Sistem Pengaman Elektris Pada Generator PLTGU PT P (1)

PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK DIVISI OPERASIONAL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (1 JULI 2008 S/D31 JULI 2008) KERJA PRAKTEK

SISTEM PENGAMAN ELEKTRIS PADA GENERATOR PLTGU PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK NALENDRA PERMANA NRP 2205100081 (1) DANIEL PRAHARA EKA RAMADHANI NRP 2205100087 (1) EKO PRASETYO NRP 2205100092 (1) DOSEN PEMBIMBING IR. SJAMSJUL ANAM, MT JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2008

PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK DIVISI OPERASIONAL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (1 JULI 2008 S/D31 JULI 2008) KERJA PRAKTEK

SISTEM PENGAMAN ELEKTRIS PADA GENERATOR PLTGU PT PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK NALENDRA PERMANA NRP 2205100081 (1) DANIEL PRAHARA EKA RAMADHANI NRP 2205100087 (1) EKO PRASETYO NRP 2205100092 (1) DOSEN PEMBIMBING Ir. SJAMSJUL ANAM, MT JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2008

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

iv

Sistem Pengaman Elektris Pada Generator PLTGU PT PJB Unit Pembangkitan Gresik

KERJA PRAKTEK

Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan kurikulum

Fakultas Teknologi Industri Program Sarjana Pada

Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Menyetujui : Dosen Pembimbing

Ir. Sjamsjul Anam, MT NIP. 131 918 686

Mengetahui :

Ketua,

( Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng.) NIP.131 918 688

SURABAYA OKTOBER, 2008


vi

Sistem Pengaman Elektris Pada Generator PLTGU PT PJB Unit Pembangkitan Gresik

Tempat Pengesahan : Gresik Tanggal : Oktober 2008

Mentor,

Ir. Agus Sulijantoko NIP. 5777047

Penanggung Jawab,

Akhmad Sujudi, ST NIP. 5779004


viii

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 ix

KATA PENGANTAR

Segala puji kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat

rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan laporan hasil Kerja

Praktek di PT PJB Unit Pembangkitan Gresik Divisi Operasional

PLTGU.

Kerja praktek ini merupakan salah satu syarat yang harus

dipenuhi untuk menyelesaikan program studi Strata-1 pada jurusan

Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya. Melalui kegiatan ini mahasiswa dapat melihat

langsung kegiatan-kegiatan dan peralatan-peralatan dalam bidang teknik

sistem tenaga dan menghubungkannya dengan teori yang telah diperoleh

dalam perkuliahan.

Tak lupa kami sampaikan penghargaan dan rasa terima kasih

kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam melaksanakan

kerja praktek dan menyusun laporan ini sehingga dapat terselesaikan

dengan baik, khususnya kepada :

1. Bapak Dr.Ir. Mochamad Ashari, M.Eng. selaku Ketua Jurusan

Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Instintut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya.

2. Bapak Ir. Soedibjo, MM selaku Ketua Sie Kerja Praktek Jurusan

Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Instintut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya.

3. Bapak Ir. Sjamsjul Anam, MT selaku dosen pembimbing kerja

praktek kami.

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 x

4. Bapak Ir. Agus Sulijantoko selaku mentor kerja praktek kami di PT

PJB Unit Pembangkitan Gresik.

5. Bapak Akhmad Sujudi, ST selaku penanggung jawab yang telah

membantu kelancaran proses kerja praktek kami di PT PJB Unit

Pembangkitan Gresik.

6. Bapak Suprapto Supardi, bapak Moch. Saleh, bapak Hari Susanto,

bapak Ph Choirul Anam, bapak Eko Rusmadi, bapak Suyando Kadi,

dan bapak Slamet Hartono yang telah membimbing kami selama

kerja praktek.

7. Bapak Sidiq, dan seluruh pegawai di PT PJB Unit Pembangkitan

Gresik Divisi Operasional PLTGU, yang bersedia meluangkan waktu

dan membagi ilmunya dengan kami.

8. Seluruh rekan rekan bidang studi Teknik Sistem Tenaga dan rekan-

rekan e-45 yang selalu membantu dan membagi waktu bersama

kami.

9. Pak Sugeng yang tidak bosan-bosan mengurus proses administrasi.

10. Segenap keluarga yang telah memberikan semangat dan doa restu.

11. Semua pihak yang telah membantu demi terselesaikannya laporan

Kerja Praktek ini.

Kami menyadari akan adanya kekurangan-kekurangan dalam

penulisan laporan ini karena keterbatasan wawasan dan pengetahuan

kami. Untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran membangun dari

semua pihak agar dapat lebih baik di masa yang akan datang.Akhirnya

kami berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak.

Surabaya, Agustus 2008

Penyusun

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xi

DAFTAR ISI

Cover Luar ..................................................................................... i

Cover Dalam .................................................................................. iii

Halaman Pengesahan Jurusan ........................................................ v

Halaman Pengesahan Instansi ........................................................ vii

Kata Pengantar ............................................................................... ix

Daftar Isi ........................................................................................ xi

Daftar Gambar ............................................................................... xv

Daftar Tabel ................................................................................... xix

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Waktu dan Tempat Pelaksanaan .............................................. 3

1.3 Tujuan Kerja Praktek ............................................................... 4

1.3.1 Tujuan Umum ............................................................. 4

1.3.2 Tujuan Khusus ............................................................ 4

1.4 Batasan Penulisan .................................................................... 5

1.4 Sistematika Penulisan .............................................................. 5

1.5 Metode Pengumpulan Data ..................................................... 6

II. PROFIL PT PEMBANGKITAN JAWA BALI (PJB) UNIT PEMBANGKITAN GRESIK

2.1 Nama perusahaan ..................................................................... 9

2.2 Filosofi, Visi, dan Misi Perusahaan ......................................... 9

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xii

2.3 Lokasi Perusahaan .................................................................... 10

2.4 Sejarah Perusahaan ................................................................. 10

2.5 Struktur Organisasi Perusahaan .............................................. 13

2.6 Spesifikasi Teknis PLTGU Gresik .......................................... 25

2.6.1 Komponen Mekanis dan Elektris ................................ 28

2.6.2 Proses Pembangkitan Listrik PLTGU ........................ 41

III. SISTEM PENGAMAN ELEKTRIS GENERATOR PADA PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

3.1 Klasifikasi Gangguan Pada Generator ...................................... 45

3.2.1 Gangguan Listrik .......................................................... 45

3.2.2 Gangguan Mekanis ....................................................... 48

3.2.3 Gangguan Sistem ......................................................... 49

3.2 Klasifikasi Relay Pengaman Elektris Generator ....................... 52

IV. APLIKASI SISTEM PENGAMAN ELEKTRIS GENERATOR

PADA PLTGU GRESIK

4.1 Peralatan Pengaman Elektris Generator ................................ 67

4.1.1 Generator Solid State Overvoltage Protection .......... 69

4.1.2 Stator Earth Fault Protection 100% .......................... 71

4.1.3 Stator Earth Fault Protection 80% ............................ 73

4.1.4 Generator Reverse Power Protection ........................ 77

4.1.5 Rotor Earth Fault Protection ..................................... 79

4.1.6 Generator Negative Phase Sequence Protection ....... 80

4.1.7 Generator Solid State Differential Protection ........... 82

4.1.8 Generator Definite Time Overcurrent Protection ..... 84

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xiii

4.1.9 Generator Solid State Frequency Protection ............. 86

4.1.10 Generator Out of Step Protection .............................. 88

4.1.11 Generator Impedance Protection ............................... 90

4.1.12 Generator Loss of Field Protection ........................... 91

4.2 Peralatan Pendukung Pengaman Elektris Generator ............. 92

4.2.1 Power Supply ............................................................ 92

4.2.2 Potential Transformer ................................................ 94

4.2.3 Current Transformer .................................................. 95

4.2.4 Circuit Breaker ........................................................... 96

4.2.5 Disconnecting Switch ................................................ 98

4.2.6 Tripping Matrix ......................................................... 100

4.2.7 Trip Relay Sub System .............................................. 102

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 105

5.2 Saran ........................................................................................ 107

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xiv


Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.l Lokasi PT PJB UP Gresik ..................................... 10

Gambar 2.2 Diagram Struktur Organisasi PT PJB UPGresik .. 14

Gambar 2.3 Area PLTGU Gresik ............................................. 26

Gambar 2.4 Single Line Diagram PT PJB UP Gresik .............. 27

Gambar 2.5 Komplek Turbin Gas ............................................. 28

Gambar 2.6 Inlet Guide Vanes ................................................. 29

Gambar 2.7 Compressor .......................................................... 30

Gambar 2.8 Heat Recovery Steam Generator .......................... 33

Gambar 2.9 Single Line Diagram Gardu Induk Pembangkit

150 kV .................................................................. 38

Gambar 2.10 Single Line Diagram Gardu Induk Pembangkit

500 kV .................................................................. 39

Gambar 2.11 Skema Pembangkitan PLTGU ............................. 44

Gambar 3.l Gangguan Stator Hubung Singkat 3 Fasa ............. 46

Gambar 3.2 Gangguan Stator Hubung Singkat 2 Fasa ............. 46

Gambar 3.3 Gangguan Stator Hubung Singkat 1 Fasa ............. 47

ke Tanah

Gambar 3.4 Penempatan Peralatan Pengaman Elektris

pada Generator ...................................................... 52

Gambar 3.5 Single Line Diagram Rele Tegangan Lebih

pada Generator ...................................................... 54

Gambar 3.6 Single Line Diagram Rele Gangguan Stator

Hubung Tanah ...................................................... 56

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xvi


Hubung Tanah Terbatas ....................................... 56

Gambar 3.8 Single Line Diagram Rele Daya Balik ................. 58

Gambar 3.9 Single Line Diagram Rele Gangguan Rotor

Hubung Tanah ....................................................... 59

Gambar 3.10 Single Line Diagram Rele Diferensial .................. 61

Gambar 3.11 Single Line Diagram Rele Arus Lebih ................. 62

Gambar 3.12 Single Line Diagram Rele Impedansi ................... 64

Gambar 3.13 Diagram Rele Kehilangan Medan Penguat

Rotor ..................................................................... 65

Gambar 3.14 Single Line Diagram Rele Kehilangan

Sinkronisasi .......................................................... 66

Gambar 4.1 Single Line Diagram Sistem Pengaman

Elektris Generator pada PLTGU Gresik ............... 68

Gambar 4.2 Siemens 7RE2110/59G ......................................... 70

Gambar 4.3 Siemens 7UE2210/64G-1 ..................................... 72

Gambar 4.4 Siemens RE2610/64G-2 ........................................ 74

Gambar 4.5 Rangkaian Pengaman Stator Hubung Tanah

Siemens 7RE2610/64G-2 ...................................... 75

Gambar 4.6 Rangkaian Ekivalen pada Transformator

Pentanahan ............................................................ 75

Gambar 4.7 Siemens 7RM3410/32G ........................................ 78

Gambar 4.8 Siemens 7UU22 10/64F ....................................... 80

Gambar 4.9 Siemens 7US22/24G ............................................ 82

Gambar 4.10 Siemens 7UD2110/87G ........................................ 83

Gambar 4.11 Siemens 7SJ3110/50-51E ..................................... 85

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xvii

Gambar 4.12 Siemens 7RP2310/81G ......................................... 87

Gambar 4.13 Siemens 7VM3110/78G ....................................... 89

Gambar 4.14 Siemens 7SV11 ..................................................... 93

Gambar 4.15 Potential Transformer Pengukuran 150kV .......... 95

Gambar 4.16 Current Transformer Pengukuran 150kV ............ 96

Gambar 4.17 SF6 Circuit Breaker 500 kV ............................... 98

Gambar 4.18 Disconnecting Switch 150 kV Pada GI PLTU .... 99

Gambar 4.19 Siemens 7TA21 ................................................... 100

Gambar 4.20 Alamat Rele Pengaman pada Tripping Matrix ... 101

Gambar 4.21 Siemens 7UW13 .................................................. 102

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xviii


Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 xix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.l Kapasitas Daya PT PJB UP Gresik ...................... 12

Tabel 2.2 Spesifikasi teknis generator pada PLTGU Gresik

untuk setiap blok turbin gas .................................. 32

Tabel 2.3 Spesifikasi teknis generator pada PLTGU Gresik

untuk setiap blok turbin uap ................................. 36

Laporan Kerja Praktek Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro FTI ITS 2008 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Salah satu sasaran dari tujuan nasional Indonesia adalah mencapai

suatu struktur ekonomi yang mantap dan seimbang, ditunjang oleh

kekuatan dan kemampuan yang tangguh dari sektor pertanian,

perkembangan sektor industri yang kokoh, ditambah stabilitas nasional

yang mantap dan dinamis.

Sejalan dengan usaha untuk mengembangkan sektor industri yang

kokoh maka perlu diciptakan suatu keseimbangan antara dunia

pendidikan dan industri untuk menghasilkan sarjana yang memiliki

pemahaman dan keterampilan yang berkaitan dengan pengembangan

teknologi dan bidang-bidang penerapannya. Dengan kemampuan

akademis yang handal dan keterampilan aplikasi di bidang industri yang

cukup, tenaga-tenaga kerja itu nantinya bisa mengembangkan kreativitas

dan penalaran untuk memberikan sumbangan pemikiran dalam

pembangunan industri Indonesia.

Perkembangan industri di Indonesia dewasa ini cukup pesat.

Sehubungan dengan hal itu perguruan tinggi sebagai tempat untuk

menghasilkan sumber daya manusia yang berkualitas, berkepribadian

mandiri, dan memiliki kemampuan intelektual yang baik merasa

terpanggil untuk semakin meningkatkan mutu outputnya. Ditinjau dari

kondisi bangsa sebagai aktualisasi kehidupan manusia secara komunal,

maka pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi mempunyai


peranan yang penting dalam kemajuan bangsa sekaligus mempengaruhi

keberhasilan pembangunan masyarakat yang mandiri. Pengembangan

IPTEK berfungsi sebagai sarana percepatan peningkatan sumber daya

manusia, perluasan kesempatan kerja, peningkatan harkat dan martabat

bangsa sekaligus peningkatan kesejahteraan rakyat, pengarah proses

pembaharuan, serta peningkatan produktifitas.

Konsep pengembangan IPTEK dibangun oleh dua pihak yang

saling berkaitan, yakni praktisi lapangan di dunia industri dan akademisi

di kalangan pendidikan khususnya perguruan tinggi. Pembangunan di

bidang pendidikan dilaksanakan seiring dengan pengembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi, dengan mengaplikasikan suatu sistem

pendidikan nasional dalam rangka peningkatan kemampuan sumber

daya manusia (SDM) nasional dalam berbagai bidang. Pendidikan

tinggi sebagai bagian dari pendidikan nasional dibina dan dikembangkan

guna mempersiapkan mahasiswa menjadi SDM yang memiliki

kemampuan akademis dan profesi sekaligus tanggap terhadap kebutuhan

pembangunan dan pengembangan IPTEK sehingga dapat dijadikan

bekal dalam menjalankan fungsi pengabdian masyarakat.

Pengembangan sumber daya manusia di perguruan tinggi dilaksanakan

melalui kegiatan belajar mengajar secara akademis, penelitian, dan

pengabdian masyarakat.

Untuk mencapai hasil yang optimal dalam pengembangan

ilmu pengetahuan dan teknologi dibutuhkan kerjasama dan jalur

komunikasi yang baik antara perguruan tinggi, industri, instansi

pemerintah dan swasta. Kerjasama ini dapat dilaksanakan dengan

penukaran informasi antara masing-masing pihak tentang korelasi antara


ilmu yang dipelajari di perguruan tinggi dan penggunaan ilmu di dunia

industri.

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya adalah salah satu perguruan

tinggi negeri dengan sasaran pengembangan dan penggunaan proses

industri, unit operasi, dan perancangan dalam skala besar sistem elektrik

serta otomasi industri secara elektrik. Mahasiswa Teknik Elektro FTI-

ITS sebagai bagian dari sumber daya manusia Indonesia secara khusus

disiapkan untuk menjadi design engineer, project engineer, process

engineer, peneliti dan pendidik.

Untuk mencapai tujuan diatas maka Jurusan Teknik Elektro,

Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya menjembatani mahasiswanya untuk melaksanakan kerja

praktek sebagai kelengkapan teori (khususnya dalam bidang keahlian)

yang telah dipelajari di bangku kuliah. Dalam kesempatan ini kami

selaku mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya melaksanakan kerja

praktek di PT Pembangkitan Jawa Bali (PJB) Unit Pembangkitan Gresik

Divisi Operasional Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU).

Materi yang kami soroti dalam pelaksanaan kerja praktek ini adalah

mengenai sistem pengaman elektris pada generator PLTGU PT PJB Unit


1.2 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek dilaksanakan selama satu bulan mulai

tanggal 1 Juli hingga 31 Juli 2008 di PT Pembangkitan Jawa Bali


(PJB) Unit Pembangkitan Gresik Divisi Operasional Pembangkit

Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU).

1.3 Tujuan Kerja Praktek Tujuan pelaksanaan kerja praktek:

1.3.1 Tujuan Umum 1. Terciptanya suatu hubungan yang sinergis, jelas, dan terarah

antara dunia perguruan tinggi dan dunia kerja sebagai pengguna

outputnya.

2. Meningkatkan kepedulian dan partisipasi dunia usaha dalam

memberikan kontribusinya pada sistem pendidikan nasional.

3. Membuka wawasan mahasiswa agar dapat mengetahui dan

memahami aplikasi ilmu yang dipelajarinya dalam perkuliahan

di dunia industri pada umumnya serta mampu menyerap dan

berasosiasi dengan dunia kerja secara utuh.

4. Mahasiswa dapat memahami dan mengetahui sistem kerja di

dunia industri sekaligus mampu mengadakan pendekatan

masalah secara utuh.

5. Menumbuhkan dan menciptakan pola berpikir konstruktif dan

dinamis yang lebih berwawasan bagi mahasiswa dalam dunia

perindustrian.

1.3.2 Tujuan Khusus

Guna memenuhi Sistem Kredit Semester (SKS) sebagai

persyaratan administrasi akademis di Jurusan Teknik Elektro

Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya.


1.4 Batasan Penulisan Dalam penulisan ini akan dibahas tentang Penggunaan

sistem pengaman elektris pada generator PLTGU Gresik. Aplikasi

sistem pengaman elektris pada generator PLTGU Gresik meliputi :

1. Pembahasan peralatan pengaman elektris generator.

2. Instrumen - instrumen pendukung pada sistem

pengaman elektris.

1.5 Sistematika Penulisan Di dalam penyusunan laporan Praktek Kerja ini,

sistematika penyusunan yang digunakan adalah sebagai berikut :

o Bab I : Pendahuluan Membahas tentang latar belakang, tujuan Praktek

Kerja, batasan masalah, sistematika penulisan dan

metode pengumpulan data.

o Bab II : Profil PT PJB Unit Pembangkitan Gresik. Membahas tentang filosofi, visi, misi, sejarah singkat,

letak geografis, struktur organisasi , serta spesifikasi

teknis pembangkit tenaga listrik pada PT

Pembangkitan Jawa Bali (PJB) Unit Pembangkitan

Gresik.

o Bab III : Sistem Pengaman Elektris Generator Pada Pembangkit Tenaga Listrik


Membahas tentang teori mengenai gangguan pada

sistem tenaga listrik dan teori yang menunjang

operasional sistem pengaman elektris generator pada

pembangkit tenaga listrik.

o Bab IV : Aplikasi Sistem Pengaman Elektris Generator pada PLTGU Gresik

Berisi tentang teori operasional Sistem Pengaman

Elektris Generator dan fungsi Sistem Pengaman

Elektris Generator

o Bab V : Penutup Berisi kesimpulan dan saran terhadap sistem

pengaman elektris generator pada PLTGU Gresik.

o Bab VI : Lampiran Berisi lampiran-lampiran sebagai data penunjang

laporan

1.6 Metode Pengumpulan Data Dalam penyusunan Laporan Praktek Kerja ini metode yang

dipakai dalam mengumpulkan data meliputi :

1. Studi literature mengenai definisi, fungsi dan cara

kerja dari sistem pengaman elektris generator beserta

alat pendukungnya.

2. Pengumpulan data di PT Pembangkitan Jawa Bali

(PJB) Unit Pembangkitan Gresik melalui:

Wawancara Observasi lapangan


Melakukan analisa prinsip kerja Mengambil kesimpulan dari analisis yang telah

dihasilkan.


BAB II

PROFIL PT PEMBANGKITAN JAWA BALI (PJB) UNIT

PEMBANGKITAN GRESIK

2.1 Nama Perusahaan

PT Pembangkitan Jawa Bali (PJB), Unit Pembangkitan Gresik.

2.2 Filosofi, Visi, dan Misi Perusahaan

Dalam melaksanakan usahanya PT PJB UP Gresik mengusung

filosofi Mempunyai komitmen yang tinggi terhadap sasaran yang

hendak dicapai dan Sumber Daya Manusia (SDM) sebagai asset penting

bagi perusahaan. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dalam

mengelola perusahaan, komitmen tersebut merupakan aspek yang harus

selalu dijaga. Dalam menjaga komitmen tersebut PT PJB UP Gresik

memiliki visi :

Menguasai pangsa pasar di Indonesia Menjadi perusahaan kelas dunia Memiliki SDM yang profesional Peduli lingkungan

Sedangkan misi yang diusung PT PJB UP Gresik dalam

menjalankan bisnisnya adalah :

Menjadi perusahaan yang dinamis Memberikan hasil yang terbaik kepada pemegang saham,

pegawai, pelanggan, pemasok, pemerintah dan masyarakat

serta lingkugannya.

Memenuhi tuntutan pasar

2.3 Lokasi Perusahaan

Unit Pembangkitan Gresik merupakan salah satu unit

pembangkit tenaga listrik milik PT PJB yang terletak di provinsi Jawa

Timur. Unit Pembangkitan ini berlokasi di kota Gresik, kira-kira 20 km

arah barat laut kota Surabaya, tepatnya di desa Sidorukun, Jl. Harun

Tohir no.1 Gresik, Jawa Timur. Total luas wilayah dimana PT PJB UP

Gesik berada mencapai kurang lebih 78 Ha, termasuk wilayah

pembuangan lumpur dan luas bangunan. Batas area yang menjadi lokasi

PT PJB UP Gresik adalah :

Utara : Kantor PT. Pertamina Persero Timur : Selat Madura Selatan : Bengkel Swabina Graha, Selat Madura Barat : Jl. Harun Tohir

Gambar 2.1 Lokasi PT PJB UP Gresik

2.4 Sejarah Perusahaan

Unit Pembangkitan Gresik terbentuk berdasarkan surat

keputusan Direksi PLN No.030.K/023/ DIR/1980, tanggal 15 Maret



1980. UP Gresik merupakan unit kerja yang dikelola oleh PT. PLN

(Persero) PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa bagian Timur dan

Bali (PLN Kitlur JBT) yg dikenal dgn sebutan Sektor Gresik dengan

kapasitas 700 MW (PLTU dan PLTG).

Berdasarkan surat keputusan Dirut PLN Pusat

No.006.K/023/DIR/1992 tanggal 4 Februari 1992 terbentuk lagi Sektor

Gresik Baru dengan kapasitas 1578 MW (PLTGU) dengan lokasi di

dalam area Sektor Gresik.

Berdasarkan surat keputusan Dirut PLN PJB II

No.023.K/023/DIR/1996 tanggal 14 Juni 1996 tentang penggabungan

unit pelaksana Pembangkitan Sektor Gresik dan Sektor Gresik Baru,

maka UP Gresik diubah strukturnya menjadi PT.PLN PJB II Sektor

Gresik.

Pada tanggal 30 Mei 1997 Dirut PT.PLN PJB II mengeluarkan

surat keputusan No.021/023/DIR/1997 tentang perubahan sebutan

Sektor menjadi Unit Pembangkitan.

Pada tanggal 24 Juni 1997 Dirut PT PLN PJB II mengeluarkan

surat keputusan No.024A.K/023/DIR/1997 tentang pemisahan fungsi

pemeliharaan dan fungsi operasi pada PT PLN PJB II Unit


Sampai Saat ini Unit Pembangkitan Gresik bertanggung jawab

atas 3 macam mesin pembangkit tenaga listrik, yaitu :

1. Pembangkitan Listrik Tenaga Gas (PLTG) kapasitas 80,4

MW.

2. Pembangkitan Listrik Tenaga Uap (PLTU) kapasitas 600

MW.


3. Pembangkitan Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) kapasitas

1575 MW

Total kapasitas daya yang mampu dibangkitkan PT PJB UP

Gresik mencapai 2255 MW dan diperoleh dari 21 generator termal

yang dimiliki. PT PJB UP Gresik mampu memproduksi energi listrik

sebesar 12.814 GWh per tahun yang kemudian disalurkan melalui

Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 500 kV dan Saluran

Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kV ke sistem interkoneksi Jawa-

Bali. Secara teknis pembagian unit generator yang berada di bawah

wewenang PT PJB UP Gresik adalah :

Tabel 2.1 Kapasitas daya PT PJB UP Gresik

Pembangkit

Listrik

Unit

Kapasitas

(MW)

Bahan

Bakar

Mulai

Beroperasi

Pada

PLTU Gresik 1 1 1x100 MFO/Gas 31-08-1981

PLTU Gresik 2 1x100 MFO/Gas 14-11-1981



PLTU Gresik 600

PLTG Gresik 1 1 1x20,1 HSD/Gas 07-06-1978

PLTG Gresik 2 2 1x20,1 HSD/Gas 09-06-1978

PLTG Gilitimur 1 1 1x20,1 HSD 22-10-1999

PLTG Gilitimur 2 2 1x20,1 HSD 04-11-1999

PLTG Gresik 80,4


GT

11, 12,

13

3x112 PLTGU Gresik

Blok 1

ST 10 1x189

Gas/HSD 10-04-1993

GT

21, 22,

23

3x112 PLTGU Gresik

Blok 2

ST 20 1x189

Gas/HSD 05-08-1993

GT

31, 32,

33

3x112 PLTGU Gresik

Blok 3

ST 30 1x189

Gas 30-11-1993

PLTGU Gresik 1575

2.5 Struktur Organisasi Perusahaan

Sejak 2 Januari 1998 struktur organisasi PT PJB UP Gresik

telah mengalami berbagai perubahan mengikuti perkembangan

organisasi, yaitu perubahan PJB II menjadi PT PJB yang fleksibel dan

dinamis sehingga mampu menghadapi dan menyesuaikan situasi bisnis

yang selalu berubah. Perubahan mendasar dari PT PJB UP Gresik adalah

dipisahkannya unit pemeliharaan dan unit operasi. Pemisahan ini

membuat unit pembangkit menjadi organisasi yang lean and clean dan

hanya mengoperasikan pembangkit untuk menghasilkan energi listrik.

Secara garis besar struktur organisasi yang berlaku pada unit-unit kerja

yang terdapat di PT PJB Unit Pembangkitan Gresik dapat dilihat pada

ilustrasi berikut :

Manajer

KepatuhanPF

Pemeliharaan

Engineering Keuangan Umum

SDMKimia dan LK3

Operasi

Gambar 2.2 Diagram Struktur Organisasi PT PJB UPGresik

1. Sumber Daya Manusia SDM merupakan asset yang sangat penting bagi perushaan.

PJB mempunyai SDM yang berkualifikasi dan menjadi asset yang

penting bagi perusahaan. Pelatihan-pelatihan telah diadakan untuk

meningkatkan kompetensi dan profesionalisme dari SDM seiring

dengan kebutuhan perusahaan. Dengan dukungan dari 395

pegawai, UP Gresik telah menunjukkan pencapaian-pencapaian

dalam kegiatan operasinya. Tugas bagian ini adalah menyiapkan

kebijakan program pelatihan dan pengembangan bagi seluruh sumber

daya manusia unit pembangkitan berdasarkan konsep optimasi biaya

dan jumlah tenaga kerja.

2. Kepatuhan Bagian kepatuhan dipimpin oleh seorang deputi manajer keuangan

yang bertugas :

a. Melakukan uji kepatuhan atas setiap rancangan kebijakan

dalam RJPP (Rencana Jangka Panjang Perusahaan), RKAP

(Rencana Kerja dan Anggaran Perusahaan) serta Tata Kelola



Unit sebagaimana tersurat dalam Uraian Tugas Pokok Unit,

Program Kerja, Strategi, Sasaran, Prosedur, kaidah hukum,

Peraturan dan Bisnis Proses, terhadap standar maupun potensial

resiko;.

b. Melakukan uji kepatuhan terhadap batasan kewenangan dalam

pengelolaan usaha maupun pengadaan barang dan jasa

berdasarkan check list yang dikembangkan oleh Bidang

Kepatuhan.

c. Melakukan pemeriksaan dan pemantauan (post review) secara

berkala atas pelaksanaan hasil uji kepatuhan, khususnya

kepatuhan terhadap perintah dan larangan, antara lain

sebagaimana tertulis dalam SOP (Standing Operation

Prosedure).

d. Melakukan uji kepatuhan terhadap aktivitas usaha non core.

e. Bekerja secara independent sehingga mampu mengungkapkan

pandangan serta pemikiran sesuai dengan profesi, dengan tidak

memihak terhadap kepentingan pihak lain yang tidak sesuai

dengan peraturan perundang- undangan yang berlaku dan

prinsip kehati-hatian dalam pengelolaan Unit.

f. Menetapkan langkah-langkah, antara lain menyiapkan prosedur

kepatuhan (compliance procedure) pada setiap satuan kerja,

menyesuaikan pedoman intern unit terhadap setiap perubahan

ketentuan yang bertaku di perusahaan dan menyiapkan proses

pengambilan keputusan oleh manajemen.

g. Memberikan saran, masukan serta rekornendasi kepada

manajemen untuk penyerripurnaan system dan prosedur kerja


di Unit', maupun langkan-langkah antisipatif terhadap dampak

yang signifikan terhadap operasi Unit, rnaupun dampak tingkat

kesehatan Unit atau yang potensial menimbutkan

permasalahan.

h. Membuat laporan dan rekomendasi secara berkala sehingga

informasi yang dibutuhkan semua manajemen untuk evaluasi

kerja dan pembuatan keputu^an dapat tersedia dengan cepat

dan akurat.

i. Melaksanakan tugas-tugas yang diberikan atasan.

3. Keuangan Bagian keuangan bertanggung jawab atas segala hal yang

menyangkut kondisi keuangan pada kas perusahaan. Bagian ini

terdiri dari unit anggaran dan keuangan serta unit akuntansi.

Bagian keuangan dipimpin oleh seorang manajer keuangan yang

bertugas :

a. Melaksanakan penyusunan anggaran tahunan untuk dijadikan

bahan acuan penggunaan keuangan Unit Pembangkitan.

b. Mengelola administrasi keuangan Unit Pembangkitan sehingga

berjalan sesuai dan memenuhi ketentuan serta prinsip-prinsip

mengenai keuangan

c. Menganalisa dan membuat laporan realisasi keuangan,

sehingga dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam

mengadakan kebijakan penggunaan keuangan selanjutnya.

d. Melakukan penilaian investasi Unit Pembangkitan ntuk

digunakan sebagai bahan acuan penilaian terhadap


peningkatan kinerja/keuntungan Unit Pembangkitan secara

keseluruhan.

e. Mengarahkan dan mengkoordinasikan pelaksanaan proses

audit yang komprehensif sesuai dengan kaidah-kaidah yang

berlaku, untuk mendukung kemampuan perusahaan mencapai

hasil kinerja operasional yang maksimum.

f. Memberikan saran-saran perbaikan untuk memastikan semua

kebijakan dan ketentuan diiaksanakan sebagaimana mestinya

sesuai dengan standard atau ketentuan yang berlaku.

g. Mengkoordinasikan pembuatan laporan audit secara berkala

sehingga informasi audit yang dibutuhkan semua pihak

untuk evaluasi kerja dan pembuatan keputusan dapat tersedia

dengan cepat dan akurat.

h. Membuat laporan secara berkala sebagai bahan masukan dan

pengambilan keputusan lebih lanjut.


4. Umum Secara umum bagian umum bertanggung jawab atas segala hal

yang menyangkut kegiatan rutinitas yang terjadi pada

penyelenggaraan perusahaan. Bagian umum dipimpin oleh seorang

deputi manajer keuangan yang bertugas :

a. Menyelenggarakan kegiatan kesekretariatan, dan rumah tangga

perkantoran untuk memperlancar kinerja Unit Pembangkitan.

b. Merencanakan, mengkoordinasi dan mengevaluasi Anggaran

Biaya Administrasi.


c. Melaksanakan fungsi kehumasan untuk mtmbina hubungar,

serta "community development" dengan stakeholder sehingga

menciptakan citra yang baik tentang perusahaan serfa

menunjang kinerja unit dan perusahaan.

d. Mengadakan pengelolaan bisnis non inti sebagai penunjang

bisnis inti Unit Pembangkitan.

e. Menyelenggarakan kegiatan pengadaan material berdasarkan

permintaan fungsi Inventory Control serta pengadaan jasa

berdasarkan permintaan fungs Perencanaan dan Pengendalian

Pemeliharaan untuk mendukung Pemeliharaan Rutin serta

kebutuhan material Non Instalasi lainnya.

f. Menjamin terlaksananya kegiatan keamanan lingkungan

dengan baik sehingga terciptanya lingkungan kerja yang aman

dan kondusif bagi karyawan.

g. Menyelenggarakan kegiatan proses administrasi gudang serta

material handling-nya untuk semua material Milik Unit

Pembangkitan.

h. Membuat laporan secara berkala sebagai bahan masukan dan

pengambilan keputusan lebih lanjut.


5. Engineering Bagian engineering merupakan bagian yang bertanggung jawab

atas pelaksanaan segala hal yang menyangkut kegiatan bersifat

teknis yang dilakukan terhadap unit pembangkit tenaga listrik dan

unit-unit pendukungnya. Bagian keuangan dipimpin oleh seorang

deputi manajer engineering yang bertugas :


a. Mengevaluasi penyelenggarakan O&M pusat pembangkitan

tenaga listrik beserta instalasi pendukungnya.

b. Merencartakan resources (expert O&M, referensi, waktu,

tempat) untuk kegiatan FAILURE DEFENCE yang meliputi:

Audit (assesment) dan prioritisasi pemeliharaan peraiatan unit pembangkit (SERP).

Failure Mode and Effect Analisys (FMEA). Root Cause Failure Analisys (RCFA). Failure Defence Task (FDT) Task Execution

c. Sebagai moderator dan memfasilitasi kegiatan FAILURE

DEFENCE peraiatan Unit Pembangkit.

d. Merekomendasikan kegiatan task execution (CONTINOUS

IMPROVEMENT beserta KPI-nya berupa:

Perbaikan SOP / IK bidang O&MPenambahan JOP/ IK bidang O&M.

Perubahan design dari peraiatan & proses produksiPenambahan/ pengurangan task preventive

maintenance.

Penambahan task predictive maintenancePerbaikan kompetensi personil O&M.

Perbaikan kualitas & kuantitas ketersediaan material O&M.

Over Haul cycle extention peraiatan pembangkit. Life extention peratatan pembangkit, termasuk analisis

COST BENEFIT


Proses eksekusi dari rekomendasi tersebut, tetap menjadi

kewenangan dari Deputy Manajer Operasi dan Deputy

Manajer Pemeliharaan dengan jajaran fungsi-fungsi

dibawahnya.

e. Mengevaluasi implementasi task execution yang

direkomendasikan.

f. Melaksanakan kegiatan FAILURE DEFENCE untuk

mengembangkan dan memperbaiki task execution yang belum

berhasil.

g. Menggunakan laporan keberhasilan / kegagalan implementasi

task execution sebagai bahan analisa serta program

pengembangan secara berkesinambungan (proses siklus

review dan inovasi).

h. Melakukan update data pemeliharaan peralatan pembangkitan

untuk keperluan analisa pemeliharaan iebih lanjut.

i. Membuat laporan secara berkala sebagai bahan masukan dan

pengambilan keputusan Iebih lanjut.

j. Merencanakan dan menyusun program Condition Base

Monitoring peralatan utama, mengevaluasi dan membuat

"work package" program pemeliharaan serta memberikan

rekomendasi.

k. Merencanakan dan menyusun dan monitoring implementasi

sistem owner, technology owner dan knowledge owner

sehingga sistem berjalan optimal serta Iebih menjamin

tercapainya kinerja unit pembangkitan yang Iebih baik.


l. Merencanakan, menganalisa dan mengevaluasi penyiapan

kebutuhan sistem informasi guna memenuhi kebutuhan

"sistem inforrnasi manajemen" yang tepat, akurat serta real

time" sehingga menunjang kebutuhan informasi dalam

pengambilan keputusan serta pemamtauan kinerja unit

pembangkitan.

m. Melaksanakan tugas-tugas yang diberikan atasan.

6. Operasi Untuk meningkatkan tingkat kompetifitas perusahaan melalui

peningkatan produktifitas berkesinambungan pada unit

pembangkit, PJB telah menjadwalkan program-program utama

yang terintegrasi sebagai Good Governance Plan. Ada 9 program

utama yang telah disetujui untuk diterapkan, yaitu :

a. Rencana Pembangkitan

b. Rencana Peningkatan Reliabilitas

c. Perencanaan dan Kontrol Kerja

d. Manajemen Bahan Baku

e. Balance Scorecard

f. Manajemen Outage

g. Manajemen Resiko

h. Manajemen Kualitas

i. Kultur Kerja

7. Pemeliharaan Bagian pemeliharaan bertanggung jawab atas segala hal yang

menyangkut pemeliharaan seluruh asset perusahaan secara teknis.


Analisis spesialis bertanggung jawab untuk menganalisa segala

kemungkinan yang menyangkut pemeliharaan pada seluruh aset

teknis dalam pembangkitan tenaga listrik. Rendal pemeliharaan

bertanggung jawab atas pelaksanaan pemeliharaan terhadap

seluruh asset teknis dalam pembangkitan tenaga listrik yang dibagi

atas asset PLTU, PLTG, dan PLTGU. Pada masing-masing asset

tersebut dibagi lagi menjadi beberapa kapasitas pemeliharaan, yaitu

[5]:

Pemeliharaan Preventif Merupakan pemeliharaan yang bersifat pencegahan atas

kemungkinan kerusakan yang mungkin terjadi, hal ini bersifat

berkala dan terjadwal. Pada pembangkit tenaga listrik dibagi

menjadi 2 macam pemeliharaan, yaitu [6]:

a. Turbine Inspection

Dilakukan setiap dua tahun sekali dengan lama waktu

perawatan maksimal satu bulan.

b. Serious / Major Inspection

Dilakukan setiap empat sampai lima tahun sekali dengan

lama waktu perawatan maksimal 40 hari.

Pemeliharaan Prediktif Merupakan pemeliharaan yang bersifat pencegahan kerusakan

pada bagian yang telah diketahui mengalami penurunan

kemampuan.

Pemeliharaan Korektif Merupakan pemeliharaan yang bersifat perbaikan terhadap

kerusakan pada bagian yang telah mengalami penurunan


kemampuan akibat tidak bekerjanya suatu bagian secara

normal.

Bagian inventary control dan cataloger bertugas atas inventarisasi

dan recording seluruh pelaksanaan pemeliharaan yang dilakukan

oleh unit pemeliharaan. Sistem Informasi terpadu dibuat dan

digunakan untuk memudahkan perusahaan dalam melaksanakan

pemeliharaan asset teknis yang dimiliki, terutama untuk membantu

dalam mengorganisasidan mengetahui karakteristik asset

berdasarkan pemeliharaan yang telah dilakukan terdahulu.

8. Kimia dan LK3 Sejalan dengan visi perusahaan tentang lingkungan, PT PJB UP

Gresik menjadi pionir perusahaan ramah lingkungan (green

company) yang memberikan dampak-dampak positif terhadap

lingkungan sekitar seperti yang ditujukkan dengan

penyelenggaraan program pengembangan masyarakat (community

development program).

Instalasi pengolahan limbah pada PT PJB UP Gresik dilengkapi

dengan pengontrol emisi udara dan air sebagai berikut :

1. Cerobong tinggi pada setiap unit, untuk membuang gas buang

dengan baik.

2. Instalasi air limbah, untuk mengolah air limbah sebelum

dibuang ke lingkungan (sungai dan laut), air bekas pakai

diolah di Instalasi Pengolahan Air Limbah (Waste Water

Treatment Plant).


3. Pemisah minyak, untuk memisahkan minyak dari air limbah

yang berasal dari area bunker minyak.

4. Saluran masuk dan keluar kondenser dengan panjang mencapai

1 kilometer untuk mengurangi temperatur dari air limbah

kondenser.

Oleh karena itu, PT PJB UP Gresik bertanggung jawab terhadap

manajemen lingkungan dan pengawasan polusi seperti yang

dijabarkan sbb :

1. Mengoptimalkan pemakaian gas alam pada setiap unit

pembangkit.

2. Menjaga kelesatarian tanaman yang berada di sekitar unit

pembangkit.

3. Menanami lahan-lahan yang kosong disekitar pembangkit

dengan tanaman sehingga tercipta lingkungan yang indah dan

hijau

Selain itu, PT PJB UP Gresik juga melakukan program

pengembangan masyarakat yang melingkupi bidang sosial,

ekonomi, kesehatan, pendidikan, dan keselamatan sebagai bentuk

perhatian terhadap masyarakat sekitar.

Penghargaan mengenai Lingkungan dan Kesehatan

Keselamatan Kerja (LK3) dari Pemerintah kepada UP. Gresik

adalah berupa Lomba Penerapan K3 th. 1997, Zero Accident th

1997 ~ 2003, Melaksanakan K3 tanpa kecelakaan Kerja Th. 1998,

Bendera Emas SMK3 th 1999 & 2001.


2.6 Spesifikasi Teknis PLTGU Gresik

Unit Pembangkitan Gresik memiliki total daya terpasang

sebesar 2255 MW, unit ini mampu memproduksi listrik rata-rata 10.859

GWh tiap tahunnya dan disalurkan melalui Jaringan Transmisi

Tegangan Ekstra Tinggi 500 kV dan Jaringan Transmisi Tegangan

Tinggi 150 kV. Unit Pembangkitan Gresik Terdiri atas beberapa

pembangkit termal yaitu 3 unit PLTG, 4 unit PLTU, dan 3 unit PLTGU.

Blok 1 PLTGU Gresik mulai beroperasi pada 10 April 1993, blok 2

mulai beroperasi pada 5 Agustus 1993, dan blok 3 pada 30 Nopember

1993 [4].

Kapasitas total Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap

(PLTGU) Gresik dapat mencapai 1575 MW. PLTGU Gresik blok 1 dan

blok 2 dapat menggunakan dua macam bahan bakar yaitu HSD (High

Speed Diesel Oil) yang dipasok oleh PERTAMINA dan gas alam yang

dipasok langsung dari lapangan gas milik HESS dan KODECO yang

disalurkan melalui pipa bawah laut dari wilayah Madura utara. Kedua

bahan bakar ini digunakan secara bergantian sesuai dengan tingkat

ketersediaan bahan bakar. Sedangkan PLTGU Gresik blok 3 didesain

hanya dapat menggunakan bahan bakar gas alam saja yang dipasok oleh

pemasok yang sama dengan blok 1 dan blok2 [4].

Spesifikasi umum PLTGU Gresik untuk setiap blok

pembangkit adalah:

a. Turbin : 4 Unit

Turbin gas : 3 Unit Turbin uap : 1 Unit

b. HRSG : 3 unit

c. Generator : 4 Unit

Turbin gas : 3 x 112MW Turbin uap : 1 x 189MW

Gambar 2.3 Area PLTGU Gresik [4]

PLTGU Gresik belum dapat bekerja secara maksimal sesuai

dengan kapasitasnya apabila pasokan bahan bakar utama yaitu berupa

gas alam masih kurang atau belum dapat memenuhi kebutuhan optimal

PLTGU. Output PLTGU Gresik ketika menggunakan bahan bakar HSD

akan lebih kecil daripada ketika menggunakan bahan bakar gas alam.



Gam

bar

2.4

Sing

le L

ine

Dia

gram

PT

PJB

UP

Gre

sik

2.6.1 Komponen Mekanis dan Elektris

2.6.1.1 Unit Pembangkit Listrik Tenaga Gas

a. Turbin Gas Pada PLTGU Gresik terdapat tiga blok pembangkit listrik

dimana untuk setiap blok memiliki 3 unit turbin gas.

Prinsip kerja dari turbin gas adalah energi panas hasil

pembakaran didalam combustor diubah menjadi energi

gerak / mekanik dalam bentuk putaran. Energi mekanik

tersebut digunakan untuk menggerakkan prime mover

generator sinkron kecepatan tinggi yang terkopel satu

poros. Turbin gas yang terdapat dalam pembangkit tenaga

listrik ini memiliki 4 tingkat, adapun putaran yang dapat

dihasilkan oleh masing-masing turbin tersebut dapat

mencapai kecepatan putaran 3000rpm.

Gambar 2.5 Komplek Turbin Gas


b. Inlet Air Filter Inlet air filter adalah peralatan yang berfungsi untuk

menyaring udara dari lingkungan sekitar yang akan

dimasukkan kedalam turbin gas.

c. Inlet Guide Vanes (IGV)

Gambar 2.6 Inlet Guide Vanes

Inlet Guide Vanes (IGV) merupakan sudu diam pertama,

posisinya terpasang pada sisi masuk dari kompresor. IGV

berfungsi untuk mengatur jumlah aliran udara yang akan

masuk ke dalam kompresor. IGV dapat menambah

kemampuan akselerasi pada saat terjadi start dan mencegah

rotor mengalami surge dan stall.

d. Compressor Compressor adalah sebuah peralatan yang berfungsi untuk

menekan udara yang masuk pada ruang pembakaran, hal

ini dilakukan agar udara nantinya memiliki rasio tekanan

yang tinggi. Jumlah tingkatan compressor yang terdapat

pada turbin gas di PLTGU Gresik adalah sebanyak 17

tingkat.


Gambar 2.7 Compressor

e. Combustor Combustor adalah tempat terjadinya proses pembakaran.

Combustor basket pada unit pembangkit turbin gas Gresik

ada 18 buah, dimana antara combustor basket yang satu

dengan combustor lainnya dihubungkan dengan cross

flame tube (sebagai media perambatan panas). Pada

combustor no 8 dan 9 dipasang igniters / spark plugs,

yang berfungsi untuk menyulut panas di ruang

pembakaran. Igniters adalah dua elektroda (serupa dengan

busi) yang mendapat suplai tegangan AC dari

transformator igniters. Pada saat penyalaan (ignition),

igniters didorong masuk ke combuster dan suplai listrik

on sehingga mengeluarkan percikan api (busur api).

Setelah beberapa detik (sekitar 20 detik) pasok listrik putus



dan igniters akan padam, igniters ditarik keluar dari

combustion chamber. Pada combustor basket no 17 dan 18

diletakkan flame detector. Flame detector berfungsi untuk

mendeteksi pembakaran pada combustor, alat ini bekerja

secara automatis mendeteksi api, apabila pada combustor

ke 17 dan 18 terdeteksi tidak terjadi pembakaran maka

dipastikan tidak terjadi pembakaran sempurna pada

combuster basket yang lain dan akan terjadi trip (stop

proses).

f. Pre-mix Fuel Nozzle Pre-mix Fuel Nozzle berfungsi mengatur suplai bahan

bakar yang disemprotkan ke ruang pembakar (combustor

chamber) terdiri dari pilot nozzle dan main nozzle. Pilot

nozzle berfungsi untuk menjaga kestabilan nyala api

menggunakan 5% dari bahan bakar gas atau 10% dari

bahan bakar minyak. Pada PLTGU Gresik menggunakan

tipe dual nozzle yang bisa mengatur penggunaan dua jenis

bahan bakar (gas dan minyak).

g. Generator Generator adalah suatu alat yang berfungsi mengubah

energi mekanik menjadi energi listrik. Pada PLTGU Gresik

untuk setiap blok pembangkit listrik terdapat 3 unit

generator berpenggerak turbin gas dengan kapasitas daya

masing-masing 112 MW. Generator yang digunakan


adalah generator sinkron kutub silindris (non salient pole)

dengan dua buah kutub dan dijaga pada putaran 3000 rpm.

Tabel 2.2 Spesifikasi teknis generator pada PLTGU

Gresik untuk setiap blok turbin gas

Turbin Turbin Gas

Tipe Siemens TLRI

108/36

Daya Output 153,75 MVA

Tegangan Output 10,55% kV

Arus Output 8454-SI

Cos 0,8

Frekuensi 50 Hz

Sambungan YY

Jumlah Fasa 3

h. Heat Recovery Steam Generator (HRSG) Secara umum HRSG atau Heat Recovery Steam Generator

berfungsi sebagai alat untuk memanaskan air hingga

menjadi uap dengan menggunakan gas sisa dari hasil

pembakaran gas pada PLTG, dimana uap ini yang

memiliki tekanan dan temperatur yang tinggi akan

digunakan untuk memutar turbin pada pembangkit listrik

tenaga uap.

Gambar 2.8 Heat Recovery Steam Generator

Beberapa komponen yang membangun HRSG, yaitu:

a. Preheater Merupakan alat pemanas bagi air yang berasal dari

condensate water tank, yang akan dialirkan menuju

daerator. Preheater berfungsi sebagai pemanas awal untuk

menaikkan suhu air agar tidak terjadi perubahan suhu yang

drastis pada saat air menuju pemanasan tahap selanjutnya

karena hal itu bisa merusak komponen-komponen pipa

akibat thermal stress. Preheater terletak paling atas dari

HRSG.

b. Economizer


Fungsi dari economizer adalah sebagai pemanasan air

pengisi yang berasal dari feed water pump dengan


memanfaatkan energi panas gas buang dari turbin gas yang

dilewatkan pada cerobong HRSG untuk memanaskan air

yang nantinya akan menjadi uap. Hasil pemanasan pada

economizer akan dialirkan menuju steam drum.

c. Steam Drum Berfungsi memisahkan air dan uap dari hasil pemanasan

pada economizer. Pada PLTGU Gresik sirkulasi uap dan

air menggunakan sistem natural circulation, yaitu

sirkulasi yang terjadi akibat adanya perbedaan suhu. Uap

basah yang memiliki massa lebih ringan dari air akan

bergerak ke atas dan disalurkan ke superheater sedangkan

yang masih berwujud air akan turun ke evaporator.

d. Evaporator Sebagai tempat pemanasan air dari steam drum hingga

menjadi uap. Uap yang dihasilkan akan disalurkan kembali

ke steam drum.

e. Superheater Terletak pada bagian bawah dari HRSG dan dibuat dari

pipa-pipa yang disusun secara paralel, berfungsi

menaikkan suhu uap air menjadi lebih panas. Pada

superheater ini uap air yang masuk masih bersifat basah

dan dalam pemanasan tahap akhir keluarannya berupa uap

air kering. Hal ini bertujuan agar tidak merusak komponen

turbin uap. Pada bagian ini terdiri atas dua tingkat yaitu 1st

superheater dan 2nd superheater.


2.6.1.2 Unit Pembangkit Turbin Uap

a. Steam Turbin Pada PLTGU Gresik terdapat tiga blok pembangkit listrik

dimana untuk setiap blok memiliki 1 unit turbin uap.

Prinsip kerja dari turbin uap adalah energi panas gas buang

PLTG diubah menjadi energi gerak / mekanik dalam

bentuk putaran. Energi mekanik tersebut digunakan untuk

menggerakkan prime mover generator sinkron kecepatan

tinggi yang terkopel satu poros. Turbin uap yang terdapat

dalam pembangkit tenaga listrik ini memiliki 2 bagian,

yaitu turbin tekanan rendah dan turbin tekanan tinggi.

Adapun putaran yang dapat dihasilkan oleh turbin tersebut

dapat mencapai kecepatan putaran 3000rpm

b. Generator Sama halnya pada generator turbin gas, generator pada

turbin uap berfungsi sebagai alat untuk mengubah energi

mekanik yang dilakukan oleh turbin menjadi energi listik.

Uap yang dihasilkan dari HRSG setelah melalui

superheater akan menggerakkan turbin, kemudian gerakan

turbin akan memutar generator. Pada PLTGU Gresik untuk

setiap blok terdapat 1 unit generator berpenggerak turbin

uap dengan kapasitas daya masing-masing 189 MW.

Generator yang digunakan adalah generator sinkron kutub

silindris (non salient pole) dengan dua buah kutub dan

dijaga pada putaran 3000 rpm.


Tabel 2.3 Spesifikasi teknis generator pada PLTGU

Gresik untuk setiap blok turbin uap

Turbin Turbin Uap

Tipe Siemens THRI

100/42

Daya Output 251,75 MVA

Tegangan Output 15,755% kV

Arus Output 9228-SI

Cos 0,8

Frekuensi 50 Hz

Sambungan YY

Jumlah Fasa 3

2.6.1.3 Unit Gardu Induk Pembangkit

a. Gardu Induk Pembangkit 150 kV Unit gardu induk pembangkit 150 kV pada PLTGU Gresik

merupakan unit gardu induk pasangan dalam yang

berfungsi untuk menyalurkan daya listrik dengan tegangan

150 kV. Bahan isolasi yang digunakan oleh peralatan yang

terdapat pada gardu induk ini adalah gas SF6. Unit ini

merupakan unit Gardu Induk Tanpa Operator (GITO)

dimana semua proses yang terjadi pada gardu induk dapat

dimonitor dan dikontrol melalui unit P3B di masing-

masing wilayah atau CCR yang terdapat di PLTGU. Unit


gardu induk ini terhubung secara langsung dengan gardu

induk Tandes melalui saluran transmisi udara 150 kV yang

berjumlah dua unit. Unit pembangkit yang menyalurkan

daya output-nya langsung melalui gardu induk ini adalah

PLTGU blok 1 yang terdiri dari GT1.1, GT1.2, GT1.3, dan

ST 1.0. Output daya yang disalurkan pada gardu induk ini

juga disalurkan kepada gardu induk pembangkit 500 kV

melalui sebuah transformator step up 150 kV/500 kV dan

juga disalurkan untuk pemakaian sendiri melalui sebuah

transformator step down 150 kV/6 kV.

b. Gardu Induk Pembangkit 500 kV Unit gardu induk pembangkit 500 kV pada PLTGU Gresik

merupakan unit gardu induk pasangan dalam yang

berfungsi untuk menyalurkan daya listrik dengan tegangan

500 kV. Bahan isolasi yang digunakan oleh peralatan pada

gardu induk ini adalah gas SF6. Unit ini merupakan unit

Gardu Induk Tanpa Operator (GITO) dimana semua proses

yang terjadi pada gardu induk dapat dimonitor dan

dikontrol melalui unit P3B di masing-masing wilayah atau

CCR yang terdapat di PLTGU. Unit gardu induk ini

terhubung secara langsung dengan gardu induk Krian

melalui saluran transmisi udara 500 kV yang berjumlah

dua unit. Unit pembangkit yang menyalurkan daya output-

nya langsung melalui gardu induk ini adalah PLTGU blok

2 yang terdiri dari GT2.1, GT2.2, GT2.3, dan ST 2.0 serta

PLTGU blok 3 yang terdiri dari GT3.1, GT3.2, GT3.3, dan

ST 3.0.


Gam

bar 2.9 Single Line D

iagram G

ardu Induk Pembangkit 150 kV


Gam

bar

2..1

0 Si

ngle

Lin

e D

iagr

am G

ardu

Indu

k Pe

mba

ngki

t 500

kV


2.6.1.4 Unit Pendukung Water Intake

Berfungsi sebagai saluran air pendingin utama Condenser dan

juga sebagai saluran masuk air laut yang akan diolah menjadi

air tawar untuk kepentingan pembangkitan tenaga listrik pada

PLTGU.

Desalination Plant Merupakan kumpulan peralatan yang digunakan untuk

mengolah air laut menjadi air tawar.

Demineralized Plant Merupakan kumpulan peralatan yang berfungusi untuk

menghilangkan kadar-kadar mineral dari air laut yang telah

dijadikan air tawar pada desalination plant.

Make Up Water Tank dan Raw Water Tank Berfungsi sebagai wadah penampungan air dari hasil pegolahan

air dari air laut (asin) menjadi air tawar yang mana kandungan

mineralnya sudah di hilangkan.

Waste Water Treatment Berfungsi untuk mengolah limbah air yang berasal dari proses

yang terdapat pada unit PLTGU, dimana pH (toleransi pH

yang ditentukan adalah 6,5-8) dan zat-zat kimia lainnya yang

berbahaya di netralkan terlebih dahulu sebelum dibuang ke

laut.

Hidrogen Plant


Pendinginan pada generator sangat diperlukan. Pada generator

milik PT PJB Unit Pembangkitan PLTGU Gresik

menggunakan gas hidrogen sebagai pendingannya, untuk itulah

dibangun hidrogen plant yang berfungsi sebagai tempat untuk

memproduksi gas hidrogen.

2.6.2 Proses Pembangkitan Listrik PLTGU Pengoperasian pembangkit PLTGU Gresik pada

kondisi normal dikenal dengan istilah operasi 3-3-1. Operasi

3-3-1 (merupakan pengoperasian di PLTGU Gresik pada saat

daya maksimal) adalah pengoperasian dengan tiga (3)

pembangkit turbin gas, tiga (3) HRSG, dan satu (1) pembangkit

turbin uap.

Proses produksi tenaga listrik secara garis besar di PT

PJB Unit Pembangkitan PLTGU Gresik dibagi menjadi dua

proses pembangkitan yaitu:

1. Proses Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) a. Gas alam yang dipasok langsung dari lapangan gas

HESS dan KODECO dijadikan sebagai bahan bakar

utama selain minyak. Pada PLTGU dikenal istilah

segitiga pembakaran dimana mencakup udara, bahan

bakar (gas dan minyak) dan suhu. Proses pembakaran

terjadi di combuster, disini akan terjadi peningkatan

tekanan dan suhu.

b. Semburan gas panas hasil pembakaran digunakan

untuk memutar turbin gas.


c. Putaran turbin gas dimanfaatkan untuk memutar

generator.

d. Putaran generator menghasilkan listrik dengan

tegangan 10,5 kV yang kemudian dinaikkan menjadi

tegangan 150 kV dan 500 kV dan disalurkan kepada

pelanggan melalui saluran transmisi.

2. Proses Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) a. Gas buang hasil pembakaran dari PLTG yang

memiliki suhu sangat tinggi ( 500 deg C) dapat

langsung dibuang jika PLTU tidak dioperasikan

melalui by pass stack. Namun karena pengoperasian

saat ini menggunakan turbin uap maka gas buang

disalurkan ke HRSG (Heat Recovery Steam

Generator). HRSG digunakan untuk menguapkan air.

b. Di dalam siklus yang terjadi dalam pemanas HRSG,

pada air yang akan diuapkan diinjeksikan bahan kimia

sebagai berikut:

1. Hydrazine, diinjeksikan ke condensate dan

daerator untuk menghilangkan kandungan

dissolved oxygen yang mungkin terdapat di dalam

air.

2. Ammonia, diinjeksiken ke condensate untuk

mengontrol pH air selama start up, pada kondisi

ini air mulai diuapkan.


3. Phosphate, diinjeksikan ke dalam boiler drum

dengan tujuan untuk menghilangkan komponen

hardness dan mengontrol pH uap air yang

terdapat di dalam boiler.

c. Uap air bertekanan yang merupakan hasil pemanasan

air digunakan untuk memutar steam turbin. Uap air

yang bertekanan tinggi dialirkan pada high pressure

steam turbine, dan uap air yang bertekanan rendah

dialirkan pada low pressure steam turbine.

d. Kondensasi merupakan proses pendinginan terhadap

uap air yang telah digunakan untuk memutar steam

turbine. Kondensasi terjadi di dalam kondensor dan

pendingin yang digunakan adalah air laut yang telah

dinetralkan.

e. Putaran generator yang terkopel dengan steam turbine

menghasilkan listrik dengan tegangan 15,7 kV yang

kemudian dinaikkan menjadi tegangan 150 kV dan

500 kV yang kemudian disalurkan kepada pelanggan

melalui saluran transmisi.

Pengoperasian pembangkitan di PLTGU Gresik dilakukan

secara otomatis, dimana semua peralatan dikontrol dari satu

ruang yang disebut sebagai Command and Control Room

(CCR), namun pengamatan secara manual tetap dilakukan oleh

3 orang pengamat untuk setiap blok PLTGU.

Gambar 2.11 Skema Pembangkitan PLTGU [4]



BAB III

SSIISSTTEEMM PPEENNGGAAMMAANN EELLEEKKTTRRIISS GGEENNEERRAATTOORR PPAADDAA

PPEEMMBBAANNGGKKIITT TTEENNAAGGAA LLIISSTTRRIIKK

Dalam melaksanakan pembangkitan, penyaluran, dan distribusi

tenaga listrik, gangguan tidak dapat dihindari. Gangguan kebanyakan

merupakan hubungan singkat satu fasa atau antar fasa. Hubungan

singkat ini semacam ini menimbulkan arus yang besar yang dapat

merusak peralatan, termasuk generator.

3.1 Klasifikasi Gangguan Pada Generator

Secara teknis, terdapat beberapa macam gangguan yang

mungkin terjadi pada generator pembangkit tenaga listrik. Gangguan

pada generator pembangkit tenaga listrik tersebut dapat diklasifikasikan

seperti berikut ini :

3.1.1 Gangguan Listrik (Electrical Fault) a. Stator Hubung Singkat Tiga Fasa

Salah satu penyebab fatal kerusakan pada bagian stator

generator adalah arus lebih. Terjadinya arus lebih pada

stator yang dimaksud adalah arus lebih yang timbul akibat

terjadinya hubung singkat tiga fasa. Gangguan ini dapat

mengakibatkan overheat yang akan merusak isolasi belitan,

bahkan hingga dapat merusak belitan itu sendiri. Arus lebih

yang ditimbulkan dapat mencapai 5% arus nominal [11].

Gambar 3.1 Gangguan Stator Hubung Singkat 3 Fasa

b. Stator Hubung Singkat Dua Fasa Gangguan hubung singkat dua fasa lebih berbahaya daripada

gangguan hubung singkat tiga fasa, karena disamping akan

menimbulkan kersakan pada belitan maka akan timbul pula

fibrasi pada kumparan stator. Kerusaksan lain yang timbul

adalah pada poros dan kopling turbin akibat adanya momen

putar yang besar. Arus lebih yang ditimbulkan dapat

mencapai 25% arus nominal [11]. Gangguan hubung singkat

dua fasa juga ada yang disertai hubung singkat ke tanah,

namun arus gangguan yang dihasilkan memiliki nilai yang

hampir sama dengan hubung singkat dua fasa tanpa hubung

singkat ke tanah.


c. Stator Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah Kerusakan akibat gangguan hubung singkat dua fasa masih

dapat diperbaiki dengan menyambung atau mengganti

sebagian konduktor, tetapi kerusakan laminasi besi (iron


lamination) akibat gangguan satu fasa ke tanah yang

menimbulkan overheat akan merusak isolasi dan inti besi

yang sangat serius. Arus lebih yang ditimbulkan dapat

mencapai 70% arus nominal [11].


ke Tanah

d. Rotor Hubung Tanah Pada rotor yang ungrounded, apabila salah satu sisi

terhubung dengan tanah, maka belum akan menimbulkan

masalah. Tetapi apabila sisi lain juaga terhubung ke tanah,

sementara sisi lainnya tetap terhubung ke tanah, maka akan

terjadi kehilangan arus pada belitan yang terhubung singkat

melalui tanah. Akibat ketidakseimbangan fluksi yang

terjadi, timbul fibrasi yang berlebihan dan dapat merusak

rotor secara fatal.

e. Kehilangan Medan Penguat Hilangnya medan penguat akan membuat putaran mesin

naik dan berfungsinya generator sebagai generator induksi

karenak kehilangan kecepatan sinkronnya. Kondisi ini akan

berakibat overheat pada rotor dan pasak (slot wedger) akibat



induksi yang bersirkulasi pada rotor. Adapun kehilangan

medan penguat dapat disebabkan oleh :

a. Jatuhnya (trip) saklar penguat.

b. Hubng singkat pada belitan penguat.

c. Kerusakan kontak sikat arang pada penguat.

d. Kerusakan sistem Automatic Voltage Regulator (AVR).

f. Tegangan Tembus Tegangan lebih yang melampaui batas maksimum yang

diijinkan dapat berakibat tembusnya (breakdown) desain

isolasi yang akhirnya akan menimbulkan hubung singkat

antar belitan. Tegangan lebih dapat dimungkinkan oleh

putaran lebih atau kerusakan pada pengaturan AVR.

3.1.2 Gangguan Mekanis (Mechancal Fault) a. Generator Berfungsi Sebagai Motor

Generator berfungsi sebagai motor atau motoring adalah

peristiwa berubahnya fungsi generator menjadi motor

akibat dari adanya daya balik (reverse power). Daya balik

terjadi disebabkan oleh turunnya daya masukan dari prime

mover. Dampak kerusakan akibat motoring adalah lebih

kepada penggerak itu sendiri. Pada turbin uap peristiwa

motoring akan mengakibatkan overheat pada sudu-sudunya

dan ketidak stabilan pada turbin gas.

b. Pemanasan Lebih Setempat Pemanasan lebih setempat pada bagian stator dapat

dimungkinkan oleh :


a. Kerusakan pararel.

b. Kerusakan bagian tertentu di dalam generator seperti

pasak stator (stator wedges), terminal ujung belitan, dll.

c. Kesalahan Pararel Kesalahan dalam memparalel generator karena syarat

sinkron tidak terpenuhi dapat mengakibatkan kerusakan

pada bagian poros dan kopling generator dan penggerak

utamanya karena terjadi momen putar. Kemungkinan

kerusakan lain yang timbul adalah kerusakan PMT dan

kerusakan kumparan stator akibat adanya kenaikan

tegangan sesaat.

d. Gangguan Pendingin Stator Gangguan pada pendingin stator akan menyebabkan

overheat pada stator. Apabila suhu belitan melebihi batasan

ratingnya, akan terjadi kerusakan belitan yang

mengakibatkan kegagalan isolasi dan kebakaran.

3.1.3 Gangguan Sistem (System Fault) a. Frekuensi Operasi Tidak Normal (Abnormal Frequency

Operation)

Perubahan frekuensi keluar dari batas normal di sistem

akan berakibat pada ketidakstabilan turbin generator.

Perubahan frekuensi sistem dapat dimungkinkan oleh

hilangnya daya masukan dari unit pembangkit lain dalam

sistem sehingga terjadi kekurangan pasokan daya pada

sistem.


b. Lepas Sinkron (Out of Synchronous) Adanya gangguan pada sistem akibat perubahan beban

secara mendadak, switching, hubung singkat, dan peristiwa

lain yang cukup besar serta menimbulkan ketidakstabilan

pada sistem. Apabila peristiwa itu cukup dan melampaui

batas kestabilan, maka generator akan kehilangan kondisi

pararel. Keadaan ini akan menghasilkan arus puncak yang

tinggi dan penyimpangan frekuensi operasi keluar dari yang

seharusnya sehingga akan menimbulkan terjadinya stress

pada belitan generator, gaya putar berfluktuasi dan

resonansi yang akan merusak turbin generator. Pada kondisi

ini generator harus dilepas dari sistem.

c. Pengaman Cadangan (Backup Protection) Kegagalan fungsi di depan generator pada saat terjadi

gangguan di sistem akan menyebabkan gangguan masuk

dan dirasakan oleh generator, untuk itu diperlukan

pemasangan pengaman cadangan.

d. Arus Beban Kumparan Tidak Seimbang (Unbalanced Armature Curent)

Pembebanan yang tidak seimbang pada sistem atau adanya

gangguan satu fasa pada sistem yang menyebabkan beban

pada generator tidak seimbang dan menyebabkan arus

urutan negatif. Arus urutan negatif yang melebihi rating

akan menginduksi arus medan berfrekuensi rangkap dengan

arah berlawanan putaran rotor dan akan menginduksikan


arus pada rotor yang akan menyebabkan adanya pemanasan

lebih dan kerusakan pada rotor.

Sistem pengaman Elektris Generator merupakan suatu alat yang

digunakan untuk melindungi generator dari gangguan elektris, baik yang

ditimbulkan dari luar generator (sebagai contoh, gangguan hubungan

singkat pada jaringan transmisi, gangguan pada main transformers, dan

pembebanan berlebih) maupun dari internal generator (sebagai contoh,

rotor hubungan ketanah, hilangnya eksitasi generator, kenaikan suhu

secara berlebih pada stator, dan fluks magnetik berlebih pada stator).

Gangguan ini dapat dikenali dengan menggunakan suatu

perangkat bernama rele. Rele ini berperan sebagai sensing element,

comparison element, dan control element [11]. Peran rele ini adalah

berfungsi untuk [11]:

Membunyikan alarm dan menutup rangkaian trip dari pemutus rangkaian untuk membebaskan peralatan dari

gangguan yang terjadi.

Melokalisir akibat dari gangguan untuk mengurangi potensi kerusakan.

Membebaskan peralatan yang tidak bekerja normal untuk mencegah kerusakan peralatan.

Segera membaskan bagian yang terganggu. Memberikan petunjuk atau indikasi dari lokasi serta jenis

gangguan

Penggunaan rele merupakan penghematan 0.5% himgga 2% harga peralatan yang diamankan.

3.2 Klasifikasi Rele Pengaman Elektris Generator

Terdapat beberapa macam rele yang umum

digunakan sebagai pengaman elektris pada generator. Adapun

penempatan peralatan pengaman elektris pada generator

adalah sebagai berikut [10]:

Gambar 3.4 Penempatan Peralatan Pengaman Elektris

pada Generator [11]



Jenis rele yang umum digunakan pada sistem

pengaman elektris generator yang memiliki rating daya output

yang cukup besar adalah :

1. Rele Tegangan Lebih (Overvoltage Relay) Pada generator yang besar umumnya menggunakan

sistem pentanahan netral melalui transformator dengan tahanan

di sisi sekunder. Sistem pentanahan ini dimaksudkan untuk

mendapatkan nilai impedansi yang tinggi sehingga dapat

membatasi arus hubung singkat agar tidak menimbulkan

bahaya kerusakan pada belitan dan saat terjadi gangguan

hubung singkat stator ke tanah.

Arus hubung singkat yang terjadi di sekitar titik netral

relatif kecil sehinga sulit untuk dideteksi oleh rele differensial.

Dengan dipasang transformator tegangan, arus yang kecil

tersebut akan mengalir dan menginduksikan tegangan pada sisi

sekunder transformator. Untuk mengatasi hal tersebut

digunakan rele pendeteksi tegangan lebih yang dipasang pada

sisi sekunder transformator tegangan.

Tegangan yang muncul pada sisi sekunder

transformator tegangan akan membuat rele tegangan berada

pada kondisi mendeteksi apabila perubahan tegangan melebihi

nilai settingnya dan generator akan trip.

Rangkaian ini sangat baik karena dapat membatasi

aliran arus nol yang mengalir ke dalam generator ketika terjadi

hubung singkat fasa ke tanah di sisi tegangan tinggi

transformator tegangan.

Akan tetapi karena efek kapasitansi pada kedua belitan

transformator dapat menyebabkan adanya arus bocor urutan nol

yang dapat mengaktifkan rele tegangan lebih di sisi netral

generator. Dengan demikian rele tegangan lebih yang dipasang

harus mempunyai waktu tunda yang dapat dikoordinasikan

dengan rele di luar generator. Adapun penyebab overvoltage

adalah sebagai berikut:

Kegagalan AVR. Kesalahan operasi sistem eksitasi. Pelepasan beban saaat eksitasi dikontrol secara

manual.

Pemisahan generator dari sistem saat islanding. Adapun single line diagram rele gangguan tegangan

lebih adalah sebagai berikut :

Gambar 3.5 Single Line Diagram Rele Tegangan Lebih

pada Generator [2]



2. Rele Gangguan Stator Hubung Tanah (Stator Earth Fault Relay)

Ganguan hubungan tanah adalah gangguan yang

paling banyak terjadi. Arus gangguan hubung tanah yang

terjadi belum tentu cukup besar untuk dapat mengoperasikan

rele arus lebih. Oleh sebab itu, harus ada rele arus hubung

tanah yang harus dapat mendeteksi arus urutan nol, karena

setiap gangguan hunung tanah menghasilkan arus urutan nol.

Rele gangguan tanah ini dipasang pada sirkuit stator

seperti umumnya rele hubung tanah pada sirkuit 3 fasa yaitu

dengan menjumlah melalui transformator arus ke 3 fasa yang

ada. Jika tidak terdapat gangguan hubung tanah jumlah ini

sama dengan 0, tapi jika terdapat gangguan hubung tanah maka

jumlah ini tidak sama dengan 0 lalu rele akan bekerja.

Rele ini akan mendeteksi gangguan hubung tanah

yang terjadi pada sirkuit yang terhubung dengan sirkuit stator

dari generator. Untuk membatasi pendeteksian gangguan

hubung tanah yang terjadi pada stator generator saja dipakai

rele hubung tanah terbatas, dimana jumlah arus deri 3 fasa

tersebut dijumlah lagi dengan arus yang dideteksi

transformator arus pada konduktor pentanahan titik netral

generator.

Rele hubung tanah terbatas sesungguhnya merupakan

rele diferensial khusus yang dirangkai untuk mendeteksi

gangguan stator hubung tanah. Adapun single line diagram rele

gangguan stator hubung tanah adalah sebagai berikut :


Hubung Tanah [11]

Sedangkan single line diagram rele gangguan stator

hubung tanah terbatas adalah sebagai berikut :


Hubung Tanah Terbatas [9]



3. Rele Daya Balik (Reverse Power Relay) Rele daya balik berfungsi untuk mendeteksi aliran

daya balik aktif yang masuk pada generator. Berubahnya aliran

daya aktif pada arah generator akan membuat generator

menjadi motor, dikenal sebagai peristiwa motoring. Pengaruh

ini disebabkan oleh pengaruh rendahnya input daya dari prime

mover.

Bila daya input ini tidak dapat mengatasi rugi-rugi

daya yang ada maka kekurangan daya dapat diperoleh dengan

menyerap daya aktif dari jaringan. Selama penguatan masih

ada maka aliran daya aktif generator sama halnya dengan saat

generator bekerja sebagai motor, sehingga daya aktif masuk ke

generator dan daya reaktif dapat masuk atau keluar dari

generator.

Peristiwa motoring ini dapat juga menimbulkan

kerusakan lebih parah pada turbin ketika aliran uap berhenti.

Temperatur sudu-sudu akan naik akibat rugi gesekan turbin

dengan udara. Untuk itu di dalam turbin gas dan uap dilengkapi

sensor aliran dan temperatur yang dapat memberikan pesan

pada rele untuk trip. Akan tetapi pada generator juga dipasng

rele daya balik yang berfungsi sebagai cadangan bila pengaman

di turbin gagal bekerja. Adapun single line diagram rele daya

balik adalah sebagai berikut :

Gambar 3.8 Single Line Diagram Rele Daya Balik [11]

Pada gambar tersebut, apabila terjadi gangguan pada

F1, maka rele akan men-trip CB2, apabila gangguan terjadi

pada F2, maka rele tidak akan men-trip CB2 karena arah aliran

arus yng terbalik dari kanan ke kiri.

4. Rele Gangguan Rotor Hubung Tanah (Rotor Earth Fault Relay )

Hubung tanah dalam sirkuit rotor, yaitu hubung

singkat antara konduktor rotor dengan badan rotor dimana

dapat menimbulkan distorsi medan magnet yang dihasilkan

rotor dan selanjutnya dapat menimbulakn getaran (vibrasi)

berlebihan dalam generator. Oleh karena itu, hal ini harus

dihentikan oleh rele rotor hubung tanah. Karena sirkuit rotor

adalah sirkuit arus searah, maka rele rotor hubung tanah pada

prinsipnya merupakan rele arus lebih untuk arus searah.

Adapun single line diagram rele gangguan rotor hubung tanah

adalah sebagai berikut :


Gambar 3.9 Single Line Diagram Rele Gangguan Rotor

Hubung Tanah [11]

Pada gambar di atas, ketika tidak ada gangguan maka

arus simetri, {Ir = Ia+Ib+Ic =0}, namun ketika terjadi

gangguan hubung singkat ke tanah, maka arus menjadi tak

simetri {Ir = Ia+Ib+Ic = 3Iao}, sehingga terdapat arus yang

mengalir pada rele dan membuat rele mendeteksi gangguan.

5. Rele Fasa Urutan Negatif (Negative Phase Sequence Relay) Arus yang tidak seimbang pada stator akan

menimbulkan arus urutan negatif dalam stator. Arus urutan

negatif ini akan menimbulkan medan magnet yang berlawanan

arah terhadap rotor dan menghasilkan arus putar eddy. Pada

permukaan rotor, arus pusar ini akan menimbulkan panas yang

pada akhirnya dapat menyebabkan overheat. Efek pemanasan

yang ditimbulkan dapat mengakibatkan kerusaka pada struktur

bagian-b

Sistem Pengaman Elektris Pada Generator PLTGU PT P (1)

Documents

Transcript of Sistem Pengaman Elektris Pada Generator PLTGU PT P (1)