SEKILAS TENTANG SPEED DROOP

A. Pengertian Speed Droop

Didalam operasi pembangkit tenaga listrik setiap harinya kita tergantung pada

pengamatan “ kecepatan “ untuk menunjukan kapan beban berubah, berapa banyak ia

berubah serta apakah perubahan tersebut bertambah / berkurang. Kecepatan dari unit

pembangkit listrik tenaga air akan menyimpang dari keadaan normal pada suatu

perubahan beban tertentu.

Jumlah penyimpangan ini tergantung pada 3 ( tiga ) faktor utama yaitu :

1. Waktu yang diperlukan untuk mengarahkan dengan tepat aliran minyak hidrolik

guna menyesuaikan operasi yang diinginkan seperti yang disebabkan oleh

perubahan beban.

2. Besarnya efek / pengaruh roda gila dalam unit pembangkit listrik tenaga air secara

keseluruhan.

3. Waktu yang diperlukan untuk unit pembangkit listrik tenaga air guna merespon

terhadap operasi yang disebabkan oleh aliran media penggerak.

Secara teori, jika ini memungkinkan untuk mendeteksi waktu dan besarnya

perubahan beban, dan pada waktu yang sama untuk mengarahkan dengan tepat aliran

minyak hidrolik sehingga didapatkan unit pembangkit yang dengan segera merespon

semua itu, kecepatan unit tidak akan berubah tanpa memperhatikan ukuran dan jumlah

berubahan beban, yang diberikan didalam batas kapasitas unit tersebut. Tentu saja semua

ini tidak mungkin karena batasan – batasan dalam praktek. Oleh karena itu, ada

keterlambatan waktu tertentu antara waktu dimana permintaan perubahan output daya

turbin diberikan dengan waktu yang dapat diberikan dalam kenyataan. Pengaruh roda gila

dalam unit akan cenderung untuk menjaga kecepatan agar konstan tetapi hanya untuk

waktu yang singkat .

Dibawah kondisi operasi normal, kini unit generator tidak akan bekerja sendirian ia

akan bekerja paralel dengan unit lain dalam suatu sistem interkoneksi . Dengan semua

unit dari sistem interkoneksi yang bekerja paralel ( sinkron ) untuk melakukan apa yang

dapat diinginkan pada suatu unit tertentu memerlukan peralatan khusus seperti speed

adjusment, speed droop, dan load control. Satu yang harus diketahui adalah karakteristik

kecepatan yang mana ia tentukan oleh governor , untuk itu ada dua peralatan kontrol

yang berkenaan dengan hal tersebut yaitu Speed Adjusment dan Speed Droop. Ia dapat

dikontrol secara normal maupun secara otomatis.

Pada kebanyakan governor, perubahan kecepatan dengan pembukaan pintu

dilakukan oleh cam yang diputar melalui sebagian dari penutupan oleh restoring

mechanism dan membuat sedikit pengaturan terhadap speed level dari unit tersebut. Pada

saat pintu membuka, speed adjusment turun dan sesuai dengan sifat kecenderungan jika

unit terus naik bebanya maka ia akan merespon dalam bentuk penurunan kecepatan

sistem dengan demikian maka akan berkurang. Gerakan tersebut dikenal dengan sebagai

speed droop.

Dengan demikian speed droop dapat didefinisikan sebagai perbedaan kecepatan

atau perubahan antara opersi unit dari no load ke beban penuh dalam prosen, atau speed

drop adalah peredaan antara kecepatan runner turbin antara no load dengan penuh , atau

pengurangan prosentase antara no load dan full load. Speed droop adalah peralatan

mekanik yang diperlengkapkan pada governor untuk memungkinkan operasi dua atau

lebih unit secara paralel dalam satu sistem interkoneksi.

B. Pentingnya Speed Droop

Seperti diuraikan diatas bahwa speed droop adalah untuk mengetahui

seberapa kecepatan untuk menunjukan kapan beban berubah, berapa banyak ia berubah

serta apakah perubahan tersebut bertambah atau berkurang. Dengan perubahan beban

maka akan mempengaruhi perubahan frekuensi keluaran generator. Setting speed droop

pada umumnya di setting dalam bentuk prosen dengan simbul K , dan biasanya di

setting pada harga antara 1 % sampai 10 %. Dalam penggunaan harga K lebih sering

dikenal sebagai kemampuan MW/Hz dari unit yang bersangkutan dalam andilnya

mempercepat pemulihan terhadap perubahan frekuensi yang terjadi.

Gambaran kondisi diatas adalah gambaran ideal kerja dari governor , mengingat

nilai < 50 Hz dan > 50 Hz tidak terbatas ( tak terhingga ) yang berarti kerja governor

“ tidak dibatasi “ ( dengan kata lain hunting ) maka dibuat harga batasan atas dan batasan

bawah. Batasan ini disebut sebagai daerah batasan kerja frekuensi ( Dead - Band ).

Penyetelan dead - band yang semakin kecil berarti governor bekerjanya semakin peka.

Sumber : Ir Djiteng Marsudi, 2003, Pembangkitan Energi listrik, hal : 41

Gambar II.3 karakteristik speed droop governor

C. Contoh Perhitungan

Jika terjadi perubahan frekwensi system, maka governor akan berusaha mengikuti

perubahan tersebut sesuia dengan setting EP nya. Jika frekwensi system naik, maka

governor akan menutup, sehingga daya yang dibangkitkan oleh generator akan lebih

rendah dari harga referensi yang diberikan, demikian juga jika frekwensi system turun,

maka daya yang dibangkitkan oleh generator akan naik melebihi harga referensi yang

diberikan. Besarnya penurunan ataupun kenaikan daya generator dapat dirumuskan

sebagai berikut sesuai dengan setting speed droopnya.

EP 1 = 2% maka perubahan daya yang diakibatkan oleh perubahan frekwensi

system sebasar:

EP1 = 2%

Daya generator = 60 MW

Maka, MW / Hz = 60 MW / 1 Hz = 60 MW / Hz

Jika terjadi perubahan frekwensi sebesar ∆ Hz = 0,1 Hz ,

maka daya generator = 0,1 Hz x 60 MW / Hz

= 6 MW.

Beban akhir = 60 MW - 6 MW = 54 MW

Jadi setiap perubahan frekwensi sistem sebesar 0.1 Hz, maka daya yang dikeluarkan

oleh generator pada PLTA PB.Soedirman akan mengalami perubahan sebesar 6

MW.

Untuk EP 2 = 4% maka perubahan daya yang diakibatkan oleh perubahan frekwensi

system sebasar:

EP1 = 4 %

Daya generator = 60 MW

Maka, MW / Hz = 60 MW / 2 Hz = 30 MW / Hz

Jika terjadi perubahan frekwensi sebesar ∆ Hz = 0,1 Hz ,

maka daya generator = 0,1 Hz x 30 MW / Hz

= 3 MW.

Beban akhir = 60 MW - 3 MW = 56 MW

Jadi, setiap perubahan frekwensi sistem sebesar 0.1 H, maka daya yang dikeluarkan

oleh generator pada PLTA PB.Soedirman akan megalami perubahan sebesar 3.0

MW.