Control System Dari Engine Generator Pada Pltmg

LAPORAN KERJA PRAKTIK DI PT. REKAYASA ENGINEERING JAKARTA SELATAN CONTROL SYSTE YSTE M dari ENGI NE GENERATOR GENERATOR pada pada PLTMG

100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau

Oleh :

NAMA

: KIKI REZKI LESTARI

NIM

: 093112700550001 09311270055000 1

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS UNIVERSITAS NASIONAL JAKARTA 2012

Laporan Kerja Praktik PT.REKAYASA ENGINEERING,Jakarta Selatan

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga pelaksanaan dan penulisan laporan kerja praktik praktik yang berjudul “ CONTROL SYSTEM dari ENGINE ” pada pada pada PLTM G 100 GENERATOR 100 M W DU RI Kabupaten Kabupaten Bengkalis, Riau

akhirnya dapat diselesaikan. Dalam pembuatan laporan ini, penulis mendapatkan banyak bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, maka penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada : 1.

Ayahanda, ibunda, kakak, adik, dan semua keluarga yang telah memberikan dukungan dan d an do’a.

2.

Bapak Ir. Ajat Sudrajat, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik dan Sains Universitas Nasional.

3.

Bapak Ucuk Darusalam, ST, ST, MT, selaku Ketua Jurusan dan koordinator mata kuliah Kerja Praktik Teknik Fisika Universitas Nasional.

4.

Ibu Fitria Hidayanti, S.Si, M.Si, selaku dosen pembimbing Teknik Fisika Universitas Nasional.

5.

Bapak Ir. Richard Pesik, selaku Presiden Direktur PT.REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan.

6.

Bapak Ir. Nanok Suprayitno, selaku Kepala Departemen Departemen Instrument PT.REKAYASA ENGINEERING, ENGINEERING, Jakarta Selatan.

7.

Bapak Wahyu Sejati,S.Si, selaku Lead Instrument Engineer sekaligus pembimbing utama.

8.

Segenap karyawan di Instrument di Instrument Departement : : Bapak Agus, Mas Dwi, Mas Rudi, Mas Feri, Mba Ani, Mas Ilham, Bapak Sunandar, Bapak Suep, Bapak Yudo, Mba Ike, Mas Kodar, Mas Fiko, Mas

1

ii


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga pelaksanaan dan penulisan laporan kerja praktik praktik yang berjudul “ CONTROL SYSTEM dari ENGINE ” pada pada pada PLTM G 100 GENERATOR 100 M W DU RI Kabupaten Kabupaten Bengkalis, Riau

akhirnya dapat diselesaikan. Dalam pembuatan laporan ini, penulis mendapatkan banyak bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, maka penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada : 1.

Ayahanda, ibunda, kakak, adik, dan semua keluarga yang telah memberikan dukungan dan d an do’a.

2.

Bapak Ir. Ajat Sudrajat, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik dan Sains Universitas Nasional.

3.

Bapak Ucuk Darusalam, ST, ST, MT, selaku Ketua Jurusan dan koordinator mata kuliah Kerja Praktik Teknik Fisika Universitas Nasional.

4.

Ibu Fitria Hidayanti, S.Si, M.Si, selaku dosen pembimbing Teknik Fisika Universitas Nasional.

5.

Bapak Ir. Richard Pesik, selaku Presiden Direktur PT.REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan.

6.

Bapak Ir. Nanok Suprayitno, selaku Kepala Departemen Departemen Instrument PT.REKAYASA ENGINEERING, ENGINEERING, Jakarta Selatan.

7.

Bapak Wahyu Sejati,S.Si, selaku Lead Instrument Engineer sekaligus pembimbing utama.

8.

Segenap karyawan di Instrument di Instrument Departement : : Bapak Agus, Mas Dwi, Mas Rudi, Mas Feri, Mba Ani, Mas Ilham, Bapak Sunandar, Bapak Suep, Bapak Yudo, Mba Ike, Mas Kodar, Mas Fiko, Mas

1

ii


Fajar, Mas Arid, Mba Eka, Bapak Arifin, Mas Rian, Mas Arifin, Bapak Rijo, Mas Ijal, Mas Ilman, Mas Tatit, Mas Ruci, Bu Dina, Mas Hendra, Mas Isman, Mas Erwi. 9.

Mba Dita, selaku Bagian HSE PT.REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan.

10. Ma’rifatul Ulva Ulva selaku sahabat terdekat yang selalu setia mendengarkan curahan hati pikiran dan memotivasi penulis. 11. Dan pihak lainnnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang turut membantu dalam pembuatan laporan ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan kerja praktik ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan oleh penulis sehingga se hingga penulis dapat melakukan mel akukan perbaikan di masa mendatang. Akhir kata penulis harapkan, semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua dan menjadi sumbangsih yang mampu membantu memperkaya ilmu pengetahuan khususnya di bidang instrumentasi dan kontrol, umumnya di bidang Teknik fisika.

Jakarta,21 Oktober 2012

Penulis

1

iii


DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................................................ i

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vii DAFTAR TABEL............................................................................................................ viii ABSTRACT ......................................................................................................................... ix BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1 1.1

Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2

Masalah ............................................................................................................... 2

1.3

Tujuan Penulisan................................................................................................. 2

1.4

Metode Pengumpulan Data ................................................................................. 3

1.5

Sistematika Penulisan ......................................................................................... 3

1.6

Waktu dan Tempat Pelaksanaan ......................................................................... 4

BAB II GAMBARAN UMUM PT. REKAYASA ENGINEERING DAN PROJECT PLTMG 100 MW DURI KABUPATEN BENGKALIS, RIAU ........................................ 5 2.1

Sejarah Perusahaan PT. REKAYASA ENGINEERING .................................... 5

2.2

Visi Perusahaan................................................................................................... 6

2.3

Misi Perusahaan .................................................................................................. 6

2.4

Motto Perusahaan................................................................................................ 7

2.5

Struktur Organisasi ............................................................................................. 7

2.6

Produk & Jasa ..................................................................................................... 7

2.7

Project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau ........................... 8

2.8

Pembangkit Listrik Tenaga Micro Gas ............................................................. 11

2.9

Gas Alam Terkompresi ..................................................................................... 12

2.10

Light Fuel Oil ................................................................................................ 16

2.11

High Speed Diesel ......................................................................................... 17

1

iv


2.12

Mesin Otto .................................................................................................... 19

2.13

Spesifikasi untuk Field Instrumentations and Plant Instrument Panel ........ 20

2.13.1

Kode dan Standar ...................................................................................... 20

2.13.2

Field Instrumentation ................................................................................ 21

2.13.3

Plant Instrument Panel ............................................................................. 29

2.14

Sistem Kontrol .............................................................................................. 30

2.14.1

Programmable Logic Controller .............................................................. 32

2.14.2

Distributed Control System ....................................................................... 34

BAB III METODE KERJA PRAKTIK ............................................................................ 37 3.1

Tahap – Tahap Pelaksanaan Kerja Praktik........................................................ 37

3.1.1

Tahap 1 ( Pengajuan dan Konfirmasi Proposal ) ...................................... 37

3.1.2

Tahap 2 ( Persiapan Kerja Praktik ) .......................................................... 38

3.1.3

Tahap 3 ( Pengajuan Topik ) ..................................................................... 39

3.1.4

Tahap 4 ( Pelaksanaan Kerja Praktik ) ...................................................... 40

3.1.5

Tahap 5 ( Pembuatan Laporan dan Presentasi ) ........................................ 41

BAB IV CONTROL SYSTEM dari ENGINE GENERATOR pada PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis , Riau ............................................................................................... 43 4.1

Pendahuluan ...................................................................................................... 43

4.2

Dual Fuel .......................................................................................................... 43

4.3

Peralatan Pembangkit Listrik ............................................................................ 45

4.3.1

Mesin Dual Fuel ....................................................................................... 45

4.3.2

Turbin Gas ................................................................................................ 49

4.3.3

Generator................................................................................................... 50

4.4

Sistem Pengoprasian ......................................................................................... 51

4.4.1

Sistem Pelumasan ..................................................................................... 51

4.4.2

Sistem Bahan Bakar .................................................................................. 54

1

v


4.4.3 4.5

Control System Description, (Gas Plants) ........................................................ 56

4.5.1 4.6

Sistem Pendinginan................................................................................... 55

System Overview ....................................................................................... 57

Automation System ............................................................................................ 67

4.6.1

Control Modes .......................................................................................... 67

4.6.2

Operator’s Stasion .................................................................................... 69

4.6.3

Control Panels .......................................................................................... 71

BAB V PENUTUP ........................................................................................................... 73 5.1

Kesimpulan ....................................................................................................... 73

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ xi LAMPIRAN...................................................................................................................... xii

1

vi


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT REKAYASA ENGINEERING ..................... 7 Gambar 2.2 Power Plant PTMG 100 MW DURI ................................................ 10 Gambar 2.3 Site Plan PLTMG 100 MW DURI.................................................... 10 Gambar 2.4 P&ID Fuel Gas & Metering System At Engine ................................. 13 Gambar 2.5 P&ID HSD & Metering System At Engine........................................ 18 Gambar 3.1 Diagram Alir Tahap Pengajuan dan Konfirmasi Proposal ................ 38 Gambar 3.2 Diagram Alir Tahap Persiapan Kerja Praktik ................................... 39 Gambar 3.3 Diagram Alir Tahap Pengajuan Topik .............................................. 40 Gambar 3.4 Diagram Alir Tahap Pelaksanaan Kerja Praktik ............................... 41 Gambar 3.5 Diagram Alir Tahap Pembuatan Laporan dan Presentasi ................. 42 Gambar 4.1 Inlet for Liquid and Gas Fuel ........................................................... 44 Gambar 4.2Compression for Liquid and Gas Fuel ............................................... 45 Gambar 4.3 Generating Set Arrangement ............................................................. 46 Gambar 4.4 Flow Diagram, Lube Oil System ....................................................... 53 Gambar 4.5 Flow Diagram, Fuel Oil System ........................................................ 54 Gambar 4.6 Flow Diagram, Cooling Water System ............................................. 55 Gambar 4.7 Automation System Layout ................................................................ 58 Gambar 4.8 Unified Engine Control System (UNIC) ............................................ 66 Gambar 4.9 Central Common Control .................................................................. 71

1

vii


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Persyaratan dan Standar dari Light Fuel Oil ......................................... 17 Tabel 4.1 Engine Main Data .................................................................................. 47 Tabel 4.2 Engine Main Dimensions ...................................................................... 47 Tabel 4.3 Generating Main Data .......................................................................... 50 Tabel 4.4 Range for Regulator Controls the Generator Exciter ........................... 51

1

viii


ABSTRACT PT. REKAYASA ENGINEERING currently handles PLTMG project in Bengkalis, Riau with a capacity of 100 MW. With the main fuel CNG (Compressed Natural Gas) and diesel engines as backup, so it takes a generator to produce electricity. In this case a lot of processes sequance, to facilitate and maintain the process it is necessary to Engine Control System for Generator.

The power plant is controlled and monitored from the Operator's Interface System. All the actions taken for normal operations, such as starting and stopping of the power plant, increasing the burden and expense reduction. Environment Information System is a will deliver data’ s of information to the Operator's Interface System.

ABSTRAK

PT. REKAYASA ENGINEERING saat ini sedang menangani proyek PLTMG di Kabupaten Bengkalis, Riau dengan kapasitas 100 MW. Dengan bahan bakar utama CNG (Compressed Natural Gas) dan mesin diesel sebagai cadanganngnya, sehingga dibutuhkan generator untuk menghasilkan listriknya. Dalam hal ini banyak sekali proses yang dijalankan, untuk memudahkan dan menjaga proses tersebut maka perlu adanya Control System untuk Engine Generator . Pembangkit listrik dikendalikan dan diawasi dari Operator’s Interface System. Semua tindakan yang dilakukan untuk operasi normal, seperti mulai dan berhenti dari perangkat pembangkit tenaga listrik, peningkatan beban dan pengurangan beban. informasi

data

Information System Environment akan memberikan ke

Operator's

1

ix

Interface

System.


BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Kebijaksanaan dasar pengembangan pendidikan tinggi menerapkan bahwa pendidikan tinggi harus merupakan bagian integral dari usaha pembangunan nasional maupun regional, yang merupakan penghubung antara dunia ilmu pengetahuan, teknologi dan kebutuhan masyarakat. Dalam rangka menambah wawasan dan pengalaman mahasiswa akan dunia kerja dan untuk meningkatkan kemampuan penerapan teori yang telah diterima selama kuliah, maka diadakan kerja praktik. Kerja praktik ini adalah suatu kegiatan yang dilakukan di lapangan atau perusahaan di luar perguruan tinggi. Kerja praktik dilakukan guna melatih mahasiswa untuk terjun langsung ke dunia kerja dengan menerapkan ilmu yang diperoleh selama kuliah dan melakukan studi banding antara penerapan ilmu yang diperoleh dengan pekerjaan yang sesuai dengan jurusan yang diambil. Selain melakukan pengamatan dalam praktik ini mahasiswa terjun langsung ke lapangan untuk melakukan pekerjaan serta melakukan praktik. Kerja praktik merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata-1 jurusan Teknik Fisika. Program ini menitik beratkan pada bidang keahlian profesi yang ditekuni dibangku kuliah. Pengalaman langsung di perusahaan akan sangat berharga bagi kemampuan intelektual dan praktikal mahasiswa. Pelaksanaan ENGINEERING,

kerja

praktik

dilaksanakan

di

PT.

Jakarta

Selatan.

Melaksanakan

kerja

REKAYASA

praktik

di

PT.

REKAYASA ENGINEERING karena merupakan salah satu anak perusahaan

1

1


penting dari PT. REKAYASA INDUSTRI yang merupakan perusahaan nasional bergerak di bidang EPC dan juga spesialis seluruh EPC fertilizer di Indonesia. [1]

1.2

Masalah

Sesuai dengan judul, laporan kerja praktik ini akan mambahas masalah mengenai CONTROL SYSTEM dari ENGINE GENERATOR pada PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau mulai dari Automation System yang digunakan, Process Flow Diagram beserta Engine Generator pada PLTMG 100 MW DURI secara garis besar.[2]

1.3

Tujuan Penulisan

Sesuai uraian latar belakang di atas, maka penulisan laporan kerja praktik ini memiliki tujuan sebagai berikut : 1. Menambah wawasan, ilmu pengetahuan dan pengalaman kerja bagi mahasiswa tentang perusahaan yang bergerak dibidang EPC khususnya di PT. REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan. 2. Mengetahui sejarah PT. REKAYASA ENGINEERING dan organisasi perusahaan. 3. Mengetahui Control System yang ada pada project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau yang sedang dikerjakan oleh PT. REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan. 4. Mengetahui Engine Generator pada project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau yang sedang dikerjakan oleh PT. REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan.[3]

1

2


1.4

Metode Pengumpulan Data

1. Data Primer Diperoleh dengan cara Tanya jawab secara langsung dengan pihak perusahaan, terutama pada bagian Instrument.

2. Data Sekunder Diperoleh dari Document yang ada serta literature-literatur lain yang mempunyai hubungan dengan objek yang akan dipelajari.[4]

1.5

Sistematika Penulisan

Agar lebih mudah untuk memahami laporan kerja praktik ini, penulisan dibagi menjadi 5 (lima) bab dengan susunan sebagai berikut : BAB I :

Pendahuluan Bab Pendahuluan, latar belakang masalah, masalah, tujuan penyusunan kerja praktik, metodologi, dan sistematika penyusunan kerja praktik.

BAB II:

Gambaran Umum Perusahaan dan Project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau. Dalam bab ini, penulis membahas mengenai sejarah perusahaan, tujuan, visi dan misi perusahaan serta gambaran umum

mengenai

PT.

REKAYASA

ENGINEERING,

Jakarta Selatan dan juga Project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau. BAB III:

Metode Kerja Praktik Dalam bab ini, penulis membahas mengenai metode yang digunakan dalam pelaksanaan kerja praktik.

1

3


BAB IV:

CONTROL SYSTEM dari ENGINE GENERATOR pada project PLTMG 100 MW DURI. Dalam bab ini, penulis membahas mengenai Control System dari Engine Generator pada project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau yang sedang dikerjakan oleh PT. REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan.

BAB V:

Penutup Pada bab penutup berisi kesimpulan dari hasil kerja praktik.[5]

1.6

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Lokasi kerja praktik adalah PT. REKAYASA ENGINEERING, Jakarta Selatan terhitung mulai tanggal 3 September – 26 Oktober 2012. [6]

1

4


2

BAB II

GAMBARAN UMUM PT. REKAYASA ENGINEERING DAN PROJECT PLTMG 100 MW DURI KABUPATEN BENGKALIS, RIAU

2.1

Sejarah Perusahaan PT. REKAYASA ENGINEERING

Didirikan pada tahun 2001, PT. REKAYASA ENGINEERING, yang telah menjadi anak perusahaan penting dari PT. REKAYASA INDUSTRI, telah secara bertahap berkembang menjadi perusahaan multi layanan perekayasa yang kini mempekerjakan ratusan orang. Pembentukan

adalah

upaya

untuk

meningkatkan

kompetensi

PT.

REKAYASA ENGINEERING di daerah rekayasa untuk melayani pasar industri yang lebih luas dan untuk memperluas bisnis rekayasa prospektif di masa depan. Kemampuan PT. REKAYASA ENGINEERING juga didukung oleh kompetensi exellent yang dirumuskan berdasarkan pengalaman untuk mengelola tenaga kerja secara efisien. PT.

REKAYASA ENGINEERING

berkomitmen

untuk

mencapai

keunggulan dan kontrol kualitas yang ketat, bersama dengan penerapan state-ofthe-art teknologi

rekayasa,

PT.

REKAYASA

ENGINEERING

sebagai

perusahaan rekayasa tinggi baru yang kompeten. Di

antara

tonggak

prestasi

PT.

REKAYASA

ENGINEERING

memenangkan rekayasa dan desain kontrak layanan selama lima tahun untuk VICO Indonesia salah satu dari lima besar minyak dan gas di Indonesia. Selain itu, PT. REKAYASA ENGINEERING telah mendapat pengakuan di industri petrochemicel dan pupuk. PT. REKAYASA ENGINEERING menghargai partisipasinya dalam proyek-proyek infrastruktur nasional penting sebagai bukti

1

5


yang jelas tentang kompetensi dan keahlian dalam melakukan proyek-proyek besar. PT. REKAYASA ENGINEERING menyediakan berbagai jasa rekayasa dalam setidaknya lima bidang usaha: petrokimia dan kimia daerah, minyak, gas dan listrik wilayah pembangkit, semen dan daerah mineral, industri daerah agro serta dalam penyediaan tenaga kerja untuk layanan lapangan. PT. REKAYASA ENGINEERING berjanji pada kliennya "layanan yang efisien dengan biaya yang paling kompetitif, pengiriman tepat waktu komitmen, dan keyakinan pada kualitas mereka", yang juga membentuk batuan dasar pelayanan pelanggan dan kebijakan mutu. Komitmen PT. REKAYASA ENGINEERING didukung dengan memanfaatkan IT-driven teknik canggih dan efisien sistem pelaksanaan proyek. PT. REKAYASA ENGINEERING berusaha menuju kesempurnaan. PT. REKAYASA ENGINEERING mendapatkan ISO 9001:2000 / SNI 19-9001:2001 bersama dengan Sertifikasi Sistem Manajemen Mutu Pelayanan Teknik dan Inspeksi Proses, Piping , Instrument , Electrical , Mechanical dan Sipil. Berbekal strategi kompetitif dan sertifikasi global capailities nya, PT. REKAYASA ENGINEERING maju dalam visi untuk menjadi pemain utama di bidang bisnis lokal, regional dan global.[1]

2.2

Visi Perusahaan

“Mendapatkan kepercayaan dan keyakinan dari pelanggan kami dengan menjadi perusahaan rekayasa tinggi yang kompeten yang memberikan nilai tambah kepada klien.”[2] 2.3

Misi Perusahaan

" Menyediakan jasa rekayasa terbaik untuk klien melalui penciptaan nilai dan perbaikan terus menerus.”[3]

1

6


2.4

Motto Perusahaan

Menyediakan layanan yang efisien kepada klien kami dengan biaya yang

“

paling kompetitif, untuk melengkapi komitmen kami pada ketepatan waktu dan untuk memberikan produk-produk kami dengan percaya diri pada kualitas mereka.”[4]

2.5

Struktur Organisasi

PT. REKAYASA ENGINEERING dipimpin oleh seorang Direktur Utama. Sebagai pelaksana kegiatan operasi ditunjuk seorang Direktur Operasi dan Direktur Keuangan & HRM dibawahnya terdapat Kepala Departemen dan Project Manager. Dan juga HSE.[5]

Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT REKAYASA ENGINEERING

2.6

Produk & Jasa

PT. REKAYASA ENGINEERING dapat menangani pekerjaan desain dan rekayasa pabrik, apakah itu besar atau kecil, dari awal sampai akhir. Staf yang berpengalaman mampu melakukan teknik dasar dan rinci. Layanan ini memadai

1

7


disediakan oleh tim proyek, diselenggarakan untuk pekerjaan individu untuk menjamin manajemen proyek yang sempurna yang melibatkan jadwal, biaya, dan kontrol kualitas. Selama tahap konstruksi, PT. REKAYASA ENGINEERING dapat menyediakan insinyur lapangan dan layanan pengawasan. PT. REKAYASA ENGINEERING terus melakukan dan menyelesaikan jasa rekayasa untuk memastikan informasi yang diperlukan tersedia untuk kegiatan pengadaan, konstruksi, instalasi, fabrikasi dan pelaksanaan lapangan lainnya, commissioning , start-up dan integrasi. Hal ini juga dapat membuat revisi yang diperlukan untuk desain dan gambar untuk mempertimbangkan situasi yang berkembang selama konstruksi dan gambaran bangunan setelah konstruksi selesai. Pengawasan konstruksi adalah untuk mengelola, mengarahkan dan memantau kegiatan konstruksi semua untuk menyelaraskan dengan keselamatan, jadwal dan perjanjian kontrak berbasis kualitas. Untuk menghasilkan proyek, PT. REKAYASA ENGINEERING akan menyediakan tim engineering yang solid dari disiplin ilmu (Proses, Instrument , Electrical , Mechanical, Piping dan Teknik Sipil) dan memanfaatkan teknologi terbaru dalam 3D aplikasi desain. Disiplin masing-masing dikelola dengan sejumlah teknisi ahli yang memiliki kompetensi tinggi dan kemampuan layanan yang komprehensif dan didukung oleh spesialis disiplin.[6]

2.7

Project PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis, Riau

PT Perusahaan Listrik Negara (Persero) Pembangkitan Sumatra Bagian Utara menyusun rencana mengatasi ancaman defisit listrik di Aceh dan Sumut dengan menambah daya sebesar 677 megawatt. PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) memaparkan hingga akhir tahun 2012, sistem kelistrikan Sumatera Bagian Utara (Sumbagut) akan mendapat tambahan sebesar 383 megawatt (MW).

1

8


Tambahan tersebut berasal dari sewa pembangkit dan pengoperasian pembangkit baru. Sistem kelistrikan di Sumbagut belum bisa dikatakan aman, mengingat kondisi dikatakan aman jika cadangan sebesar 30 persen atau sekitar 500 MW, sementara untuk Sumut-Aceh cadangan yang ada baru sebesar 45 MW, kemampuan daya listrik Sumut-Aceh sebesar 1.573 MW dengan beban puncak tertinggi sebesar 1.528 MW. Dengan adanya tambahan daya, diharapkan mampu memenuhi kebutuhan listrik Sumbagut, khususnya saat terjadi beban puncak maupun saat ada perawatan pembangkit. Penambahan daya tersebut berasal dari relokasi eks PLTG Gili timur ke Duri-Riau sebesar 18 MW. Untuk relokasi ini, sudah dilaksanakan dan daya listriknya sudah masuk ke sistem pada Juli 2012. Selanjutnya pada Oktober 2012 direncanakan masuk sebesar 100 MW, yakni dari relokasi eks PLTG Sunyaragi ke Duri-Riau (18 MW), sewa PLTG Arun, Aceh (60 MW), sewa PLTMG 25 MW Rawa Minyak Tahap I di Riau (10 MW) dan sewa PLTMG Teluk Lembu dengan kapasitas 12 MW. Sementara itu pada Desember 2012, PLN Sumbagut merencanakan tambahan daya sebesar 265 MW. Tambahan daya tersebut bersumber dari sewa PLTMG 25 MW Rawa Minyak Tahap 2, Riau (15 MW), pengadaan PLTMG Duri (100 MW), sewa PLTD MFO 120 MW Belawan Tahap I (40 MW) dan beroperasi PLTU Naganraya Unit 1, Aceh dengan kapasitas 100 MW.[7]

1

9


Gambar 2.2 Power Plant PTMG 100 MW DURI

Gambar 2.3 Site Plan PLTMG 100 MW DURI

1

10


2.8

Pembangkit Listrik Tenaga Micro Gas

Pembangkit Listrik Tenaga Micro Gas (PLTMG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik yang menggunakan peralatan atau mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya. Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Micro Gas (PLTMG) akan menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya menjadi energi listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTMG bisa berwujud cair (BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi pembakaran dan prosesnya. Prinsip kerja PLTMG adalah sebagai berikut, mula - mula udara dimasukkan dalam kompresor dengan melalui air filter atau penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk dalam kompresor tersebut. Pada kompresor tekanan udara dinaikkan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar. Di sini, penggunaan bahan bakar menentukan apakah bisa langsung dibakar dengan udara atau tidak. Jika menggunakan BBG, gas bisa langsung dicampur dengan udara untuk dibakar. Tapi jika menggunakan BBM, harus dilakukan proses pengabutan dahulu pada burner baru dicampur udara dan dibakar. Pembakaran bahan bakar dan udara ini akan menghasilkan gas bersuhu dan bertekanan tinggi yang berenergi (enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke turbin, hingga enthalpy gas diubah oleh turbin menjadi energi gerak yang memutar generator untuk menghasilkan listrik. Setelah melalui turbin sisa gas panas tersebut dibuang melalui cerobong atau stack. Karena gas yang disemprotkan ke turbin bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan pendinginan turbin dengan udara pendingin dari lubang pada turbin. Untuk mencegah korosi turbin akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak boleh

1

11


mengandung logam Potasium, Vanadium dan Sodium yang melampaui 1 part per mill (ppm).[8]

2.9

Gas Alam Terkompresi

Gas alam terkompresi (Compressed natural gas, CNG) adalah alternatif bahan bakar selain bensin atau solar. Di Indonesia, kita mengenal CNG sebagai bahan bakar gas (BBG). Bahan bakar ini dianggap lebih 'bersih' bil a dibandingkan dengan dua bahan bakar minyak karena emisi gas buangnya yang ramah lingkungan. CNG dibuat dengan melakukan kompresi metana (CH4) yang diekstrak dari gas alam. CNG disimpan dan didistribusikan dalam bejana tekan, berbentuk silinder. CNG dapat digunakan untuk mesin Otto (berbahan bakar bensin) dan mesin diesel (berbahan bakar solar). Pengisian CNG dapat dilakukan dari sistem bertekanan rendah maupun bertekanan tinggi. Idealnya, tekanan pada jaringan pipa gas adalah 11 bar, dan agar pengisian CNG bisa berlangsung dengan cepat, diperlukan tekanan sebesar 200 bar, atau 197 atm, 197 kali tekanan udara biasa. Dengan tekanan sebesar 200 bar, pengisian CNG setara 130 liter premium dapat dilakukan dalam waktu 3-4 menit. Dengan tekanan sebesar 200 bar, tentunya penanganan CNG perlu dilakukan secara hati-hati. Antara lain dengan menggunakan tangki gas yang memenuhi persyaratan dan dipasang di bengkel yang direkomendasi. Tangki CNG dibuat dengan menggunakan bahan-bahan khusus yang mampu membawa CNG dengan aman. Desain terbaru tangki CNG menggunakan lapisan alumunium dengan diperkuat oleh fiberglass. Karena CNG lebih ringan dari udara, kebocoran tidak menjadi terlalu beresiko bila sirkulasi udara terjaga dengan baik. Jika gas terbakar, mesh logam atau keramik akan mencegah tangki agar tidak meledak.

1

12


Gambar 2.4 P&ID F uel Gas & M eteri ng System At En gine

Deskripsi proses sebagai berikut : 1.

Gas yang terkompresi dialirkan menuju Fuel Gas Scrubber [1] yang mana dalam waktu pengalirannya melewati temperatur gauge dan pressure gauge yang terdapat pada field perangkat ini digunakan untuk tetap mengetahui suhu dan tekanan gas yang dialirkan, kemudian sebelum masuk scrubber terdapat valve dengan sistem FC(fail closed[2]).

2.

Valve sistem FC ini sebagai input analog yang dikontrol melalui DCS dan terlihat sistem dijalankan dengan pneumatic kemudian

1

13


valve dijalankan dengan reset manual valve pada field dan selenoid pada

sistem

yang

menggunakan

electrical

menuju

ke

interconnecting logic yang mana memiliki 2 aksi yaitu saat terjadi fire dan ESD( Emergency Shut Down). Setelah itu gas dialirkan menuju valve berikutnya. 3.

Setelah melewati valve terdapat 2 jalur untuk menuju scrubber , 2 jalur ini dibangun untuk memungkinkan

maintanance dari

instruments yang ada agar waktu maintanance tidak menggangu proses. Masing - masing jalur memiliki valve dengan sistem NO (normally open[3]). 4.

Pada sistem ini tekanan gas dikontrol, pressure indikate control memberikan setpoint sebesar 120psig ( Fuel Gas Scrubber beroperasi pada tekanan 120psig) dan pada fieldnya terpasang pressure gauge dan pressure transmitter .

5.

Kemudian terdapat check valve yang memastikan gas mengalir ke scrubber dan tidak berbalik arah. Dan juga ada pressure transmitter yang kedua untuk mengirimkan data ke pressure indicator . Pada Pressure Indicator terdapat 4 point yang dikontrol yaitu : 

Keadaan dimana tekanan sangat rendah dengan setpoint 100psig maka Pressure Alarm Low Low akan menyala.



Keadaan dimana tekanan rendah dengan setpoint 110psig maka Pressure Alarm Low akan menyala.



Keadaan dimana tekanan sangat tinggi dengan setpoint 140psig maka Pressure Alarm High High akan menyala.



Keadaan dimana tekanan tinggi dengan setpoint 130psig maka Pressure Alarm High akan menyala.

1

14


6.

Pada Fuel Gas Scrubber terdapat beberapa instrument yaitu level gauge, level transmitter yang memberikan sinyal ke level indicator yang terkoneksi dengan level alarm high high, kemudian terdapat pressure differential transmitter yang membandingkan tekanan gas sebelum masuk scrubber dan sesudah keluar dari scrubber.

7.

Gas yang sudah masuk dipisahkan yang diambil hanya berupa gas metana(CH4) yang murni saja, dan partikel - partikel serta uap air yang sudah tercampur sebelumnya akan terpisah, zat - zat yang bersifat liquid akan turun ke bawah dan ditampung di dalam codensate receiver , sedangkan yang bersifat gas akan dialirkan ke atas untuk dibuang, selama proses dialirkannya gas terdapat pressure safety velve yang mana akan terbuka jika sudah sesuai setpoint yaitu 171psig, instrument ini digunakan untuk mencegah terjadinya kelebihan tekanan yang dapat menyebabkan kebakaran atau sistem berhenti.

8.

Gas metana(CH4) murni akan di alirkan ke Gas Regulator .

9.

Pada condensate receiver terdapat instruments berupa level gauge, level transmitter untuk mengirim sinyal ke level indicator , pressure gauge, pressure transmitter untuk mengirim sinyal ke pressure indicator dengan setpoint 30psig, dan juga terdapat pressure safety velve yang mana akan terbuka jika sudah sesuai setpoint yaitu 171psig, instrument ini digunakan untuk mencegah terjadinya kelebihan tekanan yang ada pada codensate receiver.

Catatan: [1] Fuel Gas Scrubber adalah peralatan kontrol yang digunakan untuk menghapus beberapa partikel dengan menggunakan cairan untuk mencuci polutan yang tidak diinginkan dari aliran gas dan juga untuk mengontrol emisi gas, terutama gas asam.

1

15


[2] Fail Closed adalah merupakan penamaan dalam P&ID yang mana untuk menunjukkan jika sistem tersebut mengalami trip maka perangkat / peralatan yang memakai sistem FC akan menutup. [3] Normally Open adalah merupakan penamaan dalam P&ID yang mana untuk menunjukkan jika sistem tersebut dalam keadaan normal maka perangkat / peralatan yang memakai sistem NO akan membuka. [4] Codensate Receiver adalah peralatan kontrol yang berfungsi untuk tempat penyimpanan kondensat, kondensat sendiri merupakan hasil kondensasi dari komponen berat gas alam. Jadi, dalam data produksi disebut sebagai liquid (karena sifat cairnya).

2.10 Li ght F uel Oil

Bahan

bakar

minyak adalah fraksi yang

diperoleh

dari minyak

bumi destilasi , baik sebagai distilat atau residu. Secara umum, bahan bakar minyak

adalah

setiap

produk

minyak

cair

yang

dibakar

dalam tungku atau boiler untuk generasi panas atau digunakan dalam mesin untuk generasi kekuasaan, kecuali minyak yang memiliki titik nyala sekitar 40°C (104°F) dan minyak dibakar di kapas atau wol sumbu pembakar. Dalam pengertian ini, diesel adalah jenis bahan bakar minyak. Bahan bakar minyak terbuat dari panjang hidrokarbon rantai, terutama alkana, siklo alkana dan aromatik. Light Fuel Oil adalah bahan bakar dengan rentang titik didih dari 240 sampai 3500C, dan didestilasi setelah kerosene. Dari semua jenis-jenis bahan bakar, minyak ini mempunyai sifat-sifat yang paling cocok untuk ignition, combustion, dan viscosity yang diperlukan oleh engine diesel high-speed yang kecil, sehingga hampir semua engine diesel high-speed , termasuk untuk mesinmesin konstruksi, menggunakan Light Fuel Oil .[10]

1

16


Tabel 2.1 Persyaratan dan Standar dari Li ght Fuel Oil

2.11 H igh Speed Di esel

High Speed Diesel ( HSD ) merupakan salah satu bahan bakar yang digunakan untuk proses pembangkit listrik tenaga gas. Untuk menjamin proses produksi listrik pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Gas. Bahan bakar HSD mempunyai sifat yang mudah terbakar, untuk itu pada tangki bahan bakar perlu dilengkapi sistem pemadam kebakaran yang sesuai. High Speed Diesel ( HSD ) ini digunakan untuk mesin trasportasi mesin diesel yang umum dipakai dengan sistem injeksi pompa mekanik ( injection pump) dan electronic injection, HSD digunakan pada mesin-mesin electrical dan mechanical power generation. Bahan bakar pada semua jenis mesin diesel dengan putaran tinggi (di atas 1.000 RPM).

1

17


Gambar 2.5 P&ID HSD & M eteri ng System A t E ngine

Deskripsi proses sebagai berikut : 1. High Speed Diesel disimpan didalam underground tank , yang mana terdapat level gauge dan level transmitter yang terhubung dengan interconnecting logic yang mana memiliki 2 aksi apabila level switch high high aktif maka akan menyalakan motor pump sedangkan jika level switch low low aktif maka motor pump akan berhenti. 2. Keluar dari underground tank terdapat 2 jalur yang mana untuk pengkondisian disaat maintanance, pada jalur ini terdapat pressure gauge, pressure transmitter yang terhubung dengan pressure switch low low dengan pereaksinya berupa pressure alarm low low dan terhubung juga ke motor pump. 3. Pada motor pump sendiri terdapat indikator lampu yang menandakan pompa tersebut dalam keadaan stand by yang dapat dipantau dengan DCS. Kemudian setelah keluar dari pompa terdapat pressure gauge

1

18


dan pressure transmitter dan juga check valve yang memastikan valve berfungsi dan aliran tidak berbalik. 4. Pada tangki penyimpanan HSD terdapan Vent yang dilengkapi Flame Arrester [1], instruments yang ada berupa level gauge, level transmitter yang terhubung dengan level indikator , level switch high high yang akan memberikan aksi utuk memberhentikan motor pump, level switch low

low yang

akan

menyalakan

level

alarm

low

low

dan

memberhentikan transfer unit pump untuk tangki pemakaian. 5. Setelah HSD disimpan di tangki penyimpanan, HSD dipompa menuju tangki pemakaian, pada tangki pemakaian terdapat level switch low low yang akan memberikan aksi untuk menyalakan level alarm low low dan transfer unit pump, juga terdapat level switch high high untuk menghentikan transfer unit pump, terdapat pula level gauge dan level transmitter serta tangki penyimpanan dilengkapi juga dengan flame arrester .

Catatan : [1] Flame Arrester berfungsi untuk menghentikan penyebaran api terbuka, membatasi penyebaran ledakan yang terjadi, membatasi kebakaran di dalam lokasi tertutup yang di kendalikan, menyamakan kedudukan tekanan udara di dalam tangki bahan bakar saat ditambahkan atau dialirkan ke tangki pemakaian, dan juga mencegah serangga terbang atau merangkak ke pipa ventilasi dan fouling bahan bakar di tangki dan pipa .

2.12 Mesin Otto

Mesin menggunakan

Otto nyala

adalah busi

sebuah untuk

tipe mesin proses

pembakaran

pembakaran,

dalam yang

dirancang

untuk

menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis. Mesin Otto berbeda dengan mesin diesel dalam metode pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran.

1

19


Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya. Pada mesin otto, pada umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin 2 tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensorsensor elektronik. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor otto terjadi diluar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin.[12]

2.13 Spesifikasi untuk F ield I nstr umentations and Plant I nstru ment Panel

2.13.1 Kode dan Standar

Berikut adalah kode dan standar yang digunakan pada Field Instrumentations and Plant Instrument Panel. 1. ISA S5.1 Instrumentation Symbols and Identification. 2. ISA S5.2 Binary Logic Diagrams for Process Operations. 3. ISA S5.3 Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer System . 4. ISA S5.4 Instrument Loop Diagrams. 5. ISA S5.5 Graphic Symbols for Process Displays. 6. ISA S18.1 Annuciator Sequence and Specifications. 7. ISA S20 Specification Forms for Process Measurement and Control Instruments, Primary Elements and Control Valves. 8. ISA RP60.8 Electrical Guide for Control Centers .

1

20


9. ISA RP60.9 Piping Guide for Control Centers . 10. ISA S75.01 Flow Equations for Sizing Control Valves. 11. ISA S75.11 Inherent Flow Characteristic and Rangeability Control Valves. 12. API Spec6D Specification for Pipeline Valves (Steel Gate, Plug, Ball, and Check Valves) . 13. API RP500C Classification of Areas for Electrical Installation at Petroleum and Gas Pipeline Transportation Facilities . 14. API RP520 Sizing, Selecting, and Installing Pressure Relief Devices . 15. API RP521 Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems . 16. API Std526 Flange Steel Safety Relief Valves . 17. API Std527 Commercial Seat Tightness of Safety Relief Valves with Metalto-Metal Seats . 18. API RP540 Electrical Installation in Petroleum Processing Plants . 19. API RP550 Manual on Installation of Refinery Instruments and Control Systems . 20. API Std598 Valve Inspections and Test . 21. API Std2000 Venting Atmosperic and Low-Pressure Storage Tanks (Nonrefrigerated and Refrigerated) . 22. API 2530 Orifice Metering of Natural Gas (AGA report#3) . 23. ISO 5167 Measurement of Fluid Flow by Means of Orifice Plates, Nozzles and Venturi Tubes Inserted in Circular Cross-section . 24. ANSI B16.37 Hydrostatic Testing of Control Valves . 25. ANSI MC96.1 Temperature Measurements Thermocouples . 26. ANSI/FCI 70-2 Quality Control Standards for Control Valve Seat Leakage . 27. ASTM American Society for Testing and Materials . 28. NEC National Electrical Code . 29. NEMA National Electrical Manufactures Association . 30. IEC International Electrotechnical Commision . 31. IEEE The Institute of Electrical and Electronics Engineer . 32. NFPA National Fire Protection Association.

2.13.2 F ield I nstrumentation

Field Instrumentation adalah sensor-sensor ataupun peralatan yang dipakai dalam industri yang berhubungan terhadap sinyal analog ataupun anlisis proses.

1

21


Plant Instrumentation harus mampu beroperasi di bawah semua kondisi operasi seperti pada plant startup, operasi normal, shutdown, transient and abnormal condition. Semua perangkat instrumentasi yang terkait akan bertemu dengan persyaratan standar IEC, ISA standar, NEMA / standar ANSI, NFPA standar dan standar terkemuka lainnya.

2.13.2.1 L imit Switch

Limit Switch adalah switch yang dioperasikan oleh gerakan bagian mesin atau kehadiran obyek. Mereka digunakan untuk mengendalikan mesin, sebagai pengaman Interlocks, atau untuk menghitung benda melewati titik. Limit Switch harus dipasang di lokasi yang mudah diakses, dengan jarak yang sesuai untuk memungkinkan pemeliharaan yang mudah. Bahan dari limit switch harus tahan korosi terhadap gas dan bahan kimia di li ngkungan pabrik. Limit Switches harus dari snap acting , single-pole, double-throw type (SPDT), dapat berpindah dengan arus 15 ampere dan pada tegangan 250 V AC atau lebih dari 0,5 ampere dan pada tegangan 125 V DC atau lebih.

2.13.2.2 Transmitters

Transmitters adalah alat yang digunakan untuk mengubah perubahan sensing element dari sebuah sensor menjadi sinyal yang mampu diterjemahkan oleh controller . Transmitter memiliki dua fungsi sebagai pengirim sinyal saja, atau ada juga yang mengkonversi besaran yang diinginkan. Selain ditransmisikan ke controller (control room), transmitter juga memiliki display di lapangan yang digunakan untuk pengecekan secara manual. Transmitters menggunakan 2 kawat pemancar. Nilai Proses yang diukur akan diubah menjadi sinyal standar 4 - 20 mA. Pemancar harus mampu mendukung kemampuan instrumentasi. Para pemancar harus dilengkapi dengan indikator digital dan harus dilengkapi dengan terminal strip dan terminal sekrup

1

22


untuk koneksi ring tug yang dibuat. Tegangan yang ada dihubungkan melalui hubungan antara plant dan transmitters. Semua

transmitter di

proses

dengan

sinyal

analog

yang

akan

dikelompokkan dalam panel instrumen lokal dan kemudian didistribusikan ke seluruh plant sesuai dengan lokasi titik pengukuran dalam proses.

2.13.2.3 Temperatu r e M easur ements

Banyak metode yang telah dikembangkan untuk mengukur suhu. Sebagian besar bergantung pada pengukuran beberapa sifat fisik dari bahan kerja yang bervariasi dengan suhu. Salah satu perangkat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah Resistance Temperature Detectors ( RTDs ) dengan bahan isolasi listrik dan selubung atau lengan stainless steel . Resistance Temperature Detectors ( RTDs ) adalah sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dengan menghubungkan perlawanan dari elemen RTD dengan suhu. Kebanyakan RTD elemen terdiri dari panjang kawat melingkar halus melilit inti keramik atau kaca. Unsur ini biasanya cukup rapuh, sehingga sering ditempatkan di dalam probe berselubung untuk melindunginya. Resistance Temperature Detectors ( RTDs ) dapat menahan guncangan dan getaran yang besar dalam pipa bertekanan tinggi serta dalam sirkulasi pipa air. RTDs memerlukan tegangan eksitasi untuk dapat bekerja, dan output yang diperoleh berupa milivolt (mV) dan seperti biasanya pada temperature transmitter akan disertakan converter . Untuk

pengukuran

temperatur

juga

menggunakan

thermocouple. Thermocouple adalah sensor suhu untuk pengukuran dan kontrol dan juga dapat digunakan untuk mengkonversi suhu gradien menjadi listrik. Sebuah thermocouple terdiri dari dua konduktor dari bahan yang berbeda (biasanya paduan logam) yang menghasilkan tegangan di sekitar titik di mana dua konduktor dalam kontak. Thermocouple yang sudah dikalibrasi memiliki tiga titik

1

23


minimum kalibrasi, dengan akurasi yang diperoleh ± 0,2% dan harus dilengkapi dengan sertifikat kalibrasi. Ini harus mengacu pada standar ANSI MC96.1 dan ASTM E-230-87.

2.13.2.4 Pr essur e M easur ements

Banyak teknik telah dikembangkan untuk pengukuran

tekanan dan

vakum. Instrumen yang digunakan untuk mengukur tekanan disebut tekanan pengukur atau alat pengukur vakum. Pressure Transmitter dan tekanan diferensial harus dilengkapi dengan manual zero dan penyesuaian rentang yang akan di ukur. Tekanan, termasuk tekanan absolut, transmitter harus dirancang untuk berbagai tekanan lebih besar dari 100 psig atau 150% dari rentang maksimum jangkauan yang di ukur tanpa mempengaruhi kalibrasi instrument . Semua pengukuran tekanan yang dilakukan pada air di atas 65 oC akan dilengkapi dengan sifon. Keakuratan transmitter tekanan dan tekanan diferensial adalah 0,075% dari range pengukuran dan kecepatan scanning 45 msec. Tekanan

diferensial

yang

umum

digunakan

dalam

sistem

proses

industri. Diferensial pengukur tekanan memiliki dua port inlet , masing-masing terhubung ke salah satu volume tekanan yang akan dipantau. Akibatnya, seperti alat ukur yang melakukan operasi matematika dengan cara mekanis, tidah terlalu membutuhkan sistem operator atau kontrol untuk melihat dua alat pengukur terpisah dan menentukan perbedaan dalam pembacaannya.

2.13.2.5 F low M easur ements

Arus dapat diukur dalam berbagai cara. Perpindahan aliran dapat dihitung dari volume tetap cairan dan kemudian menghitung jumlah volume yang akan diisi. Metode dengan perbedaan tekanan untuk mengukur aliran cairan dan gas adalah lebih baik.

1

24


Coriolis merupakan jenis flowmeter yang digunakan dengan ketentuan sebagai berikut: a. Digunakan di mana tingkat akurasi yang lebih tinggi dan integrasi aliran cair yang di perlukan harus lebih baik daripada yang dapat diperoleh dengan orifice. b. Meter aliran air dan meter aliran gas dapat diterima jika metode yang digunakan hasilnya lebih baik dan ekonomis. c. Untuk metering aliran minyak, daerah harus digunakan. Flowmeter Coriolis sebaiknya harus berjenis tabung U dengan akurasi + 0,1% dan pengulangan + 0,05% dari nilai yang didapat dengan indikator yang di integrasikan dari aliran yang akan diukur. Output kecepatan aliran 4 - 20 mA dan menggunakan sinyal pulsa untuk penghitungannya. Ultrasonic flowmeter harus disediakan (jika diperlukan) dengan akurasi (termasuk efek gabungan dari linieritas, histeresis dan pengulangan) dari ± 1,0% dari rentang kalibrasi. Output 4 - 20 mA DC. Dan sesuai dengan persyaratan ASME G00079 Fluid meters, their Theory & Application.

2.13.2.6 L evel M easur ement

Pengukuran level mengacu pada instrumentasi teknik yang dirancang untuk mengukur tinggi cairan atau padatan. Koreksi Suhu harus disediakan bila diperlukan (misalnya pada tangki minyak pelumas, dll). Sirkuit listrik harus memiliki karakteristik yang sama, seperti untuk pengukuran tekanan. Ultrasonic level transmitter harus dilengkapi dengan peralatan temperatur kompensasi. Sinyal output dari Ultrasonic level transmitter adalah 4 - 20 mA dc dan akurasi waktu ± 1,0%

sudah termasuk efek linearitas, histeresis dan

pengulangan.

1

25


2.13.2.7 Special M easur ement Equ i pment

2.13.2.7.1 Pengukuran getaran

Pengukuran getaran dilakukan pada suatu mesin yang mempunyai level getaran cukup tinggi, yang diperkirakan terjadi akibat adanya kelainan pada mesin tersebut. Pengukuran getaran ini mempunyai tujuan untuk menganalisa bagian mana dari mesin tersebut yang mengalami kelainan atau kerusakan. Shock pulse meter adalah alat pengukuran gelombang kejut akibat terjadi gaya impact pada suatu benda, intensitas gelombang kejut itulah yang mengindikasikan besarnya kerusakan dari bearing. Pads sistem SPM ini biasanya memakai tranduser piezoelectric yang telah dibuat sedemikian rupa sehingga mempunyai frekuensi resonansi sekitar 32 KHz. Dengan menggunakan probe tersebut maka SPM ini dapat mengurangi pengaruh getaran terhadap pengukuran besarnya impact yang terjadi, pemilihan titik ukur pada rumah bearing adalah sangat penting karena gelombang kejut ditransmisikan dari bearing ke tranduser melalui dinding dari rumah bearing, sehingga sinyal tersebut bisa berkurang karena terjadi pelemahan pada saat perjalanan sinyal tersebut.

2.13.2.7.2 F l ue Gas Oxygen An alyzer s

Flue Gas Oxygen Analyzers adalah alat yang digunakan untuk mengetahui oksigen dalam flue gas. Flue Gas Oxygen Analyzers harus dari jenis sel zirkonium yang mampu beroperasi secara langsung dalam aliran gas buang dengan kondisi belerang tinggi dan tidak akan memerlukan peralatan sampling. Analyzer gas buang harus disediakan untuk kontrol pembakaran. Ini memiliki sinyal output 4 - 20 mA yang linear dengan persentase oksigen untuk digunakan oleh sistem kontrol pembakaran. Peralatan kalibrasi otomatis akan

1

26


dimasukkan. Analyzer harus memiliki sistem diagnostik untuk kalibrasi, kesalahan sensor, gagal pemanas dan sensor suhu terbuka.

2.13.2.7.3 Emi ssion M oni tori ng System

Sistem Pemantauan Emisi akan menggunakan sistem Ekstraktif langsung dengan fitur blowback untuk probe sampel. Analyzer akan dipasang di dalam penampungan yang akan menjadi tempat daerah outdoor dan memiliki perlindungan. Peralatan harus dapat mengukur konsentrasi Karbon Monoksida (CO), Sulfur Dioksida (SO2) dan Nitrogen Oksida (NOx) tingkat emisi missal. Rentang Analyzers untuk gas yang dipantau adalah sebagai berikut: 1. Sulphur Dioksida (SO2)

: 1-1500 mg/Nm3

2. Nitrogen Oksida (NOx)

: 0-2000 mg/Nm3

3. Karbon monoksida (CO)

: 0 - 500 mg/Nm3

4. Oksigen (O2)

: 0 - 21% dengan volume

5. Opacity atau Debu

: 0 - 500 mg/Nm

2.13.2.8 Panel M ounted I nstru ment

Panel Mounted Instrument harus dipasang di lokasi yang bebas getaran. Instrumen panel harus dipasang dengan standar industri yang sudah ada dengan aksesoris yang tidak terbatas seperti indicators, recorders, alarm annunciators, push buttons, control switches, totalizers, and indicating lamps. Panel Mounted terminal blocks harus ditandai. Terminal grounding juga harus dipasang. Semua koneksi terminal harus sudah diberi label dengan benar dan dilengkapi dengan penutup yang kedap air. Semua instrumen panel , termasuk belakang panel instrumen harus sesuai dengan peralatan instrumen yang akan dipasang pada panel. .

1

27


2.13.2.9 Control Valve 1. General

Control valve adalah katup yang digunakan untuk mengontrol kondisi seperti aliran, tekanan, temperatur,

dan cair tingkat dengan sepenuhnya atau

sebagian membuka atau menutup dalam menanggapi sinyal yang diterima dari pengendali yang membandingkan "setpoint" ke "variabel proses" yang nilainya diberikan oleh sensor yang memantau perubahan dalam kondisi tersebut. Pembukaan atau penutupan katup kontrol biasanya dilakukan secara otomatis

oleh listrik , hidrolik atau aktuator

pneumatik . Positioner

digunakan

untuk mengontrol pembukaan atau penutupan aktuator berdasarkan listrik, atau sinyal pneumatik. Sinyal kontrol ini, secara tradisional didasarkan pada 3-15psi (0.2-1.0bar), lebih umum sekarang adalah 4 - 20mA sinyal untuk industri 0-10V. 2. Size and Rati ng

Semua katup kontrol harus telah terhubung dengan pipa yang alirannya akan dikontrol kecuali untuk katup kupu-kupu berukuran besar yang mudah terbakar. Rentang ukuran untuk katup harus sesuai dengan spesifikasi pipa. Ukuran katup yang digunakan : 1, 1 ½ ", 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12 inci dan lebih besar. Ukuran katup terkecil yang akan digunakan hanya diperbolehkan 1 inci saja kecuali untuk pipa ¾ inci maka katup akan menyesuaikan. 3. Val ve Sizin g

a. Semua katup kontrol harus berukuran menggunakan sesuai dengan standar ISA atau produsen. Semua katup kontrol harus didasarkan pada ukuran (1,65 waktu aliran normal) atau (1,1 kali aliran maksimum) yang lebih besar. b. Semua

katup

dengan

karakteristik

aliran

linier

harus

beroperasi

berdasarkan rentang ukuran antara 50% sampai 80% dari pembukaan katup.

1

28


c. Semua katup dengan karakteristik aliran yang sama harus beroperasi berdasarkan rentang presentase antara 60% sampai 90% dari pembukaan katup. d. Untuk semua katup kupu-kupu laju aliran tidak memerlukan katup dengan pembuka lebih besar dari 60o, kecuali untuk katup dengan layanan on - off, pembukaannya 90o. Semua katup harus dirancang untuk memenuhi tingkat kebisingan maksimum diperkirakan dari 85 dBA pada 1 meter dari permukaan pipa untuk semua kondisi. Ketika katup tidak beroperasi terus menerus, keterbatasan kebisingan dihitung.

2.13.3 Plant I nstru ment Panel

Panel instrumen lokal harus sesuai dengan IEC, ISA, NEMA, NFPA ANSI / ASME standar. Panel instrumen lokal dirancang dengan tingkat keamanan yang tinggi untuk operator dan peralatan itu sendiri. Semua instrumen panel lokal, cabinets dan enclosures harus dilengkapi dengan semua perangkat yang lengkap, kabel dan pipa di pabrik sebelum dikirim ke pengontrolan. Proses cairan harus dikeluarkan dari panel instrumen lokal dan terbatas pada daerah-daerah luar panel. Hanya pneumatik dan garis sinyal listrik dan jalur pasokan udara yang akan masuk ke panel.

Panel ini akan berfungsi sebagai kontrol lokal untuk proses berbagai plant dan potongan peralatan atau sistem listrik. panel kontrol lokal harus benar-benar terutup, dengan instrumen, relay, alat pengukur, switch kontrol, monitor LCD, dll dipasang di bagian depan atau dalam. Setiap panel harus dibuat dari ASTM A366 baja lembaran tidak kurang dari 2,0 mm tidak boleh lebih dari 2,5 mm. Setiap panel harus tertutup oleh struktur yang kaku dan diperkuat untuk menahan, tanpa

1

29


kerusakan,

semua

menekankan

pada

pengiriman,

operasi

instalasi

dan

pemeliharaan. Semua panel harus dilengkapi dengan anti kondensasi pemanas sesuai dengan standar ASME dan IEC. Panel lokal yang terletak di lokasi berbahaya harus sesuai dengan NFPA 70 Pasal 500 dan IEC 6079. Peralatan harus diuji sesuai dengan persyaratan ANSI C37.90. Peralatan tidak boleh melewatkan beroperasi selama tes ini. Setelah tes ini peralatan harus diberi tes kalibrasi untuk menentukan bahwa belum rusak. Semua tes dan jaminan harus dilakukan sesuai dengan standar IEC atau ANSI berlaku.[13]

2.14 Sistem Kontrol

Sistem kontrol berasal dari dua suku kata yaitu Sistem dan kontrol. Sistem adalah sebuah susunan komponen-komponen fisik yang saling terhubung dan membentuk satu kesatuan untuk melakukan aksi tertentu. Kontrol adalah suatu aktivitas mengatur, mengendalikan, mengarahkan, memerintah. Dalam hal ini istilah kontrol mengandung tiga aspek atau unsur utama yaitu rencana yang jelas, dapat melakukan pengukuran, dapat melakukan tindakan. 1. Sistem Kontrol Open Loop Open loop control atau kontrol lup terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontro terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukan. Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sistem tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, system control open loop tidak dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan. System control open loop dapat digunakan hanya jika hubungan

1

30


antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal.

Gambar 2.6 Diagram blok system open l oop

2. Sistem Kontrol Close Loop Sistem kontrol lup tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya

mempunyai

pengaruh

langsung

pada

aksi

pengontrolan, sistem kontrol lup tertutup juga merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik yang dapat berupa sin yal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya, diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “ lup tertutup” berarti menggunakan aksi umpan – balik untuk memperkecil kesalahan sistem.

Gambar 2.7 Diagram blok system cl ose loop

1

31


2.14.1 Programmable L ogic Controll er

Programmable Logic Controller adalah sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog. Fungsi PLC adalah sebagai berikut : 1. Sekuensial Control PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat. 2. Monitoring Plant PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator. 3. Shutdown System Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.

1

32


2.14.1.1 PL C pada Contr ol System Gas Plan ts

Sistem otomatisasi dirancang untuk operasi yang aman, handal, efisien dan mudah dari semua perangkat yang digunakan pada pembangkit tenaga listrik, dan sistem listrik. Konfigurasi PLC dibagi menjadi PLC umum untuk tugas terkait plant umum dan PLC genset untuk tugas-tugas terkait genset. PLC standar yang digunakan untuk sistem kontrol adalah Siemens Simatic S7-300 series.

2.14.1.1.1 Common PL C control tasks

PLC umum melakukan tugas kontrol berikut : 

Supervision of the Medium voltage outgoing feeder breakers.



Supervision of the LV breakers.



Plant load management (project specific).



DC and LV – voltage monitoring, busbar frequency monitoring.





Control of plant related valves, pumps etc. Data collection from MV Feeder, LV Power Monitoring Units and other equipment like flow and energy meters.

2.14.1.1.2 G e n s e t

P L C c o n t r o l t as k s

PLC Genset melakukan tugas kontrol berikut : 



Supervision of the Medium voltage generator breaker. Derating



Gas Regulating Unit control, gas leakage test



Genset start/stop sequense and start block supervision



Power Monitoring data monitoring



Protection relay data monitoring



AVR supervision



Exhaust gas ventilation control

1

33




Pre-lubrication control



Pre-heating control



Cooling 3-way valve control



Cooling radiator control



Overall genset safety and alarm handling

2.14.2 Di str ibu ted Contr ol System

Distributed Control System (DCS) adalah suatu pengembangan system control dengan menggunakan komputer dan alat elektronik lainnya agar didapat pengontrol suatu loop system yang lebih terpadu dan dapat dikendalikan oleh semua orang dengan cepat dan mudah.

Alat ini dapat digunakan untuk

mengontrol proses dalam skala menengah sampai besar. DCS secara umum terdiri dari digital controller terdistribusi yang mampu melakukan proses pengaturan 1 – 256 loop atau lebih dalam satu control box. Peralatan I/O dapat diletakkan menyatu dengan kontroler atau dapat juga diletakkan secara terpisah kemudian dihubungkan dengan jaringan. Sistem DCS dirancang dengan prosesor redundant untuk meningkatkan kehandalan sistem. Untuk mempermudah dalam penggunaan, DCS sudah menyertakan tampilan atau grafis kepada user dan software untuk konfigurasi control. Hal ini akan memudahkan user dalam perancangan aplikasi. DCS dapat bekerja untuk satu atau lebih workstation dan dapat dikonfigurasi di workstation atau dari PC secara offline. Komunikasi lokal dapat dilakukan melewati jaringan melalui kabel atau fiber optic. Fungsi DCS adalah sebagai berikut : 

Sebagai alat untuk melakukan kontrol suatu loop system dimana satu loop dapat mengerjakan beberapa proses control .

1

34




Sebagai pengganti alat control manual dan otomatis yang terpisah pisah menjadi suatu kesatuan sehingga lebih mudah untuk pemeliharaan dan penggunaanya.



Sarana pengumpul dan pengolah data agar didapat output proses yang tepat.

2.14.2.1 DCS pada Contr ol System Gas Plants

Sistem otomasi Advanced dirancang untuk operasi terpusat dari ruang kontrol, terdiri dari komponen utama yaitu Unified Engine Control System (UNIC) adalah pengontrol mesin, dengan kontrol kecepatan beban dan

pengukuran mesin, pengawasan dan pengendalian. Sistem kontrol plant untuk memastikan reaksi instan untuk proses mesin. Plant Control System adalah otomatisasi plant bermutu tinggi logika pengontrol yang dapat diprogram, PLC, mengintegrasikan fungsi panel kontrol yang dibutuhkan oleh pengendalian proses lanjutan. AVR, Voltage Regulator otomatis untuk generator yang terintegrasi ke sistem kontrol pabrik dengan sinyal plant untuk pengukuran dan kontrol. Data dan manajemen aktifitas untuk AVR ditangani dengan koneksi data ke sistem kontrol. Plant Control System, terutama PLC dan Operator’s Interface System juga menangani Manajement Power dan Automatic Generation Control (AGC) seperti set points pembangkit listrik total (daya aktif dan faktor daya) dan dapat menjadi penghubung antara Pusat Pengendalian Grid dan Pembangkit Listrik. Mode kontrol khusus seperti, jaringan kontrol tegangan, impor atau ekspor untuk pabrik gabungan dan operasi jaringan.[14] Plant Control System meliputi : 

Control Panels



Common Control Panel

1

35




Genset Control Panel



Programmable Logic Controller



Main Sequence



Auxiliary unit controls

1

36


3

BAB III

METODE KERJA PRAKTIK

Tahap – Tahap Tahap Pelaksanaan Kerja Praktik

3.1

Dalam pelaksanaan kerja praktik terdapat beberapa langkah yang harus dilakukan oleh peserta kerja praktik. Langkah tersebut terbagi menjadi 5 t ahap, yaitu : 1. Tahap 1 ( Pengajuan dan Konfirmasi Proposal ) 2. Tahap 2 ( Persiapan Kerja Praktik ) 3. Tahap 3 ( Pengajuan Topik ) 4. Tahap 4 ( Pelaksanaan Kerja Praktik ) 5. Tahap 5 ( Pembuatan Laporan dan Presentasi )

3.1.1

Tahap 1 ( Pengajuan Pengajuan dan Konfirmasi Proposal )

Tahap pertama yang harus dilakukan oleh calon peserta kerja praktik di PT. REKAYASA ENGINEERING adalah mengajukan proposal beserta persyaratan yang ditentukan oleh pihak perusahaan, kemudian pihak perusahaan akan memberikan informasi mengenai keputusan penerimaan peserta kerja praktik. [1] Peserta kerja praktik yang telah diterima wajib mengkonfirmasikan kembali ke pihak perusahaan. Berikut ini adalah diagram alir yang menggambarkan tahap 1:

1

37


Gambar 3.1 Diagram Alir Tahap Pengajuan dan Konfirmasi Proposal

3.1.2

Tahap 2 ( Persiapan Kerja Praktik )

Setelah melalui tahap 1, peserta kerja praktik harus mendatangi perusahaan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Peserta akan ditempatkan pada department sesuai sesuai dengan yang diminati oleh peserta. Berikut ini adalah diagram alir yang menggambarkan tahap 2 :

1

38


Gambar 3.2 Diagram Alir Tahap Persiapan Kerja Praktik

3.1.3

Tahap 3 ( Pengajuan Pengajuan Topik )

Setelah melalui tahap 2, akan diadakan serah terima peserta kerja praktik dari pihak HRD ke pihak department . Pihak department akan memberikan pengarahan mengenai seluruh aspek dalam department tersebut. tersebut. [3] Peserta diberi bahan dan dokumen dari proyek yang sedang dikerjakan oleh department tersebut. Kemudian peserta akan mendapatkan pembimbing. Berikut ini adalah diagram alir yang menggambarkan tahap 3:

1

39


Gambar 3.3 Diagram Alir Tahap Pengajuan Topik

3.1.4

Tahap 4 ( Pelaksanaan Kerja Praktik )

Setelah melalui tahap 3, Peserta diberi kesempatan mencari topik untuk pelaksanaan kerja praktik. Apabila topik telah mendapat persetujuan dari pihak departemen. Kemudian pembimbing akan memberikan pengarahan mengenai project yang sedang ditangani oleh departemen tersebut, sampai peserta memahami. Apabila peserta mengalami kesulitan dalam memahami keseluruhan materi dari document yang telah diberikan maka peserta dapat meminta penjelasan ulang setiap materi yang belum dipahami. Berikut ini adalah diagram alir yang menggambarkan tahap 4 :

1

40


Gambar 3.4 Diagram Alir Tahap Pelaksanaan Kerja Praktik

3.1.5

Tahap 5 ( Pembuatan Laporan dan Presentasi )

Setelah melalui tahap – tahap sebelumnya, peserta diwajibkan membuat laporan dan presentasi dari pelaksanaan kerja praktik. Selama pembuatan laporan peserta berhak mendapatkan bimbingan dari pembimbing dan melakukan revisi apabila diperlukan. Setelah laporan disetujui, peserta melakukan presentasi sebagai laporan pertanggungjawaban selama melakukan kerja praktik di perusahaan tersebut. Peserta akan memperoleh nilai apabila dinyatakan lulus dalam presentasi tersebut dan sebaliknya apabila peserta dinyatakan belum lulus maka harus melakukan presentasi ulang. Tahap terakhir yang harus dilakukan oleh peserta ialah pencetakan laporan. Berikut ini adalah diagram alir dari tahap 5 :

1

41


Gambar 3.5 Diagram Alir Tahap Pembuatan Laporan dan Presentasi

1

42


4 BAB IV CONTROL SYSTEM dari ENGI NE GENERATOR pada

PLTMG 100 MW DURI Kabupaten Bengkalis , Riau

4.1

Pendahuluan

PLTMG adalah Pusat Listrik Tenaga Micro Gas, yang prinsip kerjanya pengkompresian udara dan pemanasan udara dengan penambahan bahan bakar gas panas tersebut digunakan untuk memutar turbin, sebagai pengerak mula pemutar generator pembangkit. Dalam operasinya unit pembangkit jenis ini dapat memakai bahan bakar gas dan minyak High Speed Diesel (HSD) ataupun kedua duanya (mixed operation). PLTMG merupakan jenis pembangkit listrik yang dapat dibangun dengan waktu yang relatif cepat, walaupun secara efisiensi teramat rendah namun jenis pembangkit ini sangat disukai oleh sistem ketenaga listrikan karena kemampuan operasinya yang teramat cepat, sehingga sangat cocok dipergunakan sebagai unit pemikul beban puncak ( peak load ), disamping itu gas turbin dapat dijadikan sebagai unit recovery pada saat system ketenaga listrikan tidak stabil. Untuk mempertahankan level performance yang diinginkan gas turbin selalu dilakukan perawatan atau pemeliharaan pada waktu - waktu tertentu. Sehubungan blade turbin menerima paparan langsung gas panas yang temperaturnya hingga 1100 oC, maka gas turbin perlu dilakukan pengelolaan khusus dibanding unit pembangkit lainnya. Gas turbin dalam pengelolaan selalu mengacu pada Time Base Maintenace, yaitu suatu model pemeliharaan yang dilakukan terhadap unit pembangkit berdasarkan waktu atau jam operasinya disamping pemeliharaan rutinnya. 4.2 Dual F uel

Duel Fuel memiliki dua sistem injeksi yang berbeda. Sebuah sistem percontohan mikro injeksi yang menyuntikkan sedikit bahan bakar cair saat mesin

1

43


beroperasi dalam mode gas. Sistem percontohan mikro adalah jenis common rail , yang memungkinkan untuk jumlah injeksi yang sangat kecil.

Sebuah sistem injeksi konvensional digunakan ketika mesin dijalankan pada bahan bakar cair seperti minyak bahan bakar berat atau tentu saja minyak diesel jika itu adalah pilihan bahan bakar. Bahan Bakar fleksibilitas dan efisiensi lebih dari 48%, hal ini merupakan keuntungan utama dari teknologi dual fuel.

Gambar 4.1 I nlet for L iquid and Gas Fu el

Dual fuel itu sendiri merupakan kombinasi antara bahan bakar solar dan gas dengan cara memodifikasi sistem manifold pemasukan udara. Modifikasi diperlukan karena pembakaran internal pada mesin diesel khusus dirancang untuk bahan bakar solar atau High Speed Diesel ( HSD ), dan tidak dapat dioperasikan dengan menggunakan 100% gas.

1

44


Mekanisme pemasukan campuran gas dan udara ke dalam ruang bakar sebagai umpan ( feed ), dilakukan dengan sistem kompresi. Selama kompresi berlangsung dimasukkan sedikit ke dalam ruang bakar sebagai pematik.

Gambar 4.2Compression for L iqui d and Gas F uel

Penggunaan bahan bakar diesel memungkinkan retensi dari rasio kompresi diesel dan efisiensi, sementara untuk gas alam memberikan kontribusi terhadap penurunan emisi.

4.3 4.3.1

Peralatan Pembangkit Listrik Mesin Dual F uel

Mesin Dual Fuel ini terdiri dari, stroke empat dual fuel , piston batang, turbocharged dan desain Intercooler . Mesin ini dirancang untuk dapat beroperasi pada gas alam dengan bahan bakar Light Fuel Oil (LFO) sebagai bahan bakar

1

45


percontohan ( modus gas ) atau dengan minyak Diesel. Dalam modus gas, mesin bekerja sesuai dengan proses Otto, dalam mode diesel mesin bekerja sesuai dengan proses Diesel. Mesin dual fuel memanfaatkan lean-burn otto proses pembakaran ketika beroperasi pada gas. Gas dicampur dengan udara sebelum katup intake selama periode asupan udara. Setelah fase kompresi, campuran gas atau udara dinyalakan oleh sejumlah kecil bahan bakar cair percontohan ( Light Fuel Oil ).

Gambar 4.3 Generati ng Set Ar ran gement

Mesin dual fuel ini juga dilengkapi dengan sistem bahan bakar cadangan. Dalam hal ini jika terjadi gangguan pasokan gas, mesin transfer dari gas untuk operasi bahan bakar minyak ( Light Fuel Oil ) secara otomatis memungkinkan untuk beralih ke bahan bakar minyak cadangan ( Heavy Fuel Oil ) tanpa pengurangan beban. Selama operasi bahan bakar minyak mesin dual fuel memanfaatkan proses diesel konvensional.[3]

1

46


Tabel 4.1Engine Main D ata

Tabel 4.2 Engine M ain Di mensions

4.3.1.1 En gine Bl ock

Blok mesin merupakan istilah yang mengacu pada bak mesin dari semua komponen yang mengisinya, termasuk gasket, katup, dan segel. Blok mesin terbuat dari besi cor nodular dan desain kaku agar tahan lama untuk menyerap kekuatan internal . Blok mesin didesain dengan memakai metal yang solid, yang dirancang untuk menutup segala sesuatu di dalam. Sejumlah saluran dan bagian bagian dalam terdiri dari jaket pendingin, dirancang untuk mengantarkan air dari radiator ke semua bagian panas mesin, mencegah over heating . Setelah air itu beredar di mesin, maka akan kembali ke radiator untuk didinginkan oleh kipas angin dan dikirim kembali melalui mesin.

1

47


4.3.1.2 Crankshaft

Crankshaft adalah sebuah bagian pada mesin yang mengubah gerak vertikal atau horizontal dari piston menjadi gerak rotasi (putaran). Untuk mengubahnya, sebuah crankshaft membutuhkan crankpin, sebuah bearing tambahan yang diletakkan di ujung batang penggerak pada setiap silndernya. Crankcase akan dihubungkan ke flywheel .

4.3.1.3 Connecting Rod

Connecting

rod

(batang

ke crank atau crankshaft . Bersama

piston) dengan

crank ,

menghubungkan sistem

ini

piston

membentuk

mekanisme sederhana yang mengubah gerak lurus atau linear menjadi gerak melingkar. Batang piston juga dapat mengubah gerak melingkar menjadi gerak linier. Karena batang piston itu kaku, maka ia dapat meneruskan tarikan dan dorongan, sehingga batang pistonnya dapat merotasi crank melalui kedua bagian dari revolusi, yaitu tarikan piston dan dorongan piston.

4.3.1.4 Cyli nder L iner

Sebuah liner silinder adalah bagian silinder yang dipasang ke dalam blok mesin untuk membentuk silinder. Ini adalah salah satu bagian yang paling penting fungsionalnya untuk membuat interior mesin. Liner silinder, yang berfungsi sebagai dinding dalam silinder, liner silinder menerima panas pembakaran melalui piston dan ring piston dan mengirimkan panas ke pendingin.

1

48


4.3.1.5 Piston

Piston adalah bagian dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke crankshaft, melalui connecting rod . Bentuk piston adalah oval dengan bagian terkecil terletak didaerah lubang pin piston. Bagian atas dari piston (tempat ring piston) selalu lebih kecil dari bagian bawah piston (bagian ekor). Pada saat dimasukan ke dalam cylinder blok (yang berbentuk bulat sempurna), bentuk oval dari piston ini akan mengakibatkan bagian yang lebih kecil terlihat lebih renggang.

4.3.2

Turbin Gas

Turbin adalah suatu alat atau mesin penggerak mula, di mana energi fluida kerja yang langsung dipergunakan untuk memutar roda turbin melalui nosel di teruskan ke sudu-sudunya. Jadi, berbeda dengan yang terjadi pada mesin piston, pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi. Bagian turbin yang berputar dinamai rotor atau roda turbin, sedangkan bagian yang tidak berputar dinamai stator atau rumah turbin. Roda turbin terletak di dalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang menggerakkan atau memutar bebannya. Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida kerja. Turbin Gas berfungsi untuk membangkitkan energi mekanis dari sumber energi panas yang dihasilkan pada proses pembakaran. Selanjutnya energi mekanis ini akan digunakan untuk memutar generator listrik baik melalui perantaraan Load Gear atau tidak, sehingga diperoleh energi listrik. Dalam turbin gas, gas yang pertama dipercepat baik dalam kompresor sentrifugal atau aksial. Gas-gas ini kemudian melambat dengan menggunakan nosel divergen dikenal sebagai diffuser , ini proses meningkatkan tekanan dan suhu aliran.. Gas dari diffuser ke ruang pembakaran, atau perangkat sejenis, dimana panas ditambahkan. Dalam proses ini biasanya

1

49


disertai dengan hilangnya tekanan, akibat gesekan. Akhirnya, volume menjadi lebih besar dari gas yang dipercepat oleh baling-baling panduan nosel sebelum energi diekstraksi dengan turbin. Dalam sistem yang ideal gas-gas akan meninggalkan turbin pada tekanan aslinya.

4.3.3

Generator

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Generator menghasilkan listrik karena berputar sehingga menghasilkan beda potensial pada medan magnetnya. Generator berputar karena Turbin berputar. Turbin dan generator adalah dua benda dengan satu poros yang sama, jadi jika turbin berputar otomatis generator berputar. [3] Tabel 4.3 Generating Mai n Data

1

50


Generator dilengkapi dengan damper winding untuk operasi paralel dengan generator lain dan dengan jaringan listrik yang terpisah. Generator horizontal dipasang dan dilengkapi dengan dua bantalan lengan. Rotor generator dirancang untuk meminimalkan efek osilasi torsi rotor akibat gangguan sistem dan perubahan beban yang cepat. Regulator tegangan untuk mengontrol tegangan generator dengan cara mengendalikan bidang exciter. Regulator mengontrol bidang exciter hal ini dilakukan untuk menjaga tegangan output generator yang konstan dan stabil. Automatic Voltage Regulator (AVR) ini dipasang di panel mesin generator set kontrol. Tabel 4.4 Range for Regulator Controls the Generator E xciter

Generator dipasang pada bingkai dasar generator. Basis frame Generator memfasilitasi instalasi mudah dan cepat di site. Baja berbentuk pegas dipasang antara bingkai dasar dan blok pondasi beton sebagai penahan getaran. Jumlah unit semi baja untuk setiap jenis genset ditentukan oleh berat generating set dan analisis frekuensi yang diperoleh. Selang fleksibel dan bellow disediakan untuk instalasi

antara

generating

set

dan

sistem

perpipaan

eksternal,

untuk

meminimalkan transmisi getaran mesin ke sistem perpipaan pada plant .

4.4 4.4.1

Sistem Pengoprasian Sistem Pelumasan

Pelumasan berfungsi mengurangi gesekan antara kedua permukaan bagian motor dengan cara memisahkan kedua permukaan tersebut, yaitu dengan pembentukan lapisan tipis ( film) dari minyak pelumas. Motor diesel pada

1

51


umumnya menggunakan pelumas cair yang disebut minyak pelumas. Selain mudah disalurkan, minyak pelumas juga berfungsi sebagai fluida pendingin, pembersih dan penyekat bagian tertentu dari motor. Temperatur gas pembakaran di dalam silinder (ruang bakar) sangat tinggi. Karena minyak pelumas lebih rendah temperaturnya, maka disamping melumasi, juga berfungsi sebagai fluida pendingin, yang menyerap panas dari bagian-bagian motor yang jauh lebih panas kemudian dialirkan kembali ke dalam bak minyak pelumas. Minyak pelumas yang temperaturnya menjadi tinggi harus didinginkan dulu sebelum dialirkan kembali ke bagian-bagian mesin yang dilumasi. Pada motor berukuran besar, biasanya dilengkapi dengan alat pendingin khusus (oil cooler ). Minyak pelumas juga berfungsi membersihkan kotoran yang ada atau timbul selama motor bekerja. Misalnya kerak yang terjadi karena sebagian minyak pelumas terbakar, serpihan logam (gram) akibat keausan (wear ) pada bantalan (bearing ). Kotoran tersebut dibawa ke bak minyak pelumas. Setelah melalui penyaringan hingga keadaannya bersih, kemudian minyak pelumas dialirkan kembali ke bagian motor yang akan dilumasi. Bahan saringan biasanya terbuat dari katun, kertas atau selulosa.

1

52


Gambar 4.4 F low D iagram, L ube Oil System

Minyak pelumas juga membantu piston ring mencegah merembesnya gas pembakaran

ke

luar

ruang

bakar,

dalam

hal

ini

berfungsi

sebagai

penyekat. Disamping itu, juga mencegah agar minyak pelumas tidak masuk ke dalam ruang bakar. Sistem pelumasan yang biasa digunakan adalah sistem tekanan penuh, sistem cebur dan sitem semi cebur (gabungan kedua cara diatas). Motor diesel berukuran besar pada umumnya menggunakan sistem tekanan penuh. Pada sistem ini, minyak pelumas dialirkan melalui berbagai saluran ke bearing , poros, batang penggerak, dan bagian-bagian motor lainnya yang membutuhkan pelumasan.

1

53


4.4.2

Sistem Bahan Bakar

Proses pembakaran merupakan reaksi kimia cepat antara bahan bakar (hidrokarbon) dengan oksigen dari udara. Partikel bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar (yang berbentuk kabut) akan menguap, bercampur dengan udara, dan selanjutnya menyala dan terbakar. Periode waktu antara saat mulainya penyemprotan bahan bakar sampai terjadinya pembakaran dinamakan delay period . Periode penundaan ini tergantung pada macam dan kualitas bahan bakar, khususnya bilangan setana (cetane number ). Periode waktu tersebut antara 0,001 - 0,003 detik. Delay period yang besar dapat mengakibatkan terjadinya gejala yang dinamakan knocking (ketukan). Gejala ketukan menimbulkan kerugian oleh karena itu tidak diinginkan.

Gambar 4.5 F low Di agram, Fuel Oil System

Sistem bahan bakar berfungsi menyediakan bahan bakar di dalam tangki, mengalirkannya dari tangki ke alat penyemprot bahan bakar ( injector ), selanjutnya memasukkan atau menyemprotkan bahan bakar tersebut ke dalam

1

54


silinder sesuai kebutuhan. Dengan demikian, maka sistem ini terdiri dari sejumlah komponen utama, yaitu tangki bahan bakar, beberapa saringan ( filter, strainer ), komponen pembersih atau pemisah kandungan air ( water separator ), pipa-pipa, katup-katup, pompa penyalur (pompa transfer bertekanan rendah), pompa tekanan tinggi ( fuel injection pump), dan penyemprot bahan bakar.

4.4.3

Sistem Pendinginan

Gas pembakaran di dalam silinder dapat mencapai temperatur sampai 2500 oC. Akibatnya beberapa bagian mesin, terutama dinding silinder, kepala silinder, piston, dan katup menjadi sangat panas.

Gambar 4.6 F low D iagram, Cooli ng Water System

Sebagian minyak pelumas, terutama yang membasahi dinding silinder akan menguap dan akhirnya terbakar bersama bahan bakar. Oleh karena itu bagian

1

55


tersebut perlu mendapat pendinginan yang cukup agar temperaturnya tetap pada batas yang diperbolehkan, yaitu tidak melampaui batas yang berkaitan dengan kekuatan bahan dan kondisi operasi yang baik. Kekuatan bahan akan menurun sejalan dengan naiknya temperatur. Air pendingin yang berupa air tawar akan menyerap kalor dari bagian bagian motor, selanjutnya mengalir keluar dari blok motor untuk disirkulasikan kembali. Sistem dilengkapi dengan katup tiga jalan yang diatur oleh thermo control. Apabila suhu air tawar pendingin keluar motor masih belum melebihi suhu yang diset pada thermo control air pendingin akan dialirkan kembali ke motor. Namun jika suhu air pendingin tersebut melebihi nilai suhu yang diset maka air pendingin akan mengalir masuk ke dalam pendingin air ( fresh water cooler ).

4.5 Contr ol System Descri ption , (Gas Plants)

Sistem otomatisasi dirancang untuk operasi yang aman, handal, efisien dan mudah dari perangkat pembangkit tenaga listrik, dan para pembantunya yang terkait

dengan

sistem

listrik.

Sistem

kontrol

dengan

desain

modular

memungkinkan sistem yang akan digunakan untuk pembangkit listrik dengan fleksibilitas yang optimal untuk instalasi mulai dari multi genset pembangkit listrik sampai satu instalasi genset. Sistem otomasi advanced dirancang untuk operasi terpusat dari pabrik di ruang kontrol dan terdiri dari komponen utama berikut : 

UNIC ( Unified Control System ), adalah pengontrol mesin pada plant , dengan pengontrolan kecepatan beban dan pengukuran mesin, pengawasan dan pengendalian. Sistem kontrol ini untuk memastikan reaksi instan untuk proses mesin pada plant . UNIC termasuk kontroler kecepatan atau beban yang menggabungkan perangkat lunak yang disesuaikan untuk aplikasi pembangkit listrik.

1

56




PCS, Plant Control System adalah otomatisasi pada plant yang bermutu tinggi dengan logika pengontrol yang dapat diprogram, PLC mengintegrasikan fungsi panel kontrol yang dibutuhkan oleh pengendalian proses lanjutan. AVR, Voltage Regulator otomatis untuk mengintegrasi ke sistem kontrol pabrik dengan sinyal yang didapat dari plant untuk pengukuran dan kontrol. Data dan manajemen proses untuk AVR ditangani dengan koneksi data ke sistem kontrol.

Aplikasi beban dasar adalah sebuah sistem yang terus berjalan sejajar dengan grid agar mencapai tujuan yaitu memiliki output yang stabil pada mesin. Untuk operasi ini kontrol kW ( juga dikenal sebagai MW tetap ) yang paling sesuai karena tidak akan merespon fluktuasi frekuensi yang dinyatakan dan menghasilkan output yang diinginkan fluktuasi. Aplikasi yang umum adalah IPP ( Independent Power Producer ) pembangkit listrik. Sistem kontrol akan memberikan output MW tetap, tetapi mendukung grid dengan bias frekuensi. Dalam mode ini, unit pembangkit utama memberikan respon secara berkelanjutan terhadap jaringan ketika frekuensi mengalami perubahan. Island mode application adalah sebuah sistem yang beroperasi sebagai sistem mandiri dan tidak terhubung ke sistem publik. Untuk tujuan ini, beban kontrol berbagi isochronous adalah metode kontrol (aktif dan reaktif). Banyak aplikasi memerlukan kombinasi keduanya operasi beban dasar dan Island mode application. Dengan sistem ini memungkinkan untuk beralih di antara modus operasi berbasis pada “Parallel with grid” sinyal.

4.5.1 System Overview

Komunikasi pada plant utama didasarkan pada Ethernet komunikasi, namun yang mengendalikan mesin kecepatan beban pada modus isochronous adalah

1

57


komunikasi khusus berdasarkan CAN, sedangkan untuk berbagi beban komunikasi sejenis reaktif untuk AVR didasarkan pada serial RS-485. Ethernet komunikasi menyediakan komunikasi cepat dengan kemungkinan untuk menjalankan beberapa protokol di atas lapisan fisik. Ethernet adalah jaringan komunikasi utama untuk sistem kontrol. Pengontrol mesin, PLC, Power Unit Monitoring, AVR, para Relay Perlindungan, Operator’s Inter face System dan Information System Environment semua terhubung ke jaringan ethernet. Industri ethernet switch digunakan untuk interkoneksi. Kabel fisik untuk komunikasi ethernet di ruang kontrol didasarkan pada twisted pair dan konektor RJ45. Komunikasi ethernet ke ruang mesin didasarkan pada teknik cincin Ethernet yang menawarkan fitur redundansi dan kabel fisik serat kaca kabel optik agar lebih tahan terhadap gangguan yang mungkin dari lingkungan.

Gambar 4.7 Au tomati on System L ayout

1

58


4.5.1.1 En gin e control kW - speed droop – i sochr onous load shari ng 4.5.1.1.1 kW control or F ixed M W control

Pemuatan dasar berarti bahwa unit sedang berjalan pada beban konstan dan outputnya tidak akan terpengaruh oleh perubahan sistem. Pemuatan dasar digunakan dalam operasi paralel dengan grid (sumber tak terbatas) dan dapat dicapai dengan kontrol kW juga dikenal sebagai kontrol MW. Sebuah kontrol kW tidak hanya akan mencoba untuk mengontrol kecepatan, melainkan akan melihat output generating set langsung dan mencocokkannya dengan referensi yang diberikan, sehingga kontrol kW tidak terpengaruh oleh perubahan frekuensi dalam grid dan beban dasar yang dicapai stabil. Kontrol kW hanya mungkin bila berjalan secara paralel dengan grid (sistem kontrol frekuensi harus ada). Setiap kali generating set berjalan dalam sistem island , kontrol akan beroperasi dalam mode droop. Kontrol kW diaktifkan jika kW mode yang dipilih. Mode ini hanya dapat diaktifkan bila pemutus generator ditutup. Pemutus jaringan harus ditutup, kW mode hanya berlaku ketika breaker ini menutup. Dalam modus kW kontrol, referensi beban dibandingkan dengan beban yang sebenarnya dari mesin. Perbedaan antara sinyal merupakan masukan untuk kontroler PID. Output Peraturan kontroler ini akan bervariasi sesuai, untuk mempertahankan tingkat acuan. Output ini juga akan mengontrol durasi pembukaan katup gas (gas modus) atau rak posisi bahan bakar diesel ( solar atau cadangan operasi modus untuk mesin Dual Feul ). Pengaturan dinamis PID controller memiliki pemetaan tergantung beban. Untuk dukungan frekuensi ada dua mode operasi tambahan : a. F r equency compensated kW contr ol

Sebuah controller menerapkan perintah kontrol sekunder (KW atau MW set-point) ke referensi speedload untuk plant atau unit pembangkit pada output prescheduled dengan output prescheduled

1

59


yang bias oleh penyimpangan frekuensi grid . Output prescheduled dinyatakan sebagai output yang akan dihasilkan ketika frekuensi grid pada nilai dijadwalkan. Output prescheduled biasanya adalah konstan atau ramp pada tingkat yang telah ditetapkan. Dalam modus ini unit pembangkit utama memberikan respon secara berkelanjutan ketika perubahan frekuensi. b. Tr ip to Droop

Jika frekuensi menyimpang jauh, modus kontrol secara otomatis akan mempercepat kontrol. Referensi kecepatan diperbarui terus menerus oleh loop kontrol kemudian kecepatan juga mengendalikan beban, yang berarti bahwa jika perjalanan terjadi, transfer pada dasarnya akan bertemu (tidak ada ayunan beban). 4.5.1.1.2 Speed droop contr ol

Droop control mengacu pada sistem kontrol kecepatan dimana pengaturan kecepatan pengendalian internal diturunkan sebagai parameter beban. Droop control adalah modus beban yang universal berbagi dan dapat digunakan baik untuk operasi paralel dalam sistem Island dan dalam kasus-kasus khusus ( grid kecil) untuk operasi paralel dengan utilitas. Referensi kecepatan dibandingkan dengan kecepatan mesin diukur. Perbedaan antara sinyal merupakan masukan untuk kontroler PID. Output kontroler ini akan mempertahankan tingkat acuan. Output ini juga akan mengontrol durasi pembukaan katup gas (gas modus operasi) atau rak posisi bahan bakar diesel (solar atau cadangan operasi modus untuk mesin dual fuel ). Dalam pengontrolan kecepatan sistem droop, perubahan beban aktif akan dibagi sama (proporsional) antara unit paralel. Tingkat daya aktif untuk setiap generating set individual tergantung pada kecepatan referensi. Jika semua unit memiliki referensi yang sama dan kecepatan yang sama serta nilai droop yang sama, maka akan memiliki beban aktif yang sama. Jika referensi atau pengaturan droop bervariasi, masing - masing beban aktif akan bervariasi.

1

60


Perubahan beban aktif akan mengakibatkan perubahan dalam sistem kecepatan (frekuensi) sebagai pengaturan kecepatan kontroler akan dipengaruhi oleh jumlah beban aktif (kW). Beban aktif semakin tinggi, maka frekuensi akan semakin rendah. Biasanya droop diatur ke 4% yang juga akan mempengaruhi perubahan kecepatan sistem jika referensi kecepatan tidak berubah. Operator manual dapat menambah atau mengurangi kecepatan referensi pada semua mesin untuk mengkompensasi perubahan kondisi frekuensi. Namun, mengubah referensi kecepatan pada satu mesin akan mempengaruhi output kW pada unit paralel lain, maka menjaga beban mesin dan kecepatan sistem yang benar dapat berubah menjadi sulit. 4.5.1.1.3 I sochr onous load shar in g contr ol

Sebuah mesin berjalan dalam kontrol isochronous dan load sharing mode akan terus memantau dan membandingkan beban mesin relatif terhadap beban sistem. Jika beban sistem lebih besar daripada beban mesin relatif, referensi kecepatan mesin untuk sementara akan meningkat agar mendapatkan beban. Jika beban sistem kurang dari beban mesin, referensi kecepatan akan menurun untuk memberikan beban ke mesin lain. Mesin yang beroperasi dalam modus isochronous perlu memiliki referensi kecepatan yang sama untuk mendapatkan pembagian beban yang stabil antara mesin. Pembagian beban otomatis dalam mode isochronous, didirikan karena semua pengontrol kecepatan digital beban terhubung melalui bus komunikasi (berbagi beban khusus CAN) dimana masing - masing kontroler beban kecepatan akan menginformasikan beban internal ke bus komunikasi dan pada saat yang sama dibandingkan dimana sistem referensi. Dengan ini, masing - masing kontroler kecepatan akan secara otomatis menaikkan atau menurunkan beban aktif untuk mencapai referensi.

1

61


4.5.1.2 Generator Generator contr ol power power factor - voltage droop – r eactive load shar shar i ng 4.5.1.2.1 Powe Power F actor actor

Faktor daya (pf) kontrol adalah metode mengendalikan eksitasi generator dan beban reaktif ketika generator berjalan secara paralel dengan grid . Ketika dalam kontrol pf, AVR sedang mencoba untuk menyesuaikan beban reaktif secara proporsional dengan beban aktif sehingga rasio Q / P dipertahankan. Kontrol pf hanya mungkin bila paralel dengan utilitas (kontrol tegangan harus ada). Setiap kali generating set berjalan dalam sistem island harus di VDC, beban kontrol berbagi reaktif atau kontrol droop. droop.

4.5.1.2.2 Vol tage Dr oop

Voltage droop control memiliki karakteristik yang mirip dengan kontrol kecepatan droop, droop, tetapi parameternya berbeda. Sedangkan pada kontrol kecepatan droop frekuensi droop frekuensi sistem dikendalikan dengan cara mengendalikan bahan bakar ke mesin dan laju ini berasal dari beban aktif, dalam kontrol droop droop tegangan dimaksudkan untuk mengontrol tegangan sistem dengan cara mengontrol eksitasi generator dan lapangan droop ini berasal dari beban reaktif. Pada dasarnya ini berarti bahwa jika semua unit berjalan dalam kontrol droop droop tegangan dalam sistem Island , tegangan bus akan bervariasi sebagai fungsi dari beban reaktif. Perubahan beban reaktif akan dibagi sama (proporsional) untuk menyediakan bahwa pengaturan droop adalah sama.

4.5.1.2.3 Reactive Reactive l oad shar in g (VD C)

Berbagi beban reaktif dalam operasi modus Island modus Island diaktifkan diaktifkan oleh fitur yang disebut Voltage droop compensation control (VDC). Dalam rangka untuk membagi rata jumlah daya reaktif antara generator yang terhubung paralel dalam operasi, AVR memiliki fitur khusus yang disebut Voltage droop compensation control . AVRS pada setiap generating set yang terhubung melalui bus

1

62


komunikasi, bahwa setiap AVR menulis nilai jumlah daya reaktif sendiri ke bus komunikasi. Setiap unit membaca nilai-nilai dan menghitung rata-rata rata-rata setpoint MVAR umum, dan mengkompensasi efek droop tegangan. Oleh karena itu, tingkat tegangan pada busbar selalu dijaga pada 100%.

4.5.1.3 Auxi li ary unit controls controls 4.5.1.3.1 Gens Gense et A uxi li ary Contr ols

Sebagian besar kontrol tambahan genset dilakukan melalui modul kontrol panel tambahan jarak jauh IO, yang terhubung ke PLC Genset dengan komunikasi bus. 4.5.1.3.1.1 Gas 4.5.1.3.1.1 Gas Regulati Regulati ng U ni t

Gas yang diatur untuk mengatur mesin tekanan gas dan terletak di samping mesin. Unit berisi kotak persimpangan untuk instrumen dan katup solenoid. Instrumen dan katup solenoid yang terhubung ke panel kontrol tambahan melalui unit dipasang dikotak persimpangan. Unit pengendalian gas, mengatur : UNIC mengontrol tekanan gas dari feedback dari feedback oleh oleh referensi untuk regulator I / P converter . Shut-off katup dan katup ventilasi dikendalikan oleh PLC genset. Katup harus dalam posisi aman untuk kasus berhenti darurat atau shutdown dari genset. 4.5.1.3.1.2 Ex 4.5.1.3.1.2 Ex hau st Gas venti venti lati on

Starter untuk kipas ventilasi gas buang yang terletak di panel PKS. Kipas dikendalikan oleh PLC dalam mode kontrol otomatis. Operasi manual dari kipas angin bisa dilakukan dari Operator’s Interface System. System. Pengendalian ventilasi gas buang dalam mode otomatis :

1

63


Ventilasi pembuangan gas yang digunakan untuk ventilasi bahan bakar gas terbakar keluar dari sistem gas buang. Ventilasi pembuangan gas dimulai setelah mesin berhenti (pada mode gas atau kurang dari tiga menit sejak gas terakhir dijalankan untuk mesin Dual Fuel ) dan dikendalikan oleh PLC. PLC kontrol ventilasi gas buang dan mengawasi sinyal yang berjalan dari posisi ventilasi fan, katup terbuka dan mengalir melalui kipas angin. Semua sinyal wajib diawasi, selama periode ventilasi gas buang. Jika salah satu sinyal diawasi hilang, katup tetap terbuka, kipas berhenti dan sistem ventilasi minimal 20 menit dengan aliran alami. Mulai dari blok genset tetap aktif sampai gas buang sistem ventilasi berhasil diselesaikan. Waktu ventilasi pembuangan gas tergantung pada volume sistem gas buang. Waktu ventilasi minimum harus dihitung untuk ventilasi sistem gas buang setidaknya lima kali. Waktu Ventilasi biasanya sekitar 5 menit. 4.5.1.3.1.3 F 4.5.1.3.1.3 F uel uel u nit (Du al F uel uel - engine) engine)

Unit bahan bakar digunakan dengan mesin Dual Feul untuk untuk memberi bahan bakar diesel yang dibutuhkan untuk mesin dan untuk memompa bahan bakar dikembalikan kembali ke tangki utama. Tangki bahan bakar yang digunakan untuk mengumpulkan bahan bakar kembali bersih dan transfer terjadi dengan pompa yang dikendalikan oleh switch ganda. Pompa bahan bakar dikendalikan oleh PLC, yang akan mulai bagian dari persiapan start dan stop ketika mesin dihentikan. 4.5.1.3.1.4 Radiators 4.5.1.3.1.4 Radiators

Motor radiator listrik adalah konverter frekuensi yang dikendalikan sesuai dengan temperatur outlet sirkuit radiator. Konverter frekuensi terletak di gedung listrik dan dikendalikan oleh PLC genset. Konverter frekuensi memasok panel distribusi, terletak di samping kelompok radiator. Panel distribusi meliputi perlindungan motor untuk motor individu. Alarm gabungan dari relay pelindung

1

64


motor dibawa ke PLC dan alarm dimonitor di stasiun Operator’s Interface System. Radiator termasuk switch pengaman individual untuk setiap motor listrik. 4.5.1.3.1.5 Other Au xil iar y modul e related contr ols

Pengendalian Mesin pra-pelumasan dalam mode otomatis : Mesin pre-pelumasan dikontrol dengan pompa berdasarkan pada nyala sinyal mesin. Kontrol pra-pelumasan diaktifkan ketika mesin dihentikan dan mengikuti suatu operasi on / off. Dalam kasus darurat pompa langsung berhenti. Mengendalikan pemanasan pompa dan pra-pemanas dalam mode otomatis : Mesin pra-heater dikontrol oleh sinyal yang sedang berjalan. Pra-pemanas pompa berjalan selalu ketika mesin berhenti dan dihentikan selama start-up dari genset. Elemen pemanasan adalah termostatik dikendalikan dan dimatikan jika pompa sirkulasi dihentikan.

4.5.1.4 Un if ied En gine Controls

Sistem kontrol pada mesin berdasarkan pada Unified Engine Control System (UNIC). UNIC adalah sistem kontrol berdasarkan elektronik yang dirancang untuk memungkinkan pengolahan data cepat yang diperlukan untuk kontrol yang cepat dan akurat dari proses mesin.

1

65


Gambar 4.8 Un if ied Engi ne Control System (UNI C)

Modul MCM, modul Power dan ESM bersama-sama dengan LDU dipasang di sebuah panel yang terletak di ujung flywheel pada mesin. CCMS dan IOMs dipasang di lokasi yang berbeda dengan mesin tetapi dekat dengan sensor atau aktuator untuk pengukuran atau pengendaliaan. Komunikasi antara modul didasarkan pada protokol CAN. Sistem UNIC adalah sistem kontrol terdistribusi, modul terintegrasi terdiri dari : Main Control Module

(MCM)

Cylinder Control Module

(CCM)



Input/Output Module

(IOM)



Local Display Unit

(LDU)



Engine Safety Module

(ESM)



Power Distribution Module

(PDM)





1

66


Semua pengukuran mesin ditangani oleh UNIC dan dikomunikasikan ke sistem otomatisasi pabrik, oleh Ethernet komunikasi, dan dipantau oleh Operator’s Interface System. Main Control Module (MCM)

adalah

kontrol

berbasis

sistem

mikroprosesor untuk mengontrol pembakaran dan pemantauan mesin. Unit ini mengontrol performa mesin melalui parameter kontrol dari proses pembakaran. Sistem ini telah terintegrasi untuk fungsi kecepatan dan kontrol beban, waktu pengapian, kontrol pembakaran, pemantauan dan keselamatan.[4]

4.6 Au tomati on System

Sistem kontrol dan pengawasan yang dirancang untuk operasi yang aman, handal, efisien dan mudah dari perangkat pembangkit tenaga listrik. Pembangkit listrik dapat dikendalikan baik dari Operator’s Interface System ( workstation, CWA901 ), dari pusat kontrol panel atau umum dan bagian generating set (CFA 901 dan CFC0_1). Workstation

dan panel set umum yang terletak di ruang

kontrol di mana semua pengawasan utama plant berlangsung.

4.6.1 Control M odes

Modus kontrol berikut ini tersedia untuk kontrol generating set. Dengan meningkatkan atau menurunkan pasokan bahan bakar mesin, daya aktif

yang

dapat dikontrol meliputi : 

MW mode Daya generating set dipertahankan pada set point yang ditetapkan terlepas dari beban sistem atau frekuensi. Ini adalah modus operasi khusus untuk pembangkit listrik beban dasar terbatas.



Isochronous load sharing

1

67


Generating set memberi beban dengan set pembangkit lainnya pada frekuensi yang konstan. Ini adalah modus operasi khusus ketika proses isolasi dari grid . Pada modus operasi ini mensyaratkan bahwa semua perangkat pembangkit tenaga listrik memiliki kontroler kecepatan yang sesuai untuk berbagi beban isochronous. 

Speed droop mode Generating set memberi beban dengan grid atau pembangkit lainnya set point sesuai dengan kurva kecepatan droop. Ini adalah modus operasi khas untuk jaringan yang lebih kecil.

Dengan meningkatkan atau menurunkan tegangan generator, daya reaktif dapat dikontrol meliputi : 

Constant Power Factor control Pengontrolan faktor daya pada pembangkit dipertahankan pada set point yang ditetapkan dan setiap perubahan yang dihasilkan oleh jaringan atau perangkat pembangkit tenaga listrik lainnya.



Voltage droop compensation control Generating set akan berbagi daya reaktif dengan pembangkit lainnya yang telah di set berdasarkan pada jalur komunikasi digital sesama AVR ketika proses berjalan. Ini adalah modus operasi khusus ketika pengoprasian di isolasi dari grid . Pada modus operasi ini mensyaratkan bahwa semua perangkat pembangkit tenaga listrik memiliki kontroler tegangan yang sesuai untuk kontrol kompensasi droop tegangan.



Voltage droop mode Generating set akan berbagi daya reaktif dengan grid dan pembangkit lainnya dengan set point sama dalam kaitannya dengan ukuran unit. Ini adalah modus operasi khusus untuk jaringan yang lebih kecil.

1

68


Sistem secara otomatis akan beralih modus operasi berbasis pada “parallel with grid” sinyal. Dalam mode Auto nilai pengaturan untuk daya aktif dan reaktif akan sesuai dengan masukan operator di workstation, sementara di mode Manual mereka ditentukan oleh switch di panel kontrol.

4.6.2 Operator’s Stasion

Pembangkit listrik dikendalikan dan diawasi dari Operator’s Interface System. Semua tindakan yang dilakukan untuk operasi normal, seperti mulai dan berhenti dari perangkat pembangkit tenaga listrik, peningkatan beban dan pengurangan beban diaktifkan dan diawasi melalui workstation, menggunakan mouse, keyboard dan layar. Operator juga dapat mengawasi data kunci dari plant seperti berbagai suhu dan tekanan serta pengukuran variabel listrik seperti generator listrik, tegangan dan frekuensi. Operator’s Interface System juga mencakup printer hardcopy laser. Berikut Fungsi dari Operator’s Interface System : 

Status proses menampilkan, di mana status dan operasi dari proses ditampilkan menggunakan berbagai objek dinamis, seperti gambar dari pompa, katup dan komponen lainnya dan unit. Status benda-benda yang ditampilkan dalam bentuk grafik,yang berinteraksi dengan obyek, fungsi dan status operasional dapat ditampilkan.



Proses tren dapat ditampilkan sebagai kombinasi bebas dari enam nilainilai yang diukur seperti tekanan, suhu, kecepatan, beban genset, dll. Operator dapat menggabungkan nilai-nilai yang diinginkan dalam satu grafik untuk mendapatkan hasil yang baik dari proses total untuk analisis lebih lanjut. Hasil proses tren disimpan sampai 180 hari, dan operator dapat memanggil kembali hasil proses tersebut.

1

69




Sebuah

alarm

menginformasikan

banner yang tentang

di

kondisi

tampilkan

pada

bagian

atas,

alarm.

Daftar

alarm

aktif

menginformasikan operator kemungkinan proses dalam masalah. Alarm akan tetap pada daftar alarm aktif sampai proses telah kembali ke keadaan normal dan alarm telah dimatikan. Historical alarm dan daftar acara dapat dipanggil untuk evaluasi lebih lanjut peristiwa.



Selain dapat menampilkan, daftar alarm dapat dicetak ke printer hard copy.

Information System Environment menangani penyimpanan data jangka panjang dan fungsi pelaporan dari pembangkit li strik. Operator dapat melihat dan mencetak laporan harian, bulanan dan tahunan yang dihasilkan oleh reporting program. Information System Environment membuat laporan mesin dan produksi yang tersedia untuk dipelajari kemudian dan pengarsipan. Information System Environment adalah penyedia informasi ke Operator’s Interface System. Information System Environment meliputi fungsi berikut : 

Laporan harian mesin dan plant didapat dari nilai analog pada pengukuran di plant . Nilai harian minimum, nilai maksimum dan rata-rata yang dihasilkan dan disimpan selama satu tahun.



Jangka panjang sistem kerja mesin dan untuk mengetahui kinerja seluruh plant serta menampilkan tren pengukuran analog yang dilaporkan.



Laporan produksi harian energi aktif dan reaktif yang dihasilkan serta konsumsi bahan bakar per jam yang dihasilkan dan disimpan selama satu tahun.



Laporan produksi bulanan disimpan selama 5 tahun dan laporan produksi tahunan yang dihasilkan dan disimpan selama 10 tahun.



Laporan produksi meliputi perhitungan jumlah minimum dan maksimum, rata-rata dan total untuk periode.

1

70




Log buku elektronik dengan kemungkinan mencari, merekam kegiatan operasi dan pemeliharaan.

4.6.3 Contr ol Panel s 4.6.3.1 Centr al common contr ol panel

Central common control panel (CFA 901) terdapat switch operasi, tombol dan meter untuk sinkronisasi dan meniru sistem Medium Voltage pada plant . Hal ini juga berisi sistem PLC yang umum. Sinyal Input atau output pada generating set ditangani oleh sistem kontrol mesin yang dibangun pada mesin dan dikomunikasikan melalui data bus ke Operator’s Interface System dan PLC pada panel kontrol pusat. Sinyal-sinyal dari peralatan bantu yang terhubung ke PLC jarak jauh input atau output modul yang terletak di pipa mesin modul panel BJA 0_1.

Gambar 4.9 Centr al Common Contr ol

1

71


4.6.3.2 Centr al gener atin g set control panel

Central generating set control panel (CFC 0_1) berisi penyeleksi untuk modus operasi generating set, switch kontrol untuk kontrol manual, AVR ( Automatic Voltage Regulator ), Unit Pengawasan Power, relay perlindungan dan shutdown mesin plant dan perjalanan pemutus sirkuit. Dalam auto-mode sistem PLC bersama-sama dengan sistem otomatisasi melakukan urutan dan berhenti secara otomatis kemudian mengatur beban aktif dan referensi faktor daya dengan kontrol utama sesuai dengan set point yang dimasukkan ke Operator’s Interface System. Sistem otomasi dan PLC mengawasi status generating set selama proses berjalan.

1

72


5

BAB V PENUTUP

5.1

Kesimpulan

Alhamdulillah

dengan

berakhirnya

kerja

praktik

di

PT.REKAYASA

ENGINEERING, Jakarta Selatan, maka penulis mendapatkan beberapa masukan, baik masukan untuk pihak universitas maupun untuk penulis pribadi. Dengan begitu penulis dapat menarik beberapa kesimpulan, diantaranya: a. Mesin Dual Fuel dirancang untuk dapat beroperasi pada gas alam dengan bahan bakar Light Fuel Oil (LFO) sebagai bahan bakar percontohan ( modus gas ) atau dengan minyak Diesel. Dalam modus gas, mesin bekerja sesuai dengan proses Otto, dalam mode diesel mesin bekerja sesuai dengan proses Diesel. b.

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik.

c. Sistem otomatisasi dirancang untuk operasi yang aman, handal, efisien dan mudah dari perangkat pembangkit tenaga l istrik, dan para pembantunya yang terkait dengan sistem listrik. Komponen utama dari sistem otomatisasi adalah UNIC. d. UNIC ( Unified Control System ), adalah pengontrol mesin pada plant , dengan pengontrolan kecepatan beban dan pengukuran mesin, pengawasan dan pengendalian. e.

Information System Environment adalah penyedia informasi ke Operator’s Interface System. Information System Environment menangani penyimpanan data jangka panjang dan fungsi pelaporan dari pembangkit listrik. Operator dapat melihat dan mencetak

1

73


laporan harian, bulanan dan tahunan yang dihasilkan oleh reporting program. f. Pembangkit listrik dikendalikan dan diawasi dari Operator’s Interface System. Semua tindakan yang dilakukan untuk operasi normal, seperti mulai dan berhenti dari perangkat pembangkit tenaga listrik, peningkatan beban dan pengurangan beban diaktifkan dan diawasi melalui workstation.

1

74


DAFTAR PUSTAKA

1. Technical Specification, Document PLTMG DURI 100 MW. 2. www.re.rekayasa.com 3. Control System Description, Document PLTMG DURI 100 MW . 4. Project Referensi, P&ID, Document PLTMG DURI 100 MW. 5. Spec Field Instrument & Plant Instrument Panel, Document PLTMG DURI 100 MW 6. Control & Automation, Document PLTMG DURI 100 MW. 7. Engine Technical Specification, Document PLTMG DURI 100 MW

1

xi


LAMPIRAN

Lampiran 1

Lampiran 2

1

xii


Lampiran 3

Lampiran 4

1

xiii


Lampiran 5

Lampiran 6

1

xiv


Lampiran 7

Lampiran 8

1

xv


Lampiran 9

Lampiran 10

1

xvi


Lampiran 11

Lampiran 12

1

xvii


Lampiran 13

Lampiran 14

1

xviii

Control System Dari Engine Generator Pada Pltmg

Recommend Documents