BAB V SISTEM KONTROL PRESSURE GAS MENGGUNAKAN SPEEDTRONIC
TM
MARK V PADA STOP SPEED/RATIO VALVE (SRV) DAN GAS CONTROL VALVE (GCV) PLTGU BLOK 1
5.1 Sistem Suplai Bahan Bakar Gas
Dalam Pembangkitan listrik di PLTGU. Turbin tidak dapat langsung menghasilkan tenaga putaran dari 0 (zero speed) sampai dengan yang kita inginkan (3000 RPM) hanya dengan menggunakan bahan bakar. Oleh sebab itu dibutuhkan sebuah Motor Motor Starter dan dibantu dengan Torque Converter yang berfungsi sebuah kopling penyambung dengan
accessory gear untuk melakukan starting
Gas
Turbine. Awalnya Motor stater mengambil daya listrik dari luar pembangkit untuk memutar turbin. Kemudian bahan bakar disuplai masuk ke ruang pembakaran pada saat kecepatan putaran 300 RPM sampai Gas Turbine terus berputar dan berakselerasi [4]
sendiri menuju ke kecepatan putaran nominalnya yaitu 3000 RPM. Gas bumi
(Natural Gas) Gas) adalah jenis bahan bakar gas gas yang digunakan
sebagai bahan bakar dalam menggerakkan turbin gas. Dalam pengoperasiannya, Sistem Bahan Bakar pembakaran Pengendalian
Gas didesain untuk mensuplai bahan bakar
(Combustion operasi
Chambers)
turbin
gas
berdasarkan
dikendalikan
tekanan
dalam
dua
dan
gas keruang aliran
tingkatan,
gas. yaitu
pengendalian tekanan gas sebelum masuk kedalam ruang bakar yang dikendalikan sebanding dengan laju putaran poros dan pengendalian laju aliran suplai gas berdasarkan daya turbin yang diinginkan (apabila unit sudah berbeban), Hal tersebut dilakukan dengan dua katub kendali SRV dan GCV.
62
5.2 Diskripsi Umum Stop Ratio Valve (SRV) dan Gas Control Valve (GCV) 5.2.1 Pengertian SRV GCV
Stop Speed/Ratio Valve (SRV) dan Gas Control Valve (GCV) adalah katup pengatur keluaran bahan bakar gas. SRV GCV merupakan bagian dari Sistem Bahan Bakar Gas Turbin Generator (GTG). Secara umum [10]
kedua valve ini SRV dan GCV dikemas menjadi satu alat.
Pada SRV
dan GCV, indikator fisis yang di ukur dan dikendalikan adalah Pressure (Tekanan) gas. Mulanya gas masuk melalui SRV, kemudian diatur tekanannya sehingga dapat dialirkan keluar oleh GCV sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan sistem. Sehingga didapat hasil pembakaran yang sesuai dengan kecepatan turbin, karena putaran turbin merupakan [7]
fungsi dari tekanan gas.
Gambar 5.1 Foto SRV dan GCV
63
5.2.2 Bagian penyusun SRV GCV
Gambar 5.2 Skema Bagian utama SRV dan GCV
Selain 2 Valve yang dijadikan satu, GCV dan SRV memiliki komponenkomponen utama penunjang
[7]
kerja dari GCV dan SRV . Komponen -
komponen utama pada sistem pembakaran gas adalah : 1. Strainer Berfungsi untuk menyaring gas yang masuk kedalam sistem pembakaran agar bebas dari polutan yang dapat menggangu kerja dari sistem pembakaran. Biasanya Strainer rutin dibersihkan agar kualitas gas yang masuk ke SRV menjadi bersih.
64
Gambar 5.3 Foto Strainer dari luar (kiri), Penyaring didalam Strainer (kanan)
2. Pressure Switch
Pressure Switch 63HG-1,2,3 dipasang di bagian awal pipa gas SRV dan GCV. Alarm pelindung akan aktif dan akan terjadi trip saat tekanan dari oil kurang dari 20 psi. Kondisi trip ini sebagai sistem proteksi dalam melindungi SRV GCV. Saat tekanan oil bertambah dan melebihi 24 psi, maka sistem akan kembali ready dan kembali siap untuk membuka SRV.
Gambar 5.4 Foto Pressure Switch 63FG-3
65
Low Gas Pressure Switch 63 FG-3 akan secara otomatis mengubah bahan bakar masukan dari bahan bakar gas menjadi bahan bakar cair (HSD) saat tekanan dari bahan bakar gas turun hingga dibawah 265 psi. Hal ini bertujuan agar proses penyaluran bahan bakar ke ruang pembakaran dapat terus berlangsung tanpa terganggu saat tekanan gas kurang dari 265 psi.
3. Pressure Gauge Berfungsi untuk mengukur tekanan dari gas yang masuk melalui SRV (P1), mengukur tekanan antar valve (P2), tekanan saat gas keluar dari GCV (P3), serta tekanan dari trip oil secara lokal atau langsung di lapanagan.
P1
Trip oil
P2
P3
Gambar 5.5 Foto Presure Gauge
66
Secara fisis Pressure (P) merupakan gaya (F) per satuan luas (A) dengan satuan Pascal atau Bar. Ada beberapa tipe sensor yang digunakan untuk mengukur Pressure gas, salah satu yang digunakan yaitu: Tabung Bourdon. Tabung Bourdon.
Adalah jenis sensor pressure yang melewatkan fluida
melalui pangkal tabung berbentuk lingkaran dan ujungnya diberi bahan elastik. Saat fluida melewati lapisan elastik, maka akan merubah ukuran dari bahan
sehingga jarum penunjuk yang dikopel dengan bahan elastik akan
berubah geraknya sesuai dengan pressure yang mengenai lapisan elastik.
Gambar 5.6 Sensor Pressure Jenis Tabung Bourdon
4. Piping Line to Combustion Chambers Adalah pipa yang menghubungkan antara gas keluaran dari GCV menuju ke ruang pembakaran.
Gambar 5.7 Pipa menuju ruang pembakaran
67
5. Solenoid Valve Pada SRV dan GCV terdapat 2 Solenoid valve. Yang pertama adalah 20 VG-1 yang berfungsi membuang gas yang ada pada interstate valve (P2) ke udara bebas melalui pipa yang terpasang di SRV dan GCV Saat kecepatan turbin turun hingga 30 RPM dan turbin GTG Show Roll Down atau saat turbin akan dimatikan. Yang kedua adalah Solenoid valve 20 FG-1 yang berfungsi sebagai solenoid trip oil dalam membuka jalur aliran oli hidrolik untuk bukaan SRV.
6. Elektrohidrolik Servovalve Adalah hidrolik yang bekerja berdasarkan sinyal elektrik dari motor servo. Tenaga putaran motor diperbesar didalam ruang udara dari magnet lentur. Magnet lentur ini juga memberikan kekuatan diantara elektromagnetik dan hidrolik dari valve. Keduanya dihubungkan satu sama lain pada sisi lain dari pipa.
Gambar 5.8 Bagian Elektrohidrolik Servovalve
Sinyal input akan menginduksi magnet didalam armature dan menyebabkan pembelokan pada armature dan flapper, maka pasak yang ada pada alat akan
68
bertambah atau berkurang ukurannya. Hal ini menyebabkan perbedaan tekanan antara satu spool dngan spool yang lainnya, Perbedaan inilah menyebabkan spool berpindah. Perpindahan belokan sinyal feedback melawan torsi ke inputan asli sinyal torsi. Servo valve digunakan untuk mengendalikan arah dan besar pergerakan dari aktuator hidrolik. Servo valve berfungsi sebagai interface antara sistem mekanis dan elektris dengan cara mengubah sinyal elektris menjadi pergerakan hidrolik. Berdasarkan sinyal input elektris ini, servo valve mengatur cairan hidrolik bertekanan tinggi ke aktuator. Kontrol TMR TM
SPEEDTRONIC Mark V menggunakan tiga koil elektrik yang terisolasi pada torsi motor. Pada SRV dan GCV, terdapat 2 elektrohidrolik servovalve :
90 SR-1 untuk Servohidrolik pada SRV.
65 GC-1 untuk Servohidrolik pada GCV.
Gambar 5.9 Cara Kerja Elektrohidrolik Servovalve
69
7. LVDT Pada SRV GCV, masing-masing terdiri dari sepasang LVDT, yaitu 96-SR-1,2 untuk SRV dan 96 GC-1,2 untuk GCV. Linier Variable Differential Transformers atau yang lebih sering disingkat LVDT adalah jenis sensor perpindahan yang berfungsi mendeteksi posisi secara linier dari pergeseran core/inti magnet didalam kumparan. Secara umum LVDT terdiri dari :
Inti besi yang bergerak Kumparan primer Sepasang kumparan sekunder
Gambar 5.10 Skematik LVDT (Kiri), Prinsip kerja LVDT (Kanan)
Inti bergerak ke arah S1 maka : – Flux S1 > S2 – tegangan induksi E1 > E2, – Enetto = E1 - E2 Inti bergerak ke arah S2 maka : – Flux S1 < S2 – Tegangan induksi E1 < E2 – Enetto = E2 – E1 Gambar 5.11 Prinsip kerja LVDT dalam menghasilkan tegangan induksi
70
8. Flow Transmiter Flow Transmitter adalah sensor yang berfungsi untuk mengukur laju aliran gas yang yang masuk ke SRV. Dalam mengukur laju aliran gas, Flow meter menghitung perbedaan (difference) nilai dari 2 sensor :
96 FF-1 untuk aliran downstream (Low Range)
96 FF-2 untuk aliran upstream (High Range).
9. Gas Inlet Temperature (FTG) Gas inlet temperature adalah sensor temperature yang berbentuk Termokopel dan berfungsi untuk mengukur temperature gas yang akan masuk ke SRV.Terdapat 3 sensor temeratur yang terpasang pada sisi pipa supply gas yaitu FTG-1,2,3
10. Pressure Transmitter Secara umum Pressure Transmitter dan Pressure Gauge memiliki fungsi yang sama, yaitu mengukur tekanan/pressure dari fluida. Yang membedakan adalah Pressure Transmitter berfungsi sebagai transduser yaitu mengubah besaran fisis menjadi sinyal listrik (4 – 20 Ma). Perubahan bentuk diafragma yang ada didalam Pressure transmitter disebabkan regangan/tekanan yang diakibatkan gas akan mengubah nilai sinyal listrik yang dihasilkan.
Gambar 5.12 Skema kerja sensor pressure jenis Diafragm
71
Gambar 5.13 Foto Presure Transmiter
Transmitter Tekanan, 96FG-2A, -2B dan -2C yang terpasang pada SRV dan GCV berfungsi untuk mengirimkan nilai dari pembacaan TM
tekanan untuk di tampilkan melalui SPEEDTRONIC Mark V. Untuk
Pressure
Transducer,
digunakan
Transmitter
merk
ROSEMOUNT.
Selain itu terdapat Presure transmitter FPG-3 yang berfungsi mengukur pressure suplai gas yang akan masuk ke SRV dan GCV.
72
5.2.3 Prinsip Kerja SRV GCV
Gambar 5.14 Sistem Kerja Komponen-Komponen SRV GCV
Sistem Laju Gas pada Stop Ratio Valve (SRV)
Bahan bakar Gas yang akan masuk ke SRV terlebih dahulu disaring oleh Strainer. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan polutan-polutan yang terbawa oleh bahan bakar gas. Selain proteksi terhadap polutan, SRV GCV
73
juga memiliki sistem proteksi lain yaitu sistem proteksi Trip Oil Sistem. Saat tekanan Trip Oil turun kurang dari 20 psi. Pressure Switch 63-HG 1, 2 dan 3 TM
akan mengirim sinyal ke SPEEDTRONIC Mark V untuk memerintahkan penghentian secara paksa segala proses atau biasa disebut dengan trip. Hal ini dimaksudkan agar sistem menjadi aman saat tekanan trip oil kurang karena hal ini akan menghambat kerja dari elektrohidrolik servovalve dalam mengatur keluaran bahan bakar. Saat tekanan trip oil naik dan melebihi 24 psi, sistem kembali ready dan siap untuk menggerakan proses selanjutnya. Tekanan gas yang akan masuk ke SRV di ukur tekanannya terlebih dahulu sebagai P1 oleh Gas Low Pressure Switch 63 FG-3. Pressure Switch 63 FG-3 memiliki sepesifikasi SET 265 psi dan RESET 275 psi. Artinya 63 FG-3 akan mengubah bahan bakar dari bahan bakar gas ke bahan bakar liquid saat tekanan gas turun kurang dari 265 psi. 63 FG-3 akan kembali menggunakan bahan bakar gas saat tekanan bahan bakar gas naik menjadi 275 psi. Setelah
semua
keadaan
proteksi
terpenuhi,
Card
TCQC
TM
SPEEDTRONIC Mark V akan memerintahkan servo hidrolik SRV (90-SR) untuk bekerja mendorong aktuator melawan pegas pada katup SRV dengan tekanan 1500 psi. Sehingga gas melewati SRV. Karena Aktuator SRV dikopel dengan LVDT, maka LVDT SRV (96 SR1,2) akan membaca posisi dari Aktuator untuk di kirim sebagai sinyal TM
TM
Feedback ke SPEEDTRONIC Mark V. Kemudian SPEEDTRONIC Mark V akan mengkoreksi posisi sesuai set point. maka akan terjadi gerakan terus menerus pada aktuator hingga mencapai keadaan steady state.
74
Gambar 5.15 Sistem Kendali SRV dengan Card SPEEDTRONICTM Mark V Keterangan :
FPRG : Gas Ratio Valve Pressure Reference.
TNH : Kecepatan Putaran Turbin
FSRSR : Fuel Stroke Reference
FPGX : Tekanan pada interstate valve
L3GFLT : Gas Fuel Control Fault.
TCQA , TCAC, TBQA : card pengendali pada SPEEDTRONIK TM Mark V
FSROUT : FSR Output
96FG-2A,B,C : Pressure Transmiter
75
Sistem Laju Gas pada Gas Control Valve (GCV)
Setelah gas melewati SRV, kemudian gas terukur sebagai P2 oleh sensor pressure 96FG. Pada sensor 96FG terdapat 3 buah pressure transmitter , yaitu 96FG-2A, 96FG-2B, 96FG-2C. Dari ketiga sensor pressure tersebut, hasil pengukran ditransmisikan melalui card TBQB dengan metode voting Avarage, yaitu metode dengan mengambil nilai rata-rata dari ketiga pengukuran 96FG-2A, 96FG-2B, 96FG-2C dan sinyal TM
yang ditransmsikan ke SPEEDTRONIC Mark V diterima Card TCQA dan dari card TCQA memerintahkan card DCCA menampilkan hasil TM
pengukuran P2 sebagai FPG2 melalui HMI SPEEDTRONIC Mark V.
Gambar 5.16 Skematik Pengendalian P2 dengan menggunakan SPEEDTRONICTM Mark V
Saat GTG Shutdown, Solenoid 20 VG-1 Vent akan membuang bahan bakar yang masih tersisa pada P2 ke Atmosfir. Hal ini bertujuan agar P2 bernilai Nol. Karena jika masih ada bahan bakar, sistem pembakaran masih akan terus beroprasi. Sistem GCV hampir sama seperti SRV yakni servohidrolik GCV (65GC-1) mendapat perintah dari card TCQC Mark V untuk mendorong aktuator dengan tekanan 1500 PSIg melawan Pegas yang terdapat pada GCV. Sehingga GCV membuka. Bukaan dari GCV akan dikoreksi oleh LVDT sebagai fungsi Posisi. Kemudian LVDT 96GC akan mengirim TM
sinyal balik melalui card TCQA untuk dikoreksi SPEEDTRONIC Mark V.
76
Gambar 5.17 Sistem Kendali GCV dengan Card SPEEDTRONIC TM Mark V
Nilai tekanan dari GCV dikendalikan melalui berapa besar nilai [3]
keluaran tekanan SRV dengan persamaan sebagai berikut :
FPRG
= FPKGNG * TNH + FPKGNO
P2 Pressure = Speed Ratio * SPEED + PRESET
Keterangan :
FPRG (Gas Ratio Valve Presure Reference) adalah nilai referensi dari pressure keluaran SRV.
SPEED adalah nilai kecepatan dari turbin
77
FPKGNO (Fuel Gas Pressure Ratio Control Offset) memiliki nilai konstanta : 20,10 psi
FPKGNG (Fuel Gas Pressure Ratio Control Gain) memiliki nilai konstanta 2,734 psi/%
Gambar 5.18 Grafik Gas Ratio Valve intervolume Pressure Reference
Tekanan P2 merupakan perkalian dari nilai SPEED RATIO dikalikan dengan kecepatan putaran turbin ditambah preset. Sehingga didapat hubungan bahwa tekanan gas P2 sesuai dengan seberapa besar bukaan dari SRV. Nilai Pressure keluaran dari GCV disebut dengan P3 dan sangat dipengarihi nilai P2. Nilai inilah yang akan masuk ke ruang pembakaran. Pengukuran Pressure dapat dianalogikan sebagai volume gas yang masuk ke ruang pembakaran, karena akan sangat sulit mengukur volume gas yang mengalir.maka dari itu digunakan pengukuran pressure gas dalam menentukan seberapa banyak volume gas yang diinjeksikan ke ruang pembakaran.
78
5.3 Sistem Kontrol SRV dan GCV Menggunakan SPEEDTRONIC
TM
Mark V
Pada PLTGU Blok 1 Indonesia Power UP Semarang. Sistem pembakaran dengan bahan bakar gas dikendalikan dengan controller bawaan dari General TM
Elektrik, yaitu SPEEDTRONIC Mark V. Human Machine Interface (HMI) ditampilkan dalam Sistem Operasi DOS. Tetapi ada beberapa Komputer yang sudah terinstal dalam Sistem Operasi Windows. HMI SPEEDTRONIC
TM
Mark V
dapat diakses secara lokal, yaitu langsung didalam ruang control compartment ataupun dapat dikontrol terpusat melalui Control Center Room (CCR).
Gambar 5.19 Tampilan HMI Kontrol Gas Turbine Generator
79
Diagram blok pengendalian Servovalve GCV dan SRV dapat dilihat dibawah ini :
Gambar 5.20 Diagram Blok Pengendalian Servovalve dengan menggunakan Mark V
TM
Setpoint diinput melalui SPEEDTORNIC Mark V menggunakan tiga buah core yaitu , , dan yang identik untuk menjalankan keseluruhan algoritma kendali pada servohidrolik. Sebelumnya Transfer Function mengolah nilai dari set point dari yang di input. Kemudian sinyal digital tersebut diolah menjadi sinyal Digital melalui Digital to Analog Converter dan dikuatkan melalui penguat operasional (op-amp). Nilai penguat ini akan menggerakan 3 koil [2]
servovalve untuk mendorong actuator.
Seperti yang telah digambarkan pada gambar diatas, tiga buah koil servo valve yang berada pada bagian penggerak aktuator kontrol valve uap secara terpisah dijalankan oleh masing-masing kontroler. Konfigurasi inilah yang disebut TMR (Triple Modular Redundant). Yaitu proses back up apabila salah satu core
80
mengalami masalah, kedua core yang lain masih dapat menggantikan core yang bermasalah. Sehingga proses masih dapat berjalan terus tanpa harus terhenti [8]
dikarenakan kerusakan salah satu core.
Gambar 5.21 Typical Servovalve Control Loop pada GCV
Sinyal Balik berupa posisi LVDT dikirim kembali setelah sebelumnya dirubah menjadi sinyal Digital oleh Analog to Digital Converter. Sinyal digital ini TM
akan dikoreksi dan diolah kembali oleh SPEEDTRONIC Mark V.
5.3.1 Kontrol SRV dan GCV secara Automatis
Pengendalian GCV dan SRV secara otomatis sangat dipengaruhi oleh siklus start-up GTG. Kontrol start-up beroperasi yang
sudah
diatur
dengan
level
menggunakan sinyal perintah FSR
“ZERO”,
“FIRE”,
“WARM-UP”,
81
“ACCELERATE” dan
“MAX”. Spesifikasi k ontrol menyediakan
setting
perhitungan bahan bakar yang tepat dibutuhkan di setiap levelnya. Level FSR diset/ditentukan
sebagai
control
yang
tetap
pada
start-up
control
TM
SPEEDTRONIC Mark V. Sinyal control FSR start-up dioperasikan melalui penghubung nilai minimum (minimum value gate) untuk memastikan fungsi kontrol lain dapat membatasi FSR sesuai dengan yang dibutuhkan. Sinyal perintah untuk bahan bakar digerakkan oleh software Mark V start-up control.
Gambar 5.22 Kurva Start-up GTG
Tahapan start – up sequence pada GTG sebagai berikut : 1. Off Cooldown 2. On Cooldown 3. Starting 4. Firing 5. Warming-Up
82
6. Accelerate 7. Full Speed No Load
Gambar 5.23 Diagram Alir sitem kerjaStart-up GTG
83
Pada penyalaan awal / cold-start GTG, sistem dalam posisi Off cooldown (0 rpm). Turbin dikopel dengan sebuah motor induksi yakni motor cranking. Motor tersebut berfungsi untuk penggerak putaran awal pada poros turbin. Pada saat operator menghendaki unit start , langkah pertama adalah memposisikan GTG pada fase On cooldown terlebih dahulu. Operator memberikan sinyal on cool down. Tegangan 150 KV akan menyuplai motor cranking untuk berputar sesaat. Bersamaan dengan itu motor torque pada torque converter juga beroperasi. Torque converter tersebut adalah peralatan untuk meng-kopel motor cranking dengan poros turbin menggunakan tenaga minyak hidrolik. Setelah motor cranking beroperasi sesaat, torque converter akan membuang seluruh minyal hidrolik tersebut. Fase ini disebut dengan fase Start-Up On Cooldown . Pada fase On cooldown, putaran akan dijaga 30 rpm oleh 88QA Auxiliary Lube Oil pump (AOP) sebelum lanjut ke tahapan berikutnya. Pada fase ini yang perlu diperhatikan adalah temperatur pada lube oil. Setelah temperatur lube oil cukup, operator akan memberikan sinyal start pada HMI. Motor cranking dan torque converter akan kembali beroperasi. Fase ini adalah fase Starting . Putaran akan naik hingga 700 rpm sebelum kopel torque converter kembali terlepas. GTG memasuki fase Purging. Dalam fase ini udara yang telah terkompresi oleh kompresor turbin akan mengalir melewati ruang bakar, turbin, hingga ke ruang exhaust. Dengan mengalirnya udara bertekanan supaya saluran sistem pembakaran kembali dalam keadaan yang bersih. Hal ini bertujuan saat ruang pembakaran mulai dimasuki gas, gas tidak terakumulasi dengan sisa bahan bakar yang masuk kedalam ruang pembakaran sebelumnya. Karena saat gas terjadi akumulasi, dapat menyebabkan sesuatu yang tidak kita inginkan. Saat putaran turun sekitar 285 rpm, masuk dalam fase firing dan SRV dan GCV akan terbuka dan gas masuk ke ruang pembakaran. Pemantik (spark plug) akan menyalakan api sehingga terjadi pembakaran. Setelah terjadi pembakaran, GCV dan SRV bekerja mengatur laju bahan bakar yang masuk ke Ruang 84
Pembakaran. Jika tidak ada nyala api sampai dengan waktu firing (timer L2F) selesai, selama 60 detik (HSD) dan 10 detik (Gas), flow bahan bakar akan dihentikan. Unit dapat trip dengan alarm “failure to ignite”. Namun apabila flame detector mendateksi munculnya api, maka sequence berlanjut ke fase Warmingup
Setelah 5 menit fase warming-up, fase berlanjut ke accelerate. Fase ini akan membuat putaran turbin naik hingga putaran sikronnya yaitu 3000 rpm dan masuk ke fase Full Speed No Load. Dalam fase ini unit siap di sinkron dengan jaringan 150KV.
[5]
Gambar 5.24 Diagram Alir pengendalian SRV GCV secara automatis menggunakan SPEEDTRONIC
TM
Mark V
85
Sistem Kontrol GCV dan SRV Automatis ditunjukan oleh diagram Alir diatas. Kontrol GCV dan SRV secara automatis dikendalikan oleh sistem TM
SPEEDTRONIC Mark V, dimana saat kita masukan set point pada pembebanan
turbin
(MW),
otomatis
TM
SPEEDTRONIC
Mark
V
mengkalkulasikan jumlah Kebutuhan bahan bakar gas. Saat Putaran Turbin berkurang, secara otomatis GCV akan memberikan suplai bahan bakar menuju ruang pembakaran. Hal ini untuk menjaga agar putaran dari turbin sesuai dengan regulasi Kelistrikan di Indonesia yaitu 50
Hz. Saat frekuensi putaran turun
kurang dari 50 Hz, maka GCV akan mensuplai bahan bakar secara otomatis dan menjaga putaran turbin agar stabil di 50 Hz. Saat operator memasukan set point pembebanan, maka Mark V akan mengirimkan sinyal ke Servo untuk mendorong actuator melawan pegas didalam SRV sehingga akan terbuka jalur masuk gas sesuai berapa jauh dorongan aktuator tersebut. Karena Aktuator dikopel bersama dengan LVDT, maka LVDT akan TM
mengirimkan sinyal feedback ke SPEEDTRONIC Mark V. Kemudian Mark V akan mengkoreksi error antara setpoint dari beban yang diinput dengan pengukuran yang dilakukan oleh LVDT (process variable).
5.3.2 Individual Test Pada SRV GCV
Kontrol individual test atau kontrol secara manual harus dilakukan saat sistem pembangkitan dalam posisi Shutdown atau mati (< 84 RPM). Dalam control manual, operator mengatur pergerakan posisi servo secara manual. Saat posisi tertutup, servo menunjukan angka 0 %, maka seharusnya LVDT juga menunjukan 0%
86
Gambar 5.25 Tampilan HMI pada OS DOS
87
Gambar 5.26 Tampilan HMI pada OS Windows
Keterangan gambar : a. Auto calibrate b. Verify Current c. Verify Position d. Enable Manual e. Input Set Point f.
Push Button Idle/abort
g. LVDT Voltage h. Actual Current Servo Potition (%) i.
Status Core (R,S,T)
Pertama kita buka menu Auto Calibration pada HMI Mark V, Kemudian kita pilih enable manual. Saat status sudah berubah menjadi manual control, lalu kita klik
88
Manual Setpoint. Maka akan muncul form tempat kita mengisi berapa setpoint yang akan diinput, lalu akan klik push button execute command. Maka HMI Mark V Akan memerintahkan Servohidrolik mendorong actuator untuk bergerak sejauh yang di inputkan. LVDT akan mengirimkan feedback ke Mark V. Feedback ini akan ditampilkan di HMI Mark V pada panel Actuator Current Servo Potition. Tentunya kita mengharapkan posisi sebenarnya dari Aktuator merupakan nilai yang ditampilkan pada HMI Mark V. Tapi ada kalanya Posisi yang ditunjukkan tidak sesuai dan melebihi batas toleransi yang ditetapkan. Hal ini akan sangat berpengaruh saat bahan bakar masuk dengan tidak terkendali diakibatkan ketidak tepatan instrument pengendalinya. Untuk itu SRV GCV selalu dicek hingga dikalibrasi ulang dalam jangka waktu tertentu. Adapun cara kalibrasi manual SRV GCV yakni dengan mengatur posisi awal dari Aktuator pada Posisi 0% dan harus terbaca pada HMI Mark V dengan LVDT Voltage 0,700 Vrms. Apabila nilai belum mencapai 0,700 Vrms, maka kita atur core pada LVDT agar menghasilkan nilai 0,700 Vrms. tersebut kita anggap sebagai posisi close dari SRV GCV, artinya tidak ada Gas yang akan melewati SRV GCV. Selanjutnya berikan setpoint full open, HMI Mark V akan menunjukan Posisi 100% dan LVDT voltage akan bernilai ±3,8 Vrms.
[11]
5.3.3 Simulasi Leak Test GCV dan SRV
Setelah SRV dan GCV berhasil dikalibrasi melalui proses individual test, proses Simulasi Leak Test dilakukan untuk memeriksa performa GCV SRV secara langsung saat dialiri Bahan Bakar Gas.Digunakan Gas Nitrogen (N2) sebagai ganti dari bahan bakar gas. Hal ini demi keamanan dan efisiensi penggunaan Bahan bakar gas. Hal yang pertama harus disiapkan adalah tabung berisi N2. Tabung ini terpisah dari compartment GTG. Pressure gauge dipasang pada saluran N2
89
tersebut untuk mengukur seberapa besar pressure gas yang masuk ke SRV. Pada Tabung N2 terdapat manual valve. Dengan membuka manual valve pada tabung, gas N2 akan mengalir melewati tubing pressure P1 (sebelum SRV). Pada pressure gauge akan terjadi perubahan nilai pressure saat valve dibuka. Hasil pengukuran Pressure Gauge P1 dibandingkan dengan pressure gauge yang terpasang pada P2. Apabila pressure P2 naik dikarenakan Gas N2 masuk melalui SRV maka kondisi ini SRV mengalami leak trough. Dalam buku manual tertera bahwa maksimal leak trough SRV harus dibawah 0,8 psi per 10 menit. Apabila pressure P2 tidak naik, dapat diasumsikan SRV tertutup rapat. Apabila pressure P2 sesuai dengan kondisi diatas. maka pengecekan dapat dilanjutkan. Berikan setpoint pada SRV 1-5 % open melalui Mark V. Hal tersebut akan membuat Servovalve bekerja membuka valve SRV dan gas melewati SRV. Gas masuk akan terukur oleh pressure gauge di P2. Kita tunggu hingga Nilai dari P1 dan P2 sama. Apabila pressure P3 naik, berarit GCV dalam posisi leak trough. Sama seperrti SRV, GCV memiliki nilai leak through dibawah 0,8 psi per 10 menit. Pemeriksaan lebih akurat dilakukan dengan cara menutup kembali SRV. Apabila SRV dan GCV dapat menjaga pressure P2 maka SRV (forward-flow dan reverse-flow) dan GCV (forward-flow) dikatakan baik/normal.Apabila pressure P3 tidak naik, berarti pengecekan berhasil dengan hasil memuaskan. Langkah terakhir adalah logic solenoid 20VG1 pada P2 untuk membuang pressure gas N2 didalam GCV dan SRV. Gas pada P2 dibuang melalui Gas Fuel Vent. Karena apabila gas tersebut tidak dikeluarkan, maka akan menyebabkan mengndapnya Kristal-kristal polutan pada komponen GCV SRV.
[6]
90
