bangkai

binatang atau

benda asing

lainnya

2 Selicagel dan

system

pernapasan

Selicagel dan

system

pernapasan

Selicagel dan

system

pernapasan

Periksa warna

selicagel pada

system

pernapasan

transformator

apakah masih

biru dan apakah

mulut

pernapasannya

masih terendam

minyak

3 Kerja OLTC Kerja OLTC Kerja OLTC Periksa jumlah

kerja OLTC

aoakah sudah

melampaui

62

jumlah kerja

untuk pergantian

minyaknya atau

minyaknya

sudah kotor

Pemeliharaan trafo yang berupa pemeriksaan, pengukuran dan pengujian. Dan dilakukan

oleh petugas pemeliharaan setiap tahun untuk GI yang dijaga maupun GI yang tidak dijaga yaitu

berupa :

No Peralatan/Komponen yang diperiksa Cara pelaksanaan

Trafo besar Trafo sedang Trafo kecil

1 Diafragma Diafragma - Periksa

diafragmaapakah

masih menutup

sempurna/rapt,

periksa tertutup

oleh karat atau cat

2 Tahanan isolasi

pentanahan dan

tahanan tanah

Tahanan isolasi

pentanahan dan

tahanan tanah

Tahanan isolasi

pentanahan dan

tahanan tanah

Periksa tahanan

isolasi dengan

megger antara

belitan dan belitan

ketanah serta

tahanan tanahnya.

Apabila ada yang

kendor kencangkan

dan nilai tahanan

tanah pentanahan

berubah,

kembalikan ke

nilainya

3 Ratio Ratio Ratio Ukuran ratio trafo

apakah terjdi

perubahan

4 Dielektrik

minyak

Dielektrik

minyak

Dielektrik

minyak

Uji dielektrik

minyak, apakah

63

masih sesuai

standar yang

dipergunakan

5 Kadar asam

minyak

Kadar asam

minyak

Kadar asam

minyak

Uji kadar asam

minyak, apakah

masih sesuai

standar yang

dipergunakan

6 Kadar air dalam

minyak

Kadar air dalam

minyak

Kadar air dalam

minyak

Uji kadar air dalam

minyak, apakah

masih sesuai

standar yang

dipergunakan

7 Kadar viskositas

minyak

Kadar viskositas

minyak

Kadar viskositas

minyak

Uji viskositas

minyak, apakah

masih sesuai

standar yang

digunakan

8 Warna minyak Warna minyak Warna minyak Uji warna minyak,

apakah masih

sesuai standar

9 Kandungan gas

dalam minyak

Kandungan gas

dalam minyak

Kandungan gas

dalam minyak

Uji Kandungan gas

dalam minyak

menggunakan

DGA, apakah

masih sesuai

standar yang

digunakan

10 Peralatan

pengaman

transformator

(Bucholz,

sudden

pressure,rele

temperature)

Peralatan

pengaman

transformator

(Bucholz,

sudden

pressure,rele

temperature)

Peralatan

pengaman

transformator

(Bucholz,

sudden

pressure,rele

temperature)

Bersih terminal

dari debu. Periksa

seal pada tempat

masuk kabel

tripping dan alarm

bila rusak ganti.

Bersihkan rongga

tempat sambungan

64

kabel dan socket

sudden pressure

dari bangkai

binatang kecil dan

periksa seal pada

tempat masuk

kabel tripping dan

alarm ganti bila

rusak. Uji seluruh

alarm dan

trippingnya.

Bersihkan dari

debu dan kotoran

lalu beri vet.

11 Bushing

Transformator

Bushing

Transformator

Bushing

Transformator

Bersihkan porselin

dengan air atau

sukapen. Periksa

dan ketatkan bila

terdapat mur/baut

yang kendor.

Periksa

perapat/paking,

dan bila bocor

ganti dengan yang

baru

12 Roda Gigi

OLTC

Roda Gigi

OLTC

Roda Gigi

OLTC

Periksa dan

kencangkan serta

bersihkan rodagigi

dan beri pelumas

13 Baut terminal,

baut bushing,

baut body dan

baut pentanahan

Baut terminal,

baut bushing,

baut body dan

baut pentanahan

Baut terminal,

baut bushing,

baut body dan

baut pentanahan

Periksa dan

kencangkan bila

terdapat baut-baut,

sambungan yang

kendor, keraskan

semua baut

penghubung

14 Spark gap Spark gap Spark gap Periksa Spark gap

65

bushing primer

maupun

sekunder

bushing primer

maupun

sekunder

bushing primer

maupun

sekunder

bushing primer

maupun sekunder

apakah masih

memenuhi standar

15 Baut terminal

pada panel

kontol dan

proteksi

Baut terminal

pada panel

kontol dan

proteksi

Baut terminal

pada panel

kontol dan

proteksi

Periksa dan

kencangkan bila

terdapat baut-baut,

sambungan yang

kendor, keraskan

semua baut

penghubung

16 Control

mekanik, limit

switch,indicator

dari OLTC

Control

mekanik, limit

switch,indicator

dari OLTC

Control

mekanik, limit

switch,indicator

dari OLTC

Uji control, limit

switch apakah

masih bekerja

sesuai fungsinya,

dan persiksa

indicator OLTC

apakah sesuai

dengan posisinya

17 Tegangan

tembus minyak

Tegangan

tembus minyak

Tegangan

tembus minyak

Uji Tegangan

tembus

minyakapakah

masi sesuai standar

yang berlaku

18 Pondasi Pondasi Pondasi 4 Periksa

pondasi apakah

ada keretakan-

keretakan dan

perubahan

kedudukan

5 Periksa

penahan roda

apakah masih

tetap kokoh

pada

tempatnya

66

6 Periksa apakah

isolasi antara

tangki terhadap

tanah masih

baik (untuk

trafo yang

memakai

pengaman

tangki

19 Motor Pompa

Sirkulasi dan

Motor Kipas

Motor Pompa

Sirkulasi dan

Motor Kipas

Motor Pompa

Sirkulasi dan

Motor Kipas

Periksa arus beban

motor dan

bandingkan dengan

arus nimonal motor

tersebut. Periksa

bantalan motor dan

pelumasnya bila

perlu

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

67

7.1 Kesimpulan

Setelah melaksanakan Kerja Praktek (KP) kurang lebih selama satu bulan di PLTD Titi

Kuning PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Utara Sektor Pembangkitan Medan,

adapun hal-hal yang dapat disimpulkan adalah sebagai berikut :

1. PLTD Titi Kuning beroperasi hanya pada beban puncak dan jika adanya perbaikan di unit

pembangkit listrik lain sehinga unit (mesin pembangkit) harus dioperasikan untuk membantu

system.

2. PLTD Titi Kuning memiliki enam buah mesin yang saling sinkron dalam melayani beban

listrik. Setia mesin memiliki daya terpasang sebesar 4,141 MW namun pada operasinya daya

yang dihasilkan setiap mesinnya bervariasi dan besarnya rat-rata dibawah daya terpasang

dari mesin tersebut, hal ini mungkin disebabkan karena life time yang telah cukup lama

sehingga performasinya berkurang

3. Pendingin mesin menggunakan radiator dengan system siklus tertutup, media pendingin

yang digunakan adalah air dan itu digunakan juga untuk mendinginkan pelumas mesin,

udara pembakaran mesin dan untuk mendinginkan cylinder liner pada saat mesin beroperasi.

7.2 Saran

1. Adanya perhatian khusus dalam pengolahan limbah.

2. Utamakan keselamatan pada saat melaksanakan pekerjaan di areal pembangkit.

3. Gunakan alat-alat pelindung dan sepatu pelindung pad saat malaksanakan pekerjaan di areal

mesin.

4. Jangan berjalan-jalan didekat mesin pada saat mesin beroperasi kecuali operator.

5. Lakukan pemeriksaan dan pemeliharaan pada mesin sesuai dengan petunjuk yang ada pada

buku manualnya.

DAFTAR PUSTAKA

Drs. Daryanto, 2002, Motor Diesel

68

Pusat Pendidikan dan Pelatihan PT. PLN (Persero), 1998, Teknologi Perlengkapan Diesel

Operation Manual S/BV6/8/9M628-DEUTZ

Marsudi, D. “Pembangkitan Energi Listrik”, Erlangga, Jakarta, 2005

Rizal, A. “Studi Tentang Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) dengan Daya 4 x 500 kW di

Pulau Bawean”, Skripsi Sarjana, FTI, UKP. 2001

69