PENGUJIAN ROTOR DAN STATOR GENERATOR SINKRON 50 MW

DI PLTU UNIT 1 PT INDONESIA POWER SEMARANG

Eko Parjono (L2F 004 473)

05

06

20

08

TUJUANMempelajari pengujian yang dilakukan

pada rotor dan stator generator sinkron 50 MW di PLTU Unit 1 PT. Indonesia Power Tambak Lorok Semarang

PEMBATASAN MASALAH

Dalam penyusunan makalah ini, pembahasan hanya dibatasi pada pengujian yang dilakukan pada rotor dan stator generator sinkron 50 MW yang meliputi Proof Test dan Analitycal Test, khususnya Insulation Resistance Test, Balancing Voltage Rotor Test dan Tahanan Dalam (Rd) Rotor di PLTU Unit 1 PT. Indonesia Power Tambak Lorok Semarang.

SISTEM ISOLASI ROTOR & STATOR Menggunakan isolasi epoxy-mica karena

mempunyai kekuatan mekanik dan kekedapan terhadap air, oli atau kontaminasi lain terhadap isolasi, yang ditimbulkan selama kondisi abnormal.

Fungsi utama isolasi adalah membatasi tegangan pada lilitan.

PENGUJIAN ROTOR DAN STATOR 1. Proof Test Pengujian yang menggunakan level tegangan yang lebih

tinggi daripada tegangan kerja. Tujuan pengujian ini adalah untuk mencari kelemahan,

dan kemungkinan breakdown. Contohnya adalah pengujian High Potensial Test.

2. Analytical Test Pengujian dengan menggunakan level tegangan yang

biasanya dibawah tegangan kerja. Beberapa diantaranya jenis – jenis analytical test

meliputi :1. Insulation Resistance Test / Megger Test 2. DC Leakage 3. Dissipation Factor4. Balancing Voltage Rotor Test5. Tahanan Dalam (Rd) Rotor6. Partial Discharge Test

1. High Potensial Test Pengujian yang dimaksudkan untuk memperkirakan

kekuatan dielektrik isolasi dari lilitan stator generator. High Potensial Test dapat diklasifikasikan dalam tiga

kategori :1. AC High Potensial Test Pengujian dengan tegangan pengujian normal 50/60

hertz. Tegangan yang diterapkan adalah satu setengah kali

dari tegangan line-to-line RMS generator (1,5E)2. Very-Low-Frequency Test Voltage Pengujian dengan menggunakan tegangan AC

frekuensi 0.1 hertz. Tegangan 15% lebih besar daripada nilai RMS

tegangan pada pengujian AC Hi-Pot Test. 3. DC High Potensial Test Tegangan pengujian DC 70 % lebih besar daripada

tegangan RMS pengujian AC Hi-Pot Test.

2. Insulation Resistance TestPengujian untuk menentukan kemampuan isolasi. Diterapkan pada rotor dan stator generator, atau pada

semua lilitan mesin. Peralatan yang digunakan adalah Mega Ohm Meter/

Megger Tester. Indeks digunakan dalam menunjukkan pembacaan megger

adalah Polarization Index atau Indeks Polarisasi (IP). Nilai Indeks polarisasi adalah 2,5 atau lebih tinggi pada

stator dan 1,25 atau lebih tinggi pada rotor/medan.Besarnya Polarization Index (IP) :

menit

menit

R

RIP

1

10

Megger Stator Megger stator fasa – ground

Megger stator fasa – fasa

Megger 5000A

MΩ

R S T

Megger 5000A

MΩ

R S T

+

_

Megger Stator Megger stator dilakukan secara yang berkelanjutan Dimaksudkan untuk memastikan bahwa kelembaban

lilitan stator tetap terjaga dan tidak terjadi hubung singkat atau kerusakan isolasi selama proses perawatan.

Jika didapatkan nilai (IP) yang terlalu kecil itu mengisyaratkan bahwa stator terlalu lembab maka perlu dipanasi.

Selain dengan menggunakan acuan IP juga dapat digunakan acuan berdasarkan nilai resistansi minimum dengan syarat besarnya nilai resistansinya adalah sebesar tegangan operasi dalam KV ditambah 1 untuk kemudian dikalikan dengan 100 MΩ yang dapat dirumuskan sbb : MxVrmsR .100)1(min

Megger Rotor Pada megger rotor ini digunakan tegangan sebesar 500 V DC.

Resistansi rotor dan stator sangat dipengaruhi oleh kelembaban disekitarnya karena akan mempengaruhi kelembaban lilitan, semakin besar kelembaban maka impedansi semakin besar.

Hasil pada cek megger rotor setelah Retaining Ring masuk didapatkan hasil indeks polarisasi 2 sudah memenuhi standar yang ditentukan yaitu sebesar 1,25 atau lebih.

Megger 5000A

MΩ

+

_

Pole A Pole B

Center Pole

3. DC Leakage Tipe pengukuran lain untuk menentukan resistansi

isolasi. Pengujian dengan set tegangan yang berubah - ubah

dimana tegangan yang diterapkan pada isolasi dinaikkan secara bertahap dan arus bocor yang melewati isolasi diukur pada masing – masing tegangan.

Tegangan dc yang diterapkan secara bertahap pada pengujian dc leakage tegangan maksimumnya dibatasi sampai 2 kali nilai RMS tegangan kerja ac dari generator. rmsxVmaksimumV ACDC 2

4. Dissipation Factor Disebut juga power factor atau tan delta dan merupakan

parameter untuk memperlihatkan efisiensi isolasi. Pengujian tan delta dilakukan pada lilitan stator.

Pengujian ini efektif untuk mendeteksi kontaminasi isolasi, kualitas semikonduktor, jumlah kandungan kehampaan, dan kerusakan parsial.

Isolasi yang sempurna adalah mempunyai PF 0 dan tidak mempunyai rugi – rugi internal.

VA

Watts

Ei

W

Ei

Ei

i

iCos

tt

r

t

r

5. Balancing Voltage Rotor Test Sebelumnya dilakukan dahulu pengukuran Impedansi

Karakteristik Rotor. Rangkaian pengukuran impedansi karakteristik

impedansi karakteristik tegangan naik dan tegangan turun.

Ukur Impedansi Karakteristik dilakukan sebelum dan sesudah pemasangan Retaining Ring (R-R)

V

Power Supply(Regulator)10 - 130 V

Pole A Pole B

Center Pole

A

Balancing Voltage Rotor Test Balancing voltage rotor test adalah pengujian untuk

mengukur ketidakseimbangan tegangan (unbalance voltage) antara kutup A dan kutup B terhadap center pole pada rotor.

Rangkaian pengujian balancing tegangan rotor

Syarat seimbang adalah tegangan diantara kutup terhadap center pole adalah harus sama atau masih dalam batas toleransi yaitu maksimal drop tegangannya (∆V) adalah tidak boleh lebih dari 10 % dari total tegangan yang diinjeksikan ke rotor.

V2V1

Power Supply(Regulator)

130 V

Pole A Pole B

Center Pole

Balancing Voltage Rotor Test

Hasil pengukuran V kutup a - center pole = 68,8 V V kutup B - center pole = 59,4 V

Total tegangan yang diinjeksikan adalah 130 Volt. Jadi dalam perhitungan drop tegangan adalah sebesar :

= 7,076 % Jadi besarnya drop tegangan masih dalam toleransi yaitu

sebesar 7,076 %.

persenxV

VVV

R

CBCA 100

100130

4,598,68xV

6. Tahanan Dalam (Rd) Rotor Merupakan pengujian untuk menentukan kemampuan isolasi. Masalah yang timbul biasanya adalah hubung singkat dengan

rotor, hubung singkat diantara lilitan baik antara fasa yang sama atau berbeda, dan lepas atau rusaknya koneksi lilitan.

Peralatan yang digunakan untuk mengukur tahanan dalam adalah Winding Resistance Meter.

Besarnya batas maksimum perbedaan tahanan dalam (∆Rmax ) adalah tidak boleh melebihi dua persen dari total tahanan dalam.

R1 = besarnya tahanan dalam kutup A terhadap center pole. R2 = besarnya tahanan dalam kutup B terhadap center pole.

persenxRR

RRR 100

21

21max

Tahanan Dalam (Rd) Rotor Hasil pengukuran didapatkan besarnya tahanan dalam

masing – masing lilitan dari kedua kutup adalah sebagai berikut. R1 : 118,6 miliohm R2 : 119,4 miliohm

Nilai tahanan dalam rotor masih memenuhi standar karena besarnya selisih maksimum antara tahanan dalam R1 dan R2 masih dibawah 2 % yaitu sebesar 0,3361 %.

persen

persenx

persenxR

3361.0

100238

8,0

1004,1196,118

4,1196,118max

7. Partial Discharge Test Partial Discharge Test atau PD test dipakai untuk

mengukur kualitas isolasi. PD test dapat dilakukan dengan 2 cara :

1. pada saat generator beroperasi (on-line PD test) dan,

2. pada saat generator berhenti operasi atau mengenergize peralatan tegangan tegangan tinggi dengan trafo eksternal (off-line PD test).

Pengujian partial discharge secara langsung mengukur pulsa arus yang dihasilkan dari PD pada lilitan.

Jadi proses kegagalan yang dihasilkan PD sebagai gejala dapat dideteksi dengan metode ini.

PENUTUP KESIMPULAN : 1. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) PT. Indonesia

Power Tambak Lorok Semarang memiliki daya terpasang 300 MW, terdiri atas unit 1 sebesar 50 MW, unit 2 sebesar 50 MW dan unit 3 sebesar 200 MW

2. Komponen utama Pembangkit Listrik Tenaga Uap, yaitu:a. Boiler (Economizer, Superheater, burner dll.)b. Turbin (Tekanan tinggi, tekanan menengah ,dan

tekanan rendah)c. Generator sinkron

3. Sistem isolasi yang digunakan dalam rotor dan stator generator sinkron 50 MW Unit 1 adalah isolasi epoxy-mica karena mempunyai kekuatan mekanik dan kekedapan terhadap air, oli atau kontaminasi lain.

4. Berdasarkan tegangan yang diterapkan pengujian rotor dan stator generator dibagi atas Proof Test dan Analitycal Test.

PENUTUP5. Pada pengujian Proof Test/High Potensial Test dapat

menimbulkan breakdown pada isolasi karena tegangan yang diterapkan diatas tegangan kerja

6. Macam – macam pengujian rotor dan stator generator sinkron adalah sebagai berikut:

a. High Potensial Testb. Insulation Resistance Test c. DC Leakage d. Dissipation Factore. Balancing Voltage Rotor Testf. Tahanan Dalam (Rd) Rotorg. Partial Discharge Test

PENUTUP SARAN :1. Untuk menghindari masalah - masalah

kerusakan sistem isolasi maka seharusnya dilakukan pemeliharaan secara berkala terhadap semua komponen dari sistem isolasi sehingga kita dapat mencegah masalah - masalah tersebut sebelum terjadi.

2. Kerja sama dengan lingkungan akademis agar lebih ditingkatkan, dengan mengadakan berbagai macam kegiatan yang bisa bermanfaat bagi mahasiswa pada khususnya dan dunia kerja pada umumnya.

TERIMA KASIH