SISTEM OPERASI GENERATOR 400 MW UNIT 1 – 4 PLTU SURALAYA

Muhammad Hafidz

07311050

Proses Pembangkitan Energi Listrik pada PLTU

GENERATOR SINKRON

Generator sinkron atau alternator adalah sebuah peralatan listrik yang berfungsi untuk mengubah energi gerak (mekanis) menjadi energi listrik AC dimana kecepatan putaran medan dan kecepatan putaran rotornya sama atau tidak ada slip.

ARUS TIGA FASA

Berasal dari 3 arus yang sama yang dibangkitkan secara bergantian, yaitu setiap 1/3 cycle terus menerus.

SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT

Karena keterbatasan besarnya arus eksitasi yang dapat dialirkan ke rotor generator melalui sikat arang dan slipring, maka sistem eksitasi dengan sikat tidak dapat digunakan pada generator berkapasitas besar seperti generator di PLTU Suralaya Unit 1-4 yang memiliki kapasitas daya 400MW.

OPERASI GENERATOR1. Generator berdiri sendiri (Island Load)

Generator yang dioperasikan secara island load sangat rentan dan mudah berubah-ubah

2. Generator sinkron dengan sistem jaringan (interkoneksi)Apabila generator dioperasikan paralel dengan sistem jaringan, maka pengoperasiannya relatif stabil. Perubahan frekuensi atau tegangan akan dirasakan kecil oleh generator.

BATAS OPERASI GENERATORBatasan daerah Operasi Generator :1. A-B pembatasan panas rotor (rotor heating limited)2. B-C pembatasan panas stator (stator heating limited)3. C-D pembatasan panas ujung

inti stator (core end heating limited).

SINKRONISASI GENERATOR

Tegangan harus sama Frekuensi harus sama Sudut fasa Urutan fasa

PENGATUR TEGANGAN OTOMATIS (AVR)

Prinsip kerja AVR adalah tegangan keluaran generator dibandingkan dengan tegangan referensi. Apabila terdapat perbedaan, baik bernilai positif ataupun negatif, maka selisih ini(sinyal error) digunakan untuk mengubah posisi rangkaian thyristor sehingga nilai arus eksitasi berubah sesuai dengan sinyal error tersebut.

Tugas utama dari AVR adalah sebagai berikut : Mengontrol tegangan keluaran generator dalam batas-batas yang

ditetapkan, yang secara tidak langsung membantu mengontrol tegangan sistem jaringan.

Mengatur pembagian daya reaktif(VAR) diantara mesin pembangkit yang beroperasi secara paralel dengan sistem jaringan.

Mengatur arus medan agar mesin selalu sinkron dengan sistem saat beroperasi

Menaikan eksitasi medan ketika sistem dalam kondisi gangguan untuk menjaga mesin agar selalu sinkron dengan sistem

•Pengatur Tegangan OtomatisAVR

SISTEM PENDINGIN GENERATOR

Sistem pendingin generator diperlukan untuk menyerap panas yang timbul didalam generator sehingga mencegah terjadinya panas lebih yang dapat merusak isolasi.

Sistem pendingin generator di Suralaya adalah menggunakan Hidrogen, sehingga dibutuhkan sistem perapat poros. Fungsi utama perapat poros generator adalah mencegah gas hidrogen keluar ke atmosfir, karena tekanan gas hidrogen didalam alternator lebih tinggi dari tekanan udara luar. Sebagai media perapat digunakan minyak pelumas.

Sistem Pendingin dari

Hidrogen

PENGARUH SIFAT BEBAN TERHADAP GENERATOR

Beban Resistif Pengaruh beban resistif pada generator akan menimbulkan

reaksi jangkar pada stator, sehingga timbul medan magnet yang akan mengakibatkan pemanasan/kenaikan temperatur pada inti kumparan stator.

Beban Induktif Pengaruh beban induktif terhadap generator adalah

pemanasan pada kumparan rotor. Beban induktif akan menyebabkan tegangan dan faktor daya menjadi rendah, sehingga arus generator naik akibat reaksi jangkar pada stator.

Beban Kapasitif Pengaruh beban kapasitif terhadap generator adalah

meningkatnya temperatur pada kumparan stator. Beban kapasitif menimbulkan penguatan medan magnet dari luar(sistem).

SISTEM PROTEKSI GENERATOR

Proteksi untuk gangguan dari dalam generator Differential Relay: untuk melindungi generator dari gangguan

akibat hubung singkat(short circuit) antar fasa. Stator Ground Fault Relay: untuk mendeteksi gangguan

pentanahan/grounding pada generator Loss of Field Relay: untuk mendeteksi kehilangan medan

penguatan yang menyebabkan over heating pada kumparan stator dan arus Eddy(Eddy Current) pada kumparan rotor.

Voltage Balance Meter: untuk mendeteksi hilangnya tegangan dari trafo tegangan ke AVR dan relai.

Thermocouple: untuk memonitor temperatur pada bantalan(bearing) dan poros.

Proteksi untuk gangguan dari luar generator Negative Phase Sequence Relay: untuk melindungi generator

dari arus lebih urutan fasa negative yang disebabkan oleh beban yang tidak seimbang.

Out of Step Relay: untuk melindungi generator dari Power Swing akibat perubahan beban dari sistem transmisi yang dapat menyebabkan operasi generator tidak sinkron.

Over excitation V/Hz Relay: untuk melindungi generator dari kejenuhan inti yang dapat menyebabkan kenaikan tegangan.

Under Frequency Relay: untuk menditeksi turunnya frekuensi akibat penurunan putaran generator yang disebabkan oleh baban lebih.

Reverse Power Relay: untuk menditeksi adanya daya balik/aliran arus dari sistem jaringan yang akan menyebabkan generator bekerja sebagai motor.

Arrester Selentium: untuk memotong tegangan lebih akibat sambaran petir.

SISTEM PROTEKSI GENERATOR

PEMELIHARAAN KOMPONEN GENERATOR DAN EKSITER

Pemeliharaan Generator Pemeliharaan Rutin => ketika sedang beroperasi

Pemeriksaan temperatur kumparan stator, bearing, air pendingin, dsb yang dilakukan setiap hari.

Pemeriksaan kebocoran pendingin minyak dalam sebulan sekali(khusus generator dengan pendingin hydrogen)

Pemeriksaan vibrasi sebulan sekali Pemeriksaan tekanan hydrogen, seal oil pump. Pemeriksaan rotating rectifier(Brushless Excitation)

Pemeliharaan Periodik => meliputi pembongkaran (disassembly), pemeriksaan (inspection) dan pengujian(testing). Pemeriksaan sederhana (Simple Inspection), setiap 8.000 jam Pemeriksaan sedang(Mean Inspection), setiap 16.000 jam Pemeriksaan serius(Serious Inspection), setiap 32.000 jam

Dalam sistem eksitasi tanpa sikat, komponen-komponen yang perlu diperiksa meliputi: Periksa dioda penyearah putar(rotating diode rectifier) dari

kotoran atau bekas terjadi pemanasan lebih dan kerusakan. Periksa sekering dan diganti bila ada yang putus. Cek baut-baut terminal. Lakukan pengukuran tahanan isolasi Periksa penghantar fleksibel dioda dari kerusakan dan

kelonggaran Bersihkan seluruh kumparan dari kotoran

PEMELIHARAAN KOMPONEN GENERATOR DAN EKSITER

KESIMPULAN

Dalam sistem operasinya, generator PLTU Suralaya berkapasitas 400MW didukung oleh beberapa sistem seperti sistem pendingin, sistem pengatur tegangan otomatis (AVR), sistem eksitasi tanpa sikat, dan sistem proteksi.

Pemeliharaan komponen generator dan eksiter PLTU Suralaya harus dilakukan secara periodik untuk menjaga kehandalan dan efisiensi dari sistem.