PLTP Dieng Unit 1

51
BAB II KAJIAN PUST AKA A. PROSES TERBENTUKNY A P ANAS BUMI Secara garis besar bumi ini terdiri dari tiga lapisan utama yaitu kulit bumi (crust), selubung bumi (mantel) dan inti bumi (core). Kulit bumi adalah bagian terluar dari bumi. Ketebalan dari kulit bumi bervariasi, tetapi umumnya kulit bumi di bawah suatu daratan (continent) lebih tebal dari yang terdapat di bawah suatu lautan. Di bawah suatu daratan ketebalan kulit bumi umumnya sek itar 35 ki lometer sedangkan di bawah lautan hanya sekitar 5 kilometer. Batuan yang terdapat pada lapisan ini adalah batuan keras yang mempunyai density sekitar 2.!3 gr"cm 3 . Gambar 2.1 #apisan kulit bumi (Sumber: http: //aup. e-duku.net/  ) Di bawah kulit bumi terdapat suatu lapisan tebal yang disebut selubung bumi (mantel) yang di perkirakan me mpunyai ketebalan sekitar 2$%%

Transcript of PLTP Dieng Unit 1

Page 1: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 1/51

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. PROSES TERBENTUKNYA PANAS BUMI

Secara garis besar bumi ini terdiri dari tiga lapisan

utama yaitu kulit bumi (crust), selubung bumi (mantel)

dan inti bumi (core). Kulit bumi adalah bagian terluar

dari bumi. Ketebalan dari kulit bumi bervariasi, tetapi

umumnya kulit bumi di bawah suatu daratan

(continent)  lebih tebal dari yang terdapat di bawah

suatu lautan. Di bawah suatu daratan ketebalan kulit

bumi umumnya sekitar 35 kilometer sedangkan di

bawah lautan hanya sekitar 5 kilometer. Batuan yang

terdapat pada lapisan ini adalah batuan keras yang

mempunyai density sekitar 2.!3 gr"cm3.

Gambar 2.1 #apisan kulit bumi

(Sumber: http://aup.e-duku.net/ )

Di bawah kulit bumi terdapat suatu lapisan tebal

yang disebut selubung bumi (mantel)  yang

diperkirakan mempunyai ketebalan sekitar 2$%%

Page 2: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 2/51

&

kilometer. Bagian teratas dari selubung bumi 'uga

merupakan batuan keras. Bagian terdalam dari bumi

adalah inti bumi (core)  yang mempunyai ketebalansekitar 3(5% kilometer. #apisan ini mempunyai

temperatur dan tekanan yang sangat tinggi sehingga

lapisan ini berupa lelehan yang sangat panas yang

diperkirakan mempunyai density sekitar )%.2!)).5

gr"cm3. Diperkirakan temperatur pada pusat bumi

dapat mencapai sekitar *%%% o+.

#empeng!lempeng tersebut merupakan

bentangan batuan setebal *()(5 km yangmengapung di atas astenos-er. #empeng!lempeng ini

bergerak secara perlahan!lahan dan menerus. Di

beberapa tempat lempeng!lempeng bergerak

memisah sementara di beberapa tempat lainnya

lempeng!lempeng saling mendorong dan salah satu

diantaranya akan menu'am di bawah lempeng lainnya.

danya material panas pada kedalaman beberapa

ribu kilometer di bawah permukaan bumimenyebabkan ter'adinya aliran panas dari sumber

panas hingga ke pemukaan. /al ini menyebabkan

te'adinya perubahan temperatur dari bawah hingga ke

permukaan bumi, dengan gradien temperatur rata!

rata sebesar 3% o0"km.

1ada dasarnya sistem panas bumi terbentuk

sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber

panas ke sekelilingnya yang ter'adi secara konduksi

dan secara konveksi. 1erpindahan panas secara

konduksi ter'adi melalui batuan, sedangkan

perpindahan panas secara konveksi ter'adi karena

adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas.

1erpindahan panas secara konveksi pada dasarnya

ter'adi karena gaya apung (bouyancy). Keadaan ini

menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas

Page 3: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 3/51

$

dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah,

sehingga ter'adi sirkulasi air atau arus konveksi.

Gambar 2.2 1roses ter'adinya panas bumi

(Sumber: jurnal-geologi.blogspot.co.id

 er'adinya sumber energi panas bumi di 4ndonesia

serta karakteristiknya di'elaskan oleh Budihardi )$$&

sebagai berikut. da tiga lempengan yang berinteraksi

di 4ndonesia, yaitu lempeng 1asi6k, lempeng 4ndo!

ustralia dan lempeng 7urasia.

Page 4: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 4/51

)%

Gambar 2.3 #empeng tektonik 4ndonesia

(Sumber: forum.detik.com )

 umbukan yang ter'adi antara ketiga lempengtektonik tersebut telah memberikan peranan yang

sangat penting bagi terbentuknya sumber energi

panas bumi. umbukan antara lempeng 4ndia!ustralia

di sebelah selatan dan lempeng 7urasia di sebelah

utara mengasilkan 8ona penun'aman (subduksi)  di

kedalaman )*%!2)% km di bawah 1ulau 9awa!:usa

tenggara dan di kedalaman sekitar )%% km ;ocks et.

al, )$&2 di bawah 1ulau Sumatera. /al inimenyebabkan proses magmatisasi di bawah 1ulau

Sumatera lebih dangkal dibandingkan dengan

di bawah 1ulau 9awa atau :usa tenggara. Karena

perbedaan kedalaman 'enis magma yang

dihasilkannya berbeda. 1ada kedalaman yang lebih

besar 'enis magma yang dihasilkan akan lebih bersi-at

basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik

yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsigunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya akan

menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan

terhampar luas. <leh karena itu, reservoir  panas bumi

di 1ulau 9awa umumnya lebih dalam dan menempati

batuan volkanik, sedangkan reservoir   panas bumi di

Sumatera terdapat di dalam batuan sedimen dan

ditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal.

B. JENIS – JENIS PANAS BUMI

7nergi panas bumi diklasi6kasikan kedalam lima

kategori. 7nergi dari sistem hidrotermal (hydrothermal

system)  yang paling banyak diman-aatkan karena

pada sistem hidrotermal, pori!pori batuan

mengandung air atau uap, atau keduanya, dan

reservoir   umumnya letaknya tidak terlalu dalam

Page 5: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 5/51

))

sehingga masih ekonomis untuk diusahakan.

Berdasarkan pada 'enis =uida produksi dan 'enis

kandungan =uida utamanya, sistem hidrotermaldibedakan men'adi dua, yaitu sistem satu -asa atau

sistem dua -asa.

1ada sistem satu -asa, sistem umumnya berisi air

yang mempunyai temperatur $%>!)&%>0 dan tidak

ter'adi pendidihan bahkan selama eksploitasi. 0ontoh

dari sistem ini adalah lapangan panas bumi di ian'in

0ina dan ?aiwera Selandia Baru. da dua 'enis

sistem dua -asa, yaitu@). Sistem Dominasi Aap atau Vapour ominated

System

Sistem dominasi uap yaitu sistem panas bumi

di mana sumur!sumurnya memproduksikan uap

kering atau uap basah karena rongga!rongga

batuan reservoir nya sebagian besar berisi uap

panas. Dalam sistem dominasi uap, diperkirakan

uap mengisi rongga!rongga, saluran terbuka ataurekahan!rekahan, sedangkan air mengisi pori!pori

batuan. Karena 'umlah air yang terkandung di

dalam pori!pori relati- sedikit, maka saturasi air

mungkin sama atau hanya sedikit lebih besar dari

saturasi air konat Swc sehingga air terperangkap

dalam pori!pori batuan dan tidak bergerak.

2. Sistem Dominasi ir atau !ater ominated System 

Sistem dominasi air yaitu sistem panas bumi

dimana sumur!sumurnya menghasilkan =uida dua

-asa berupa campuran uap air. Dalam sistem

dominasi air, diperkirakan air mengisi rongga!

rongga, saluran terbuka atau rekahan!rekahan.

Dibandingkan dengan temperatur reservoir 

minyak, temperatur reservoir   panas bumi relati- 

sangat tinggi, bisa mencapai 35%>0. Berdasarkan pada

Page 6: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 6/51

)2

besarnya temperatur, /ochstein )$$% membedakan

sistem panas bumi men'adi tiga, yaitu@

). Sistem panas bumi bertemperatur rendah, yaitusuatu sistem yang reservoir nya mengandung

=uida dengan temperatur lebih kecil dari )25>0.

2. Sistem"reservoir   bertemperatur sedang, yaitu

suatu sistem yang reservoir nya mengandung

=uida bertemperatur antara )25>0 dan 225>0.

3. Sistem"reservoir   bertemperatur tinggi, yaitu

suatu sistem yang reservoir nya mengandung

=uida bertemperatur diatas 225>0.

C. PENENTUAN POTENSI PANAS BUMI

danya sumber daya geothermal  di bawah

permukaan terkadang ditun'ukkan dengan adanya

mani-estasi permukaan sebagai akibat dari adanya

energi dari dalam bumi yang keluar. ani-estasi

permukaan adalah tanda!tanda alam yang nampak dipermukaan tanah sebagai petun'uk awal adanya

akti6tas panas bumi di bawah permukaan bumi.

1. Tanah Hanga (Warm Ground)

danya sumber daya panas bumi di bawah

permukaan dapat ditun'ukkan antara lain dari

adanya tanah yang mempunyai temperatur lebih

tinggi dari temperatur tanah disekitarnya. /al ini

ter'adi karena adanya perpindahan panas secara

konduksi dari batuan bawah permukaan ke batuan

permukaan.

2. P!rm"#aan Tanah B!r"a$

Di beberapa daerah terdapat tempat!tempat

di mana uap panas (steam)  nampak keluar dari

permukaan tanah. 9enis mani-estasi panas bumi

ini disebut steaming ground. Diperkirakan uap

Page 7: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 7/51

Page 8: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 8/51

)(

panas. 9ika luas permukaan dari kolam air panas

ini lebih dari )%%m2 biasanya disebut telaga air

panas.

  Gambar 2.( Kolam air panas

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '*)

+. Fumarole

+umarole  adalah lubang kecil yang

memancarkan uap panas kering dry steam atau

uap panas yang mengandung butiran!butiran air

,et steam. pabila uap tersebut mengandung

gas /2S maka mani-estasi permukaan tersebut

disebut solfatar. +umarole yang memancarkan uap

dengan kecepatan tinggi kadang!kadang 'uga

di'umpai di daerah tempat terdapatnya sistem

dominasi uap.

Page 9: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 9/51

)5

,. G!-&!r

Eeyser dide6nisikan sebagai mata air panas

yang menyembur ke udara secara intermitent pada selang waktu tak tentu dengan ketinggian

air sangat beraneka ragam, yaitu dari kurang dari

satu

meter hingga ratusan meter. Eeyser merupakan

mani-estasi permukaan dari sistem dominasi air.

. K"bangan /"m$"r Pana&

Kubangan lumpur panas umumnya

mengandung non-condensible gas  0<2 dengan

se'umlah kecil uap panas. #umpur terdapat dalam

keadaan cair karena kondensasi uap panas.

Gambar 2.+ #umpur panas

(Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '*)

0. Silica Sinter 

Silica sinter   adalah endapan silika di

permukaan yang berwarna keperakan. Amumnya

di'umpai disekitar mata air panas dan lubang

Page 10: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 10/51

)*

geyser yang menyemburkan air yang besi-at

netral. Silica sinter   merupakan mani-estasi

pernukaan dari sistem panas bumi yangdidominasi air.

  Gambar 2., Silica sinter 

  (Sumber: ,,,.bgs.ac.uk  )

. Ba"an -ang M!nga)am% A)!ra&%

lterasi hidrothermal merupakan proses yang

ter'adi akibat adanya reaksi antara batuan asaldengan =uida panas bumi. Batuan hasil alterasi

hidrotermal tergantung pada beberapa -aktor,

tetapi yang utama adalah temperatur, tekanan,

 'enis batuan asal, komposisi -uida khususnya p/

dan lamanya reaksi. ineral hidrothermal  yang

Page 11: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 11/51

)

dihasilkan di 8ona permukaan biasanya adalah

kaolin, alutlite, sulphur , residue silica dan gypsum.

1.G!*m*r*)*g%

Eeomor-ologi adalah ka'ian yang menguraikan

tentang bentuk lahan yang menyusun permukaan

bumi baik di atas maupun di bawah permukaan

laut, proses!proses yang menyebabkan

pembentukannya dan menyelidiki hubungan

antara bentuk lahan dengan proses tersebut

dalam tatanan keruangannya. spek!aspek dalamgeomor-ologi meliputi@

a. spek or-ologi, dimana mencakup ukuran!

ukuran dan bentuk unsur!unsur penyusun

bentuk lahan.

b. spek or-ogenesa, dimana asal usul

pembentukan lahan dan perkembangannya.

1roses ini dapat dibedakan berdasarkan tenaga

geomor-ologi pembentuk bentuk lahan. 1roses!proses tersebut membentuk kon6gurasi bentuk

permukaan bumi yang berbeda!beda.

c. spek or-o!kronologi, dimana urutan bentuk

lahan yang ada di permukaan bumi sebagai

hasil proses geomor-ologi.

d. spek or-o!asosiasi, dimana merupakan

kaitan antara bentuk lahan satu dengan bentuk

lahan lainnya dalam susunan keruangan dan

sebarannya di permukaan bumi. or-o!asosiasi

ini sangat penting karena bentuk lahan yang

ada di permukaan bumi pembentukannya

sangat dipengaruhi oleh berbagai -aktor antara

lain topogra6, iklim, batuan, proses, vegetasi,

organisme dan waktu.

Page 12: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 12/51

)&

4. PEMAN5AATAN SUMBER ENERGI PANAS BUMI

Seperti yang telah kita ketahui bahwa 1embangkit

#istrik enaga 1anas Bumi termasuk sumber energiyang baru dan terbarukan. Aap panas dari reservoir 

yang diambil dari sumur!sumur produksi kemudian

dialirkan untuk memutar turbin, namun sebelum uap

digunakan untuk memutar turbin dilakukan proses!

proses pemisahan uap dari partikel air yang

terkandung didalamnya, sehingga uap yang digunakan

untuk memutar turbin adalah uap yang benar!benar

kering. Aap sisa pembangkitan dikondensasikan untukkemudian digunakan untuk pendinginan sistem dan

sebagian diin'eksikan lagi ke dalam bumi melalui

sumur in'eksi.

Page 13: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 13/51

)$

Gambar 2. Skema proses peman-aatan panas

bumi(Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '*)

Dari skema diatas secara singkat =uida panas

bumi yang dipompa dari "roduction !ell disalurkan

menu'u tabung separator untuk pemisahan antara

-asa uap dan -asa air. +asa uap lalu dialirkan langsung

untuk menggerakkan turbin sedangkan -asa air

diin'eksikan kembali ke dalam reservoir melalui

njection !ell.

E. PROSES PRO4UKSI PT. GEO 4IPA ENERGI

6PERSERO7 UNIT 1 4IENG1. P!ra)aan Uama P!mbang#% /%&r%# T!naga

Pana& B"m% 6P/TP7 Un% 1 4%!nga. Steam Field  6/a$angan Ua$7

17 Well Head  6K!$a)a S"m"r7Sumur produksi ber-ungsi untuk

memproduksi uap yang akan digunakan pada

pembangkit listrik panas bumi sebagai

sumber energi yang akan menghasilkan listrik.

1ada sumur produksi terdapat ,ell head

kepala sumur merupakan tempat

pengeboran yang akan menghasilkan uap

panas.Bagian!bagian yang terdapat di kepala

sumur , yaitu aster Valve  yang ber-ungsi

untuk menutup dan membuka aliran =uida

dari dalam sumur. leed Valve  yang ber-ungsi

untuk menyemburkan aliran =uida ke udara

dengan la'u aliran yang sangat kecil

bleeding saat sumur tidak diprodukti-kan.

+luida perlu dikeluarkan dengan la'u alir

Page 14: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 14/51

Bleed Falve

aster Falve)

 op Falve

aster Falve2

2%

sangat kecil agar sumur tetap panas panas

dan gas tidak ter'ebak di dalam sumur, serta

menghindari ter'adinya thermal shock   atauperubahan panas secara tiba!tiba . #op Valve&

terletak pada bagian paling atas dari kepala

sumur.  0nullus valve, terletak di bawah

permukaan tanah yang ber-ungsi sebagai

valve utama.  #hrottle chocke& terletak pada

pipa kepala sumur yang ber-ungsi sebagai

pengatur tekanan dari kepala sumur yang

dipakai sebagai dasar pengaturan besarnyala'u produksi sumur tersebut.

  Gambar 2.0 Kepala sumur !ell 1ead

  (Sumber: ata primer& '*)

Page 15: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 15/51

2)

Gambar 2. #op Valve

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '*)

2) Separator Separator   adalah tempat untuk

memisahkan uap dari air atau tempat untuk

memisahkan uap dari partikel padat dan mist.Bentuk 6sik dari separator dan gaya gravitasi

yang beker'a memungkinkan uap bergerak ke

atas dan air beserta partikel padat 'atuh ke

bawah. Dengan cara ini, maka uap akan

terpisah dari air dan partikel padat.Aap selan'utnya masuk ke pipa alir uap

dan air beserta partikel padat selan'utnya

masuk ke pipa alir brine.  Konstruksi dariseparator berupa sekat sekat yang dapat

menahan air agar tidak terbawa oleh uap

bertekanan tinggi. /asil dari separator berupa

uap yang akan dikirim ke "o,er "lant 

sedangkan sisanya berupa brine air yang

banyak mengandung mineral seperti silica

akan dikirim ke balong kolam penampungan

untuk dibuang atau diin'eksikan ke dalambumi lagi melalui sumur in'eksi.

Page 16: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 16/51

22

  Gambar 2.1 Separator 

  (Sumber: ata primer& '*)37 A5T 6  Atmospheric Flash Tank 7 aa"

Silincer + ( 0tmospheric +lash #ank ) atau

Silincer   merupakan silinder yang didalamnya

diberi suatu pelapis untuk mengendapkan

suara dan bagian atasnya terbuka. +luida dari

sumur produksi yang akan dibuang akan

menimbulkan kebisingan yang luar biasa

G)%%dB hingga dapat memekakkan telinga

dan bahkan bila tanpa perlindungan telinga,

dapat menyebabkan rusaknya pendengaran.Sedangkan batas keluaran bunyi yang

diperbolehkan hanya sekitar 5 dB. aka dari

itu diperlukan Silincer untuk mengurangi

kebisingan, menetralisasi gas dan 'uga untuk

mengkontrol aliran =uida yang akan dibuang.Silincer  'uga ber-ungsi untuk melakukan

bleeding pada sumur yang sedang tidak

beroperasi. leeding adalah upaya yangdilakukan untuk men'aga agar sumur tidak

Page 17: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 17/51

23

mati dan men'aga tekanan dalam sumur

dengan cara mengalirkan aliran =uida ke

atmos-er.Silincer yang digunakan di 1#1 Anit )

Dieng ini mempunyai spesi6kasi berupa

tekanan hidrostatik sebesar 2.5 psig, design

temperature hingga 2(*%0 dengan operating

temperature sebesar )&&%0. Silincer ini

memiliki e6siensi sebesar &5H.

Gambar 2.11 Silincer 

(Sumber: ata primer& '*)

(7 P%$a Ua$+ungsi utama dari pipa alir adalah

mengalirkan =uida dua -asa dari kepala

Page 18: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 18/51

2(

sumur menu'u separator , mengalirkan uapkering dari separator menu'u turbin,

mengalirkan air hasil pemisah brine dari

separator menu'u sumur in'eksi, dan

mengalirkan condensate ,ater menu'u sumur

in'eksi. Sehingga, pipa alir terdiri dari pipa alir

dua -asa, pipa alir uap,pipa alir brine, dan pipa

alir kondensat. 0iri khas dari pipa alir uap

adalah diameternya yang lebih besar

dibandingkan dengan pipa alir lain karena

volume spesi6k dari uap yang 'auh lebih besar

dibandingkan dengan volume spesi6k dari air

atau brine.

Page 19: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 19/51

25

  Gambar 2.12 1ipa uap

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi&'*)

1ipa air umumnya diselubungi oleh

insulator khusus. u'uan utama pemakaian

insulator adalah meminimalisir kehilangan

panas heat losses yang ter'adi di sepan'ang

pipa alir terutama pada pipa alir yang

terbentang dari kepala sumur hingga ke turbin. u'uan lain dari pemakaian selubung insulator 

ini adalah agar pipa tidak panas ketika

tersentuh baik oleh manusia maupu hewan

sekitar.

+7 Pond  6Ba)*ng7Balong atau biasa disebut sebagai kolam,

merupakan komponen pendukung 1#1 yangdigunakan untuk menampung =uida dari hasil

proses produksi. Selain itu, balong 'uga

ber-ungsi untuk melakukan pengendapan

silica dan menurukan temperatur dari brine

,ater sebelum diin'eksikan kembali ke sumur

in'eksi.rine ,ater pada balong milik 1#1 Eeo

Dipa 7nergi Anit ) Dieng memiliki suhu rata!rata sekitar )&%%0 ketika baru dialirkan dari

silincer. Kendala opersasinya adalah endapan

silica pada balong belum secara maksimal

diman-aatkan, selain itu 'uga kandungan silica

pada brine ,ater belum sepenuhnya

mengendap pada balong,, sehingga air yang

diin'eksikan ke sumur in'eksi masih

mengandung silica.

Page 20: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 20/51

2*

  Gambar 2.13 Balong atau pond 

(Sumber: ata primer& '*)

6) Brine Pumprine pump ber-ungsi untuk memompa

brine ,ater dari balong menu'u sumur in'eksi.

1ompa ini beker'a pada rentang temperatur

sekitar 5%!*%%0. Kapasitas pompa brine yangdigunakan adalah sekitar %% E1 $allon "er 

inute dengan tekanan rata!rata 3%( 1si. ipe

dari pompa brine nya adalah pompa ber'enis

sentri-ugal dengan kapasitas driver sebesar

2%% /1 pada kecepatan 2$%% rpm.

  Gambar 2.1( rine pump 

(Sumber: ata primer& '*)

Page 21: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 21/51

2

7 S"m"r In8!#&%Sumur in'eksi ber-ungsi untuk

mengin'eksikan =uida yang berasal dari sisahasil pemisahan produksi uap 1#1. 1roses ini

dilakukan untuk men'aga kuantitas air pada

reservoir sehingga siklus 1#1 memiliki lifetime

yang lebih lama. Biasanya sumur in'eksi hanya

mengembalikan (%H dari 'umlah =uida yang

diambil dari reservoir dan sisanya merupakan

air hu'an meteoroid ,ater  yang dibiarkan

secara alami mengisi reservoir.

  Gambar 2.1+ Sumur in'eksi

  (Sumber: ata primer& '*)

8) ock !u"er 2ock mu3er merupakan tumpukan batu

yang di letakkan sebuah kotak, ber-ungsi

sebagai peredam suara, pelepasan uap dan

men'aga agar tekanan uap stabil. 1ada unit

proses produksi 1.ED7 unit ) Dieng tekanan

diatur sebesar $.& bar. +ungsi lain rock mu3er 

adalah sebagai proteksi apabila terdapat

masalah pada  po,er plant . Ketika uap yang

terdistribusi dari ,ell pad memiliki tekanan

berlebih, amak dapat langsung dibuang ke

udara oleh rock mu3er . Sedangkan ketika

Page 22: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 22/51

2&

tekanan saat supply  uap yang berasal dari ,ell

 pad kurang dari set point& maka rock mu3er 

aka menambahkan uap ke po,er plant.

  Gambar 2.1, Batuan pada rock

mu3er 

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi&'*)

7 K*m$r!&*rKompresor ber-ungsi untuk mengahsilkan

udara bertekanan sebagai energi penggerak

valve pneumatic.

Gambar 2.1 Kompresor

Page 23: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 23/51

2$

  (Sumber: ata primer& '*)

#$) C4P ( %ondensat &rain Pots )Antuk men'aga kualitas uap maka

diperlukan makanisme yang digunakan untuk

membuang kondensat di dalam pipa.

4ondensat rain "ort   atau 0D1 merupakan

rangkaian alat yang dipasang sepan'ang 'alur

saluran pipa terutama pada bagian 'alur pipa

yang rendah untuk men'ebak kondensat dan

membuang ke luar pipa. 9arak rata rata antar 0D1 sekitar 5%

meter. 0D1 biasanya terdiri dari main hole,

valve& condensat trap. %lbo,& blo, do,n  dan

pipa. ain hole  digunakan sebagai tempat

pembuangan uap basah. Kondensat yang

terbentuk di dalam pipa secara gravitasi akan

terdorong dan masuk ke dalam main hole.

Kondensat yang terkumpul akan dikeluarkanmelalui dua cara, yakni melalui condensat trap

dan blo, do,n.1rinsip ker'a dari kondensat trap adalah

meman-aatkan perbedaan tekanan di dalam

dan di luar saluran pipa. 1erbedaan tekanan ini

merupakan -ungsi dari kuantitas kondensat

yang terdapat di dalam main hole  dan

temperature di dalam main hole.

Page 24: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 24/51

3%

Gambar 2.10 0D1 sebelum masuk po,er 

 plant 

  (Sumber: ata primer& '*)

b. Po'er Plant  6P!mbang#%7#) upture &isk 

2upture disk ber-ungsi sebagai pengaman

dari pipa uap yang ada di area  po,er plant .

2upture disk akan beker'a membuka katup

apabila rock mu3er   sudah tidak mampu

mengatasi tekanan uap yang berlebihan.

  Gambar 2.1 2upture disk 

  (Sumber: ata primer& '*)

2) Scruer 

Page 25: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 25/51

3)

+ungsi Scrubber sama dengan separator

yaitu memisahkan air dan uap. Scrubber 

diletakkan sebelum uap masuk ke turbinkarena uap dari separator masih mengandung

butiran butiran air, terlebih 'arak antara

 po,er plant  dan steam 5eld yang cukup 'auh,

sehingga memungkinkan ter'adinya

kondensasi. Scrubber merupakan pemisah

terakhir sebelum masuk main steam valve.

Gambar 2.2 Scrubber 

  (Sumber: ata primer& '*)

37 &emister emister adalah alat untuk proses

penyaringan uap steam yang paling

terakhir sebelum steam masuk ke trubin.

1roses penyaringan ini merupakan suatu

upaya untuk menghindari proses vibrasi, erosi

dan pembentukan kerak scalling pada

Page 26: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 26/51

32

sudut dari no66le yang akan mengganggu

ker'a turbin.

Gambar 2.21 emister (Sumber: ata primer& '*)

 ) Stop *al+e

Stop valve ber-ungsi sebagai pembuka dan

penutup aliran uap ke turbin. Stop valve  'uga

sebagai pengaman 'ika ter'adi masalah pada

turbin datau generator, maka stop valve akan

menghentikan aliran uap ke turbin.

Gambar 2.22 Stop valve

Page 27: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 27/51

33

(Sumber: ata primer& '*)

,) %ontrol *al+e

4ontrol valve ber-ungsi sebagai katuppengatur besar kecilnya uap yang akan mask

ke turbin. 4ontrol valve  beker'a dibantu

dengan 0S (#urbin 4ontrol System)  yang

akan memberikan sinyal seberapa besar uap

yang

harus

masuk

keturbin.

Gambar 2.23 4ontrol valve

(Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '*)

,7 T"rb%n Ua$odel turbin yang digunakan pada 1#1

Anit ) Dieng adalah model double 7o, dengan

tipe impuls-reaction  buatan  0nsaldoanufacture 4talia produksi tahun )$$%.

Selama proses operasi, putaran turbin akan

mencapai 3%%% rpm. Besar nilai  pressure

turbin adalah %,%&) . urbin ini memiliki

stage I. Kendala operasi pada turbin yakni

perawatan berkala karena uap bersih yang

masuk ke turbin dalam 'angka waktu yang

pan'ang akan mengandung partikel air. Aap

Page 28: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 28/51

3(

yang tidak bersih akan membawa :0E yang

dapat memberikan e-ek abrasi pada turbin

sehingga akan mempengaruhi lifetime dariturbin. 2ange  ker'a untuk tekanan uap dari

turbin adalah *!)2 bar.

Gambar 2.2( urbin uap !)%)

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '8)

Tab!) 2.1 Spesi6kasi urbin !)%)

Fendor :S#D<

odel Double +low

 ype 4mpulse!reaction

<utput *%?1ressure input 5!)2 bar

1ressure output %.%&) bar absolut

 emperature 2)%% 0

Speed 3%%% rpm

Stage I

  (Sumber: ata #urbin #- "#. $eo ipa

%nergi& 99)

Page 29: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 29/51

35

7 G!n!ra*rEenerator yang digunakan di 1#1 Anit )

Dieng memiliki tipe totally closed dan proses

didalamnya menerapkan sistem 3 -asa. Di

dalam generator terdapat rangkaian stator dan

rotor. Stator membutuhkan tegangan sekitar

)5%%% Folt dan arus 2&$% mpere. Selain itu,

generator ini memiliki 2 buah kutub medan,

yakni kutub utara dan kutub selatan yang

menghasilkan putaran 3%%% rpm. "o,er factor 

generator ini mencapai %,& dengan -rekuensi

keluaran sebesar 5% /8 serta rangetegangan

keluaran antara )3,& kF )5 kF. Kapasitas

daya generator adalah 5 F dengan

e6siensi sekitar $5H.

  Gambar 2.2+ Stator Eenerator E!

)%)

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '8)

Page 30: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 30/51

3*

  Gambar 2.2, ;otor Eenerator E!)%)

(Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '8)

Tab!) 2.2 Spesi6kasi Eenerator E!)%)

Fendor :S#D<

odel 7?0

 ype otally 7nclosed

<utput 5%%%KF

1ower +actor %.&

1hases 3

+reJuency 5% /8

Stator Foltage )5%%% Folt

Stator mpere 2&$% mpere

:umber <-agnetics

2 1oles :orth nd

South

Speed 3%%% rpm(Sumber: ata $enerator $- "#. $eo ipa

%nergi& 99)

Page 31: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 31/51

3

8) %ondenser 4ondenser merupakan suatu alat yang

digunakan untuk mengkondensasikan uap sisadari turbin dengan kondisi tekanan yang

vakum. Aap sisa dari turbin masuk dari sisi

atas condenser , kemudian mengalami

kondensasi sebagai akibat penyerapan panas

oleh air pendingin yang diin'eksikan melalui

spray no66le.  Aap sisa yang tidak

terkondensasi dikeluarkan dari condenser oleh

ejector . ir kondensat dipompakan oleh duabuah pompa pendingin utama  ain 4ooling

!ater "ump  ke manara pendingin cooling

to,er  untuk didinginkan ulang sebelum

disirkulasikan kembali ke condenser.

Spesi6kasi condenser yang digunakan yang

digunakan di 1#1 Anit ) Dieng adalah

memiliki tekanan vakum antara %.%% %.)

bar dengan suhu output sampai dengan (%%0.Kendala operasi yang ter'adi pada condenser 

ialah apabila terdapat :0E ;on 4ondensable

$as pada uap yang masuk, karena :0E tidak

dapat terkondensasi sehingga dapat

menyebabkan tekanan dalam condenser 

meningkat.

Page 32: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 32/51

3&

 

Gambar 2.2 ain 4ondenser  7!)%)  (Sumber: ata primer& '*)

-) ./ector 

%jector adalah alat untuk menarik gasyang tidak dapat terkondensasi dari condenser 

agar condenser tetap dalam kondisi vakum.

%jector ber-ungsi untuk menyaring :0E ;on

4ondensable $as atau gas yang tidak dapat

dikondensasikan dari condenser dan dibuang

ke udara. Sistem ejector  merupakan salah satu

sistem yang sangat penting bagi suatu 1#1.

Karena suatu 1#1 tidak dapat beroperasi

dengan baik apabila sistem ekstrasi gas

ejector  yang terpasang mengalami

gangguan.

Page 33: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 33/51

3$

Gambar 2.20 %jector  9!)%)

(Sumber: ata primer& '*)

#$) 0ntercondenser 9an Atercooler ntercooler dan  0ftercooler ber-ungsi

sebagai pemisah :0E dengan bantuan spray 

,ater dari  0u<iliary4ooling"umpdan Vacuum

"ump yang kemudian gas :0E tersebut

disalurkan menu'u cooling to,er.

 Gambar 2.2 0ftercooler 7!)%3  (Sumber: ata primer& '*)

##) Au1iliar %oolin3 Pump 0u<iliary cooling pump ber-ungsi sebagai

Page 34: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 34/51

1

1

2

(%

pompa spray water ke 4ntercooler. uiliary

cooling pump mendapatkan pasokan air dari

basin cooling tower. Besar daya yang dimilikioleh auiliary cooling pump adalah 2% /1.

127 *acuum PumpVacuum pump ber-ungsi sebagai pompa

spray ,ater   untuk masuk ke aftercooler.

Vacuum pump 'uga menerima pasokan air dari

basin cooling to,er . Besar daya yang dimiliki

oleh vacuum pump adalah 2% /1.

  Gambar 2.3 6) 0u<iliary 4ooling "umpdan

2Vacuum "ump  (Sumber: ata primer& '*)

#4) Blo' &o'n Pumplo, do,n pump adalah pompa yang

Page 35: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 35/51

()

ber-ungsi untuk memompa air dari cooling

to,er   menu'u sumur in'eksi. Kondensat

dipompa melalui satu 'alur in'eksi danbercampur dengan brine water yang berasal

dari steam 6eld. Selain memompa kondensat

dari cooling to,er , blo, do,n pump  'uga

ber-ungsi untuk memompa kondensat yang

berasal dari condensate trap. Besar daya yang

dimiliki 2%% /1.

  Gambar 2.31 lo, do,n pump 1!)%2  (Sumber: ata primer& '*)

#) Hot Well Pump1ot ,ell pump  merupakan salah satu

pompa yang ber-ungsi untuk memompakan air

panas yang berasal dari condenser ke menara

pendingin  cooling to,er . Selain itu, hot ,ell

Page 36: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 36/51

(2

 pump  'uga ber-ungsi untuk men'aga level air

di dalam condenser untuk men'aga condenser 

agar tetap berada pada kondisi vakum.

  Gambar 2.32 1ot ,ell pump 1!)%)(Sumber: ata primer& '*)

#,) %oolin3 To'er enara pendingin atau biasa disebut

dengan cooling to,er merupakan unit proses

produksi yang ber-ungsi sebaga instrumen

pendingin dari hasil kondensasi. 4ooling to,er 

 'uga ber-ungis sebagai unit pembuangan

terakhir dari uap atau gas non condensable

gas yang sudah tidak membahayakan bagilingkungan. enara pendingin pada dasarnya

merupakan alat penukar panas yang

menggunakan prinsip penguapan. ir yang

berasal dari condenser disemprotka dari

bagian atas menara pendingin. Kemudian air

tersebut 'atuh dan berubah men'adi partikel

partikel yang lebih kecil karena terkena bagian

penghalang 5ll di sepan'ang 'alur ter'atuhnya

Page 37: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 37/51

(3

air. Sementara itu, udara dari lingkungan

dimasukkan dari bagina bawah menara

pendingin menu'u ke atas. Saat udara kontakdengan air, ter'adi proses perpindahan panas.

4ooling to,er di 1#1 Anit ) Dieng memiliki

konsumsi daya sebesar )2.& k? dengan suhu

masuk pada inlet cooling to,er sebesar

35.2%0. 4ooling to,er tersebut menghasilkan

keluaran air dingin bersuhu sekitar 22.3%0.

Gambar 2.33 4ooling to,er  0!)%)(Sumber: ata primer& '*)

1,7 &istriuted %ontrol Sstem 64CS7D0S adalah salah satu perangkat sistem

kontrol yang berisikan berbagai macam

soft,are yang ber-ungsi untuk mengendalikan

dan memproses inputan yang diberikan oleh

masingmasing komponen pada  plant. D0S

disini merupakan perangkat yang mengatur

persentase bukaan valve serta memantau

parameter di steam 5eld dan  po,er plant 

Page 38: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 38/51

((

seperti suhu, tekanan, getaran, arus, dll.

Gambar 2.3( istributed 4ontrol System

D0S

  (Sumber: ata primer& '*)

#5) S'itchard S,itch yard  adalah bagian dari gardu

induk terbuka yang di'adikan sebagai tempat

untuk meletakkan peralatan listrik berupa

pemisah 1S, =ightning 0rrester   #,

pemutus tenaga 1, 4urrent #ransformator 

0, "otential #ransformator   1, 4ircuit 

reaker   0B, isconnecting S,itch  DS,

%arthing S,itch 7S, usbar  dan =ocal 4ontrol

"anel.

Page 39: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 39/51

(5

  Gambar 2.3+ S,itchyard

  (Sumber: ata primer& '*)

2. P!mbang#% /%&r%# T!naga Pana& B"m% 6P/TP7Un% 1 4%!ng

a. O$!ra&% Pa9a /a$angan Pr*9"#&% Ua$

6Steam Field 7

Berawal dari sumur uap (,ell steam) yangtelah terpasang kepala sumur (,ell pad). Aapyang keluar melalui ,ell pad terdiri atas 2 -asayaitu -asa uap dan -asa air. !ell pad tersebut

memiliki master valve yang ber-ungsi sebagaipembuka atau penutup aliran dari dalam lubangsumur. Selan'utnya =uida mengalir ke ,ing valveyang terdiri dari 2 buah valve dimana satu valveber-ungsi untuk mengatur aliran menu'useparator , sedangkan yang satu (by pass valve)ber-ungsi untuk mengalirkan aliran menu'u kesilencer/ +. Di dalam + (0tmosphere +lash#ank) ter'adi pemisahan antara uap dan air.

Aap di + akan terbuang ke udarasedangkan air akan dialirkan pada balong. Suhuair di + sendiri mencapai )&% %0 sehingga perludidinginkan dahulu dengan ditampung padabalong dan suhu bisa turun mencapai &% %0.

Kemudian uap yang mengalir menu'useparator 'uga akan terpisah antara -asa uap dan-asa air. +asa uap akan mengalir ke atas danmasuk ke pipa alir uap menu'u turbin sedangkan

-asa air akan turun kebawah menu'u balong. #aludari balong ini air akan dipompa lagi menu'u

Page 40: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 40/51

(*

sumur in'eksi untuk diin'eksikan lagi ke dalamperut bumi.

b. O$!ra&% Pa9a P!mbang#% /%&r%# 6Po'er 

Plant)

Aap yang berasal dari rock mu3er   dengan

tekanan yang telah ditentukan dialirkan menu'u

 po,er plant . Setelah sampai di po,er plant& uap

bertekanan tersebut akan mengalami 2 kali

penyaringan, pada scrubber   dan demister untuk

memastikan bahwa uap yang digunakan untukmemutar turbin benar!benar kering dan bersih.

 9ika generator pada awalnya dalam keadaan

o>-line, maka uap tidak akan langsung digunakan

untuk memutar turbin. kan tetapi, uap akan

dialirkan melalui pipa terlebih dahulu setelah

ejector valve  terbuka. 1ada saat ini, ain Stop

Valve SF masih tertutup, sehingga tidak adauap yang mengalir menu'u turbin. Aap yang

dialirkan melalui pipa menu'u ejector   ini

dimaksudkan untuk membuat condenser men'adi

vacuum.

Aap akan masuk menu'u ejector step

dengan tekanan yang tinggi. ekanan yang tinggi

ini mengakibatkan aliran udara mengalir dari

condenser   menu'u ejector step . Ker'a ejector step   untuk membuat condenser men'adi

vacuum  'uga dibantu oleh ejector step '. Aap

yang mengalir melalui ejector step   akan

diteruskan menu'u intercondenser , sedangkan

uap yang mengalir melalui ejector step '  akan

diteruskan menu'u aftercooler .

Aap pada intercondenser   akan

dikondensasikan dengan menyemprotkan air

Page 41: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 41/51

(

pendingin yang berasal dari kolam penampung

air cooling to,er dengan menggunakan vacuum

cooling ,ater pump, sedangkan uap padaaftercooler   dengan menggunakan au<iliary 

cooling ,ater pump.

Eas!gas yang tidak dapat dikondensasi ;on

4ondensable $as akan dikirim ke cooling to,er 

untuk dilepaskan ke udara. #evel air pada

condenser  di'aga agar tetap berada pada kisaran

(%H sehingga, apabila level air telah melebihi

batas ini, hot,ell pump  akan memompakankelebihan air ini menu'u cooling to,er .

ir yang didinginkan pada cooling to,er   ini

akan digunakan sebagai air pendingin pada

condenser& intercondenser dan aftercooler . #evel

air pada kolam penampung air basin yang

terdapat pada cooling to,er   'uga di'aga agar

berada pada level sekitar $%H sehingga, apabila

level air telah mendekati batas tersebut,sebagian air hasil kondensasi uap pada

condenser   akan dialirkan menu'u sumur in'eksi

dengan menggunakan blo,do,n pump. 

Setelah condenser  bertekanan %,%( bar, SF

akan terbuka dan diikuti dengan terbukanya stop

valve ) dan 2 serta control valve ) dan 2. Dengan

terbukanya valve tersebut, maka uap akan

mengalir melalui pipa untuk memutar turbin yang

terkopel dengan generator berkapasitas *% ?

dengan -rekuensi 5% /8, sehingga pada akhirnya

proses pembangkitan tenaga listrik dapat ter'adi.

1erlu diketahui bahwa, saat uap belum

masuk ke turbin, turbin harus berputar dengan

kecepatan rendah sebesar L 3 rpm dengan

menggunakan turning gear . Setelah itu, dengan

masuknya uap, turbin akan berputar secara

Page 42: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 42/51

(&

bertahap sampai tercapai kecepatan 3%%% rpm

untuk menghasilkan -rekuensi listrik sebesar 5%

/8. /asil keluaran 1#1 unit Dieng ini kemudianakan disambungkan ke 'aringan milik 1#: yang

terhubung dengan sistem interkoneksi 9awa

Bali.

1ada 1#1 Dieng terdapat 5 buah

trans-ormator dengan spesi6kasi sebagai berikut@

).  0utotransformator   )5%kF")5kFdan )5 kF")5%

kF

2. #ransformator Step o,n )5 kF" * kF3. #ransformator Step o,n  )5kF"3&% F

sebanyak 2 buah(. #ransformator Step o,n * kF" 25% F

  Gambar 2.3, 1roses "o,er "lant

Page 43: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 43/51

($

  (Sumber: ata "#. $eo ipa %nergi& '*)

5. GENERATOR SINKRONEenerator sinkron sering disebut alternator

adalah mesin listrik yang digunakan untuk mengubah

energi mekanik gerak men'adi energi listrik dengan

perantara induksi medan magnet. 1erubahan energi ini

ter'adi karena adanya pergerakan relati- antara medan

magnet dengan kumparan generator.

1ergerakan relati- adalah ter'adinya perubahanmedan magnet pada kumparan 'angkar tempat

terbangkitnya tegangan pada generator karena

pergerakan medan magnet terhadap kumparan

 'angkar atau sebaliknya. lternator ini disebut

generator sinkron sinkron M serempak karena

kecepatan perputaran medan magnet yang ter'adi

sama dengan kecepatan perputaran rotor generator.

lternator ini menghasilkan energi listrik bolak balikalternating current , 0 dan biasa diproduksi untuk

menghasilkan listrik 0 )!-asa atau 3!-asa.1. K*n&r"#&% G!n!ra*r S%n#r*n

1ada dasarnya konstruksi dari generator

sinkron adalah sama dengan konstruksi motor

sinkron, dan secara umum biasa disebut mesin

sinkron. da dua struktur kumparan pada mesin

sinkron yang merupakan dasar ker'a dari mesintersebut, yaitu kumparan yang mengalirkan

penguatan D0 membangkitkan medan magnet,

biasa disebut sistem eksitasi dan sebuah kumparan

biasa disebut 'angkar tempat dibangkitkannya

EE# arus bola!balik. /ampir semua mesin sinkron

mempunyai belitan EE# berupa stator yang diam

dan struktur medan magnit berputar sebagai rotor.

Kumparan D0 pada struktur medan yang berputar

Page 44: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 44/51

5%

dihubungkan pada sumber D0 luar melaui slipring

dan sikat arang, tetapi ada 'uga yang tidak

mempergunakan sikat arang yaitu sistem?brushless e<citation@ .

Eenerator sinkron mengkonversi energi

mekanik men'adi energi listrik bolak!balik secara

elektromagnetik. 7nergi mekanik berasal dari

penggerak mula yang memutar rotor, sedangkan

energi listrik dihasilkan dari proses induksi

elektromagnetik yang ter'adi pada kumparan!

kumparan stator.Eenerator ini mempunyai dua komponen utama

yaitu stator bagian yang diam dan rotor bagian

yang bergerak. Bentuk gambaran sederhana

konstruksi generator sinkron diperlihatkan pada

gambar 2.3.

Gambar 2.3 Konstruksi generator sinkron

  (Sumber: argamechanicalenginering.student.unej.ac.id

2. B!n"# P!ng"aan

Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik D0

sebagai penguatan pada generator listrik atau

sebagai pembangkit medan magnet, sehingga

Page 45: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 45/51

5)

suatu generator dapat menghasilkan energi listrik

dengan besar tegangan keluaran generator

bergantung pada besarnya arus eksitasinya.a. S%&!m E#&%a&% 9!ngan m!ngg"na#an &%#a

(rush e1citation)

1ada Sistem 7ksitasi menggunakan sikat,

sumber tenaga listriknya berasal dari generator

arus searah D0 atau generator arus bolak balik

0 yang disearahkan terlebih dahulu dengan

menggunakan recti5er . 9ika menggunakan

sumber listrik listrik yang berasal dari generator0 atau menggunakan "ermanent agnet 

$enerator 1E medan magnetnya adalah

magnet permanent. Dalam lemari penyearah,

tegangan listrik arus bolak balik diubah atau

disearahkan men'adi tegangan arus searah

untuk mengontrol kumparan medan eksiter

utama main e<citer . Antuk mengalirkan arus

eksitasi dari main e<citer   ke rotor generatormenggunakan slip ring dan sikat arang.

  Gambar 2.30  Diagram sistem eksitasi

menggunakan sikat

  rush %<citation

  (Sumber: 

 puballattack.blogspot.co.id

Page 46: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 46/51

52

b. S%&!m E#&%a&% an$a &%#a (rushless

e1citation)1enggunaan sikat atau slip ring untuk

menyalurkan arus eksitasi ke rotor generator

mempunyai kelemahan karena besarnya arus

yang mampu dialirkan pada sikat arang relati- 

kecil. Antuk mengatasi keterbatasan sikat arang,

digunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan

sikat brushless e<citation.

Keuntungan sistem eksitasi tanpamenggunakan sikat brushless e<citation, antara

lain adalah@

). 7nergi yang diperlukan untuk 7ksitasi

diperoleh dari poros utama main shaft ,

sehingga keandalannya tinggi2. Biaya perawatan berkurang karena pada

sistem 7ksitasi tanpa sikat brushless

e<citation tidak terdapat sikat, komutator danslip ring.

3. 1ada sistem 7ksitasi tanpa sikat brushless

e<citation tidak ter'adi kerusakan isolasi

karena melekatnya debu karbon pada -arnish

akibat sikat arang.(. engurangi kerusakan trouble akibat udara

buruk bad atmosfere sebab semua peralatan

ditempatkan pada ruang tertutup5. Selama operasi tidak diperlukan pengganti

sikat, sehingga meningkatkan keandalan

operasi dapat berlangsung terus pada waktu

yang lama.*. 1emutus medan generator $enerator 5eld

breaker , 5eld generator  dan bus e<citer  atau

kabel tidak diperlukan lagi

Page 47: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 47/51

Page 48: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 48/51

5(

Secara umum, tu'uan dari sinkronisasi

generator antara lain@

a. Antuk menambah kapasitas daya listrik saatter'adi kekurangan dalam pelayanan beban.

b. Antuk mensuplai daya sesuai kebutuhan beban

yang terpakai.c. Antuk men'aga kontinuitas pelayanan beban 'ika

terdapat generator lain yang harus dihentikan

karena keperluan tertentu.

3. S-ara S%n#r*n%&a&% G!n!ra*rSinkronisasi atau menghubungkan paralel atau

se'a'ar perlu dipenuhi tiga syarat untuk tegangan

sistem!sistem yang akan diparalelkan yaitu@

a. empunyai tegangan ker'a yang samab. empunyai -rekuensi ker'a yang samac. empunyai urutan -asa yang samab. empunyai sudut -asa yang sama

1en'abaran dari keempat syarat tersebut

adalah sebagai berikut@

a. empunyai tegangan ker'a yang samaDengan adanya tegangan ker'a yang sama

diharapkan pada saat diparalel dengan beban

kosong po,er faktor nya ). Dengan po,er factor 

) berarti tegangan antara 2 generator persis

sama . 9ika 2 sumber tegangan itu berasal dari

dua sumber yang si-atnya statis misal dari

battery  atau transformator maka tidak akan ada

arus antara kedunya. :amun karena dua sumber

merupakan sumber tegangan yang dinamis

generator aka  po,er factor nya akan ter'adi

deviasi naik dan turun secara periodik bergantian

dan berlawanan. /al ini ter'adi karena adanya

sedikit perbedaan sudut -asa yang sesekali

bergeser karena factor   gerak dinamis dari

penggerak.

Page 49: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 49/51

55

b. empunyai -rekuensi ker'a yang samaDidalam dunia industri dikenal 2 buah sistem

-rekuensi yaitu 5% h8 dan *% h8. Dalamoperasionalnya sebuah generator bisa sa'a

mempunyai -rekuensi yang =uktuati- berubah

ubah karena -aktor tertentu. 1ada 'aringan

distribusi dipasang alat pembatas -rekuensi yang

membatasi -rekuensi pada minimal (&,5 h8 dan

maksimal 5),5 /8.1ada saat hendak paralel, dua buah

generator tentu tidak mempunyai -rekuensi yangsama persis. 9ika mempunyai -rekuensi yang

sama persis maka generator tidak akan bisa

parallel karena sudut -asanya belum Sesuai,

salah satu harus dikurang sedikit atau dilebihi

sedikit untuk mendapatkan sudut -asa yang

tepat. Setelah dapat disinkron dan berhasil

sinkron baru kedua generator mempunyai

-rekuensi yang sama!sama persis.c. empunyai urutan -asa yang sama

 Nang dimaksud urutan -asa adalah arah

putaran dari ketiga -asa. rah urutan ini dalam

dunia industri dikenal dengan nama 0? clock 

,ise yang artinya searah 'arum 'am dan 00?

counter clock ,ise yang artinya berlawanan

dengan 'arum 'am. /al ini dapat diukur dengan

alat fasa seAuence type 'arum. Dimana 'ika padasaat mengukur 'arum bergerak berputar kekanan

dinamakan 0? dan 'ika berputar kekiri

dinamakan 00?. Disamping itu dikenal 'uga

urutan -asa B0 dan 0B. B0 identik dengan

0? sedangkan 0B identik dengan 00?.

d. empunyai sudut -asa yang sama

empunyai sudut -asa yang sama bisa

diartikan, kedua -asa dari 2 generator

Page 50: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 50/51

5*

mempunyai sudut -asa yang berhimpit sama

atau % dera'at. Dalam kenyataannya tidak

memungkinkan mempunyai sudut yangberhimpit karena genset yang berputar

meskipun dilihat dari parameternya mempunyai

-rekuensi yang sama namun 'ika dilihat

menggunakan synchronoscope  pasti bergerak

labil. Dengan kecepatan sudut radian yang ada

sangat sulit untuk mendapatkan sudut berhimpit

dalam 'angka waktu %,5 detik. Breaker butuh

waktu tidak kurang dari %,3 detik untuk closepada saat ada perintah close pada proses sinkron

masih diperkenankan perbedaan sudut maksimal

)% dera'at. Dengan perbedaan sudut maksimal

)% dera'at selisih tegangan yang ter'adi berkisar

( Folt.

(. A#%ba J%#a S-ara S%n#r*n%&a&% T%9a# T!r$!n"h%

1engaruh dan akibat 'ika syarat!syarat sinkronisasitidak terpenihi antara lain@

a. pabila generator mempunyi tegangan lebih rendah

dari bus bar, maka akan menyebabkan reverse

 po,er . 2everse po,er   adalah kondisi dimana

sebuah generator yang tadinya menghasilkan daya

listrik, berubah men'adi mengunakan daya listrik

men'adi motor listrik. /al ini bisa ter'adi karena

pada dasarnya antara generator dan motor memilikikonstruksi yang sama.

b. 9ika -rekuensi tidak sama maka akan menyebabkan

reverse power. Kerusakan -atal pada generator 'uga

dapat ter'adi karena pada breaker akan muncul

arus yang besar dan menimbulkan percikan api.c. 9ika urutan -asa dan sudut -asa tidak sama maka

akan timbul beda potensial yang beasr pada

saluran yang tidak se-asa tersebut. Arutas -asa dan

Page 51: PLTP Dieng Unit 1

7/25/2019 PLTP Dieng Unit 1

http://slidepdf.com/reader/full/pltp-dieng-unit-1 51/51

5

sudut -asa yang tidak sama berarti ada perbedaan

susut -asa yang sangat besar, maka generator tidak

bisa terhubung dengan bus, 'ika hal ini ter'adi makagenerator akan mengalami kerusakan.