THE GENERATOR OPERATING CHART

MODUL PRAKTIKUM SISTEM TENAGA UNIT 1

THE CONTROL OF POWER CONTRIBUTION

BETWEEN PARALEL SOURCES1.1. Latar Belakang

Dalam sebuah sistem tenaga yang besar, terdapat banyak generator yang dihubungkan paralel. Sebuah generator yang terhubung ke busbar sistem, serupa halnya dengan dua generator yang dihubungkan paralel, hanya saja generator yang kedua kapasitasnya luar biasa besar. Unit generator mempunyai dua alat pengatur, yaitu AVR dan Governor. Unit generator yang bekerja terpisah (melayani bebannya sendiri saja), tegangan terminalnya (V) diatur oleh AVR agar tetap, sedangkan frekuensinya (f) diatur oleh Governor agar tetap, misalnya 50 Hz, terhadap bervariasinya pembebanan. Jika bekerja paralel, tegangan dan frekuensinya dijaga bersama oleh masing-masing generator, tetapi ada unit-unit pembangkit tertentu yang ditugasi agar lebih responsif dalam menanggapi perubahan, dibandingkan dengan unit-unit yang lain. Jika terjadi perubahan beban, AVR juga berfungsi mengatur kontribusi generator yang bersangkutan dalam output daya reaktif dan Governor mengatur kontribusi daya aktif. Beban lokal PL + jQL dapat dilayani sepenuhnya oleh unit pembangkit, atau sepenuhnya oleh sistem, atau sebagian oleh unit pembangkit dan sebagian lagi oleh sistem.

Gambar 1.1 Sebuah pembangkit terhubung ke sistem infinite bus

Alternator dengan emf E dan impedans R + jXS berbeban P + jQ, sehingga arus bebannya sebesar I dan faktor dayanya cos (. Apa yang diperlukan untuk melayani pertambahan P (daya aktif), dan apa yang diperlukan untuk memenuhi pertambahan Q (daya reaktif) ?

(a) (b)

Gambar 1.2 Rangkaian ekivalen dan diagram fasor Alternator berbeban

Dari Gambar (b)

E2 = (V + (V)2+((V2)

= (V + IR cos ( + IXS sin ()2 + (IXS cos ( - IR sin ()2 kerena: VI cos ( = P, dan VI sin ( = Q

maka:

dari kedua persamaan untuk E tersebut, maka:

dan

Pada umumnya, XS >> R, sehingga rumus tersebut dapat disederhanakan:

dan

Untuk nilai XS dan V tertentu, maka (V ( Q dan (V ( PDalam praktek, V dibuat agar tetap, maka:

(V ( E - Vditentukan oleh perubahan magnitude E atau arus eksitasi(V ( sudut ( ditentukan oleh perubahan ( atau posisi medan rotor terhadap medan statordengan demikian:

E atau If ( Q,yaitu untuk perubahan daya reaktif, harus dilayani dengan pengubahan arus pacuan.

( ( P,yaitu untuk perubahan daya aktif, harus dilayani dengan pengubahan sudut torsi, atau dengan pengubahan input ke penggerak mula.

Pengubahan E atau If, dilakukan melalui AVR alternator, jadi pengubahan daya reaktif dilakukan melalui AVR.

Pengubahan ( atau sudut torsi, dilakukan melalui Governor, jadi pengubahan daya aktif dilakukan melalui Governor.

1.2. Pembagian Daya AktifGovernor untuk pembangkit di pusat-pusat listrik mempunyai fasilitas untuk mempertahankan frekuensinya agar tetap, dan agar dapat diatur pembagian bebannya dengan unit generator yang lain. Fasilitas tersebut adalah:

1) Rotating Flyballs atau detektor kecepatan elektronik, yang merupakan pendeteksi frekuensi tegangan keluaran atau kecepatan putaran rotor. Perubahan frekuensi menyebabkan flyball mengubah posisi katup pengatur masukan daya, untuk mengembalikan frekuensi ke keadaan semula. Ini memberikan karakteristik isochronous kepada governor. Jika generator bekerja sendiri (tidak diparalel dengan pembangkit lain) maka karakteristik ini saja sudah cukup. Governor akan mengembalikan frekuensi pada nilai yang ditetapkan (fref) atau kecepatan yang ditetapkan ((ref), jika beban naik maupun turun.

2) Speed Droop, yang diperlukan apabila generator dioperasikan paralel, agar masing-masing generator memikul bebannya masing-masing secara proporsional. Speed droop (R) dapat disetel nilainya, dan menyatakan perubahan frekuensi ((() yang terjadi terhadap perubahan daya ((P) yaitu:

Dua generator yang dioperasikan paralel, perubahan frekuensi sistemnya ditentukan oleh speed droop kedua governornya, sebagai berikut.

Dengan menyetel nilai speed droop sama (misal G1 dengan droop 0,04 dan G2 dengan droop 0,04 pula) maka kedua generator akan selalu berbagi beban yang sebanding dengan kapasitas masing-masing generator. Tetapi adakalanya sebuah unit generator diinginkan lebih cepat mengambil maupun melepas beban (misalnya unit PLTG) dibandingkan unit generator yang lain (misalnya PLTU), maka speed droop PLTG disetel lebih kecil nilainya dibandingkan PLTU.

3) Speed Changer, yang memungkinkan pembebanan pada semua unit pembangkit ditetapkan pada nilai optimalnya. Speed changer mengubah load reference set point dari governor, yang artinya adalah mengubah posisi kurve karakteristik governor tersebut secara sejajar (dengan droop yang tetap).

EMBED Visio.Drawing.4

EMBED Visio.Drawing.4

EMBED Visio.Drawing.4

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_981312425.unknown

_1238305512.vsdProcess

Beban Lokal

P

N

Ei

E

XS

R

PL+jQL

+

+

P+jQ

Sistem

UnitPembangkit

_1262087407.vsdE

d

c

g

a

b

DV

dV

f

f

d

V

I

IP

Ig

IR

IXS

_981315424.unknown

_984036227.vsd

_981315257.unknown

_981312186.unknown

_981312337.unknown

_981312151.unknown

_981312006.unknown