LAPORAN KERJA PRAKTIK PT. PEMBANGKITAN JAWA BALI UNIT PEMBANGKITAN BRANTAS – BRANTAS – PLTA PLTA LODOYO Dusun Serut, Desa Gogodeso, Kecamatan Kanigoro, Kab. Blitar, Jawa Timur
Disusun oleh: Muhammad Rizki Hendra Kusuma 13/344417/SV/02933
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2016
O
SURAT PERINTAH KERJA PRAKTIK
ii
SURAT PERINTAH KERJA PRAKTIK
ii
LAPORAN KERJA PRAKTIK Di PT. PEMBANGKITAN JAWA BALI UNIT PEMBANGKITAN BRANTAS – BRANTAS – PLTA PLTA LODOYO Disusun Oleh: Nama Mahasiswa
:
Muhammad Rizki Hendra Kusuma
Nomor Induk Mahasiswa Mahasiswa
:
13/344417/SV/02933
Telah diperiksa dan disetujui, Pembimbing Lapangan
Agus Purnomo Dosen Pembimbing Akademik & Kerja Praktik
Widia Setiawan, ST.,MT. NIP. 196606061998031002 196606061998031002 Mengetahui, Ketua Departemen Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada
Lilik Dwi Setyana, ST., MT. NIP. 197703312002121002 197703312002121002
iii
SERTIFIKAT
iv
Kata Pengantar Segalah puji hanya milik Allah Subhanahu Wa Ta’ala, sholawat dan salam semoga tercurah kepada Nabi Muhammad Sholallahu Alaihi Wasalam, kepada keluarganya, sahabatnya, serta pengikutnya yang setia hingga hari kiamat. Alhamdulillah karena rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat melaksanakan kerja praktik dan menyelesaikan laporan kerja praktik. Penyusunan Laporan Kerja Praktik ini dilaksanakan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan di Program Diploma Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada. Pelaksanaan Kerja Praktik di PT. Pembangkitan Jawa Bali UP Brantas dilaksanakan selama kurang lebih 4 bulan, yakni tanggal 18 Januari 2016 sampai dengan 16 Mei 2016. Pada kesempatan yang baik ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam terselenggaranya dan berjalannya Program Kerja Praktik serta penulisan laporan ini dengan baik. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Lilik Dwi Setyana, ST., MT., selaku ketua Depertemen Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada. 2. Bapak Widia Setiawan, ST., MT., sebagai Dosen Pembimbing dalam penulisan laporan kerja praktik. 3. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Departemen Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada. 4. PT. Pembangkitan Jawa Bali UP Brantas atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk melaksanakan kerja praktik. 5. Bapak Gede Arya Wirama selaku Kepala PLTA Lodoyo 6. Bapak Agus Purnomo selaku pembimbing lapangan selama pelaksanaan kerja praktik. 7. Ibu Suryani Mamawati sebagai Bagian Administrasi yang telah memfasilitasi penulis untuk melaksanakan kerja praktik di PT. Pembangkitan Jawa Bali UP Brantas. 8. Seluruh staff dan karyawan PLTA Lodoyo.
v
9. Bapak Dwi Rianto sebagai engineer senior UP Brantas yang membantu penulis dalam melakukan kerja praktik 10. Teman-teman Departemen Teknik Mesin angkatan 2013 terutama CM 3 yang sudah banyak memberikan bantuan kepada penulis. 11. Sahabat-sahabat saya yang telah memberikan dukungan dan semangat dalam menjalankan kerja praktik ini. 12. Teman-teman Kerja Praktik yang telah membantu penulis selama melaksanakan kerja praktik. 13. Dan berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Terlebih pada kedua Orang Tua, Kakak dan adik saya yang telah mendo’akan serta memberikan dukungan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktik ini. Penulis berharap semoga Laporan ini dapat membawa manfaat dan memberikan sumbangan pengetahuan yang berguna bagi pembaca. Ide dan saran tentu akan sangat penulis terima untuk kesempurnaan laporan ini.
Blitar, 8 Februari 2016
Penulis
vi
Daftar Isi Halaman Judul ............................................................................................. i Surat Perintah Kerja Praktik ..................................................................... ii Lembar Pengesahan dari Perusahaan ....................................................... iii Sertifikat ....................................................................................................... iv Kata Pengantar ............................................................................................ v Daftar Isi ....................................................................................................... vii Daftar Gambar ............................................................................................. x Daftar Tabel ................................................................................................. xiii BAB I Pendahuluan .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1 1.2 Tujuan Kerja Praktik ............................................................................... 2 1.2.1 Tujuan Umum ............................................................................ 2 1.2.2 Tujuan Khusus ........................................................................... 2 1.3 Rumusan Masalah .................................................................................... 2 1.4 Metode Pengumpulan Data ...................................................................... 2 1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3 BAB II Tinjauan Umum Perusahaan ........................................................ 4
2.1 Sejarah PT. Pembangkitan Jawa Bali ...................................................... 4 2.1.1 Unit Pembangkitan Brantas ...................................................... 4 2.1.2 PLTA Lodoyo ............................................................................ 6 2.2 Visi dan Misi Perushaan .............................................................. 8
vii
2.3 Struktur Organisasi UP Brantas .............................................................. 9 2.4 Struktur Organisasi PLTA Lodoyo ......................................................... 10 2.4.1 Uraian Tugas ............................................................................... 11 2.5 Perlengkapan PLTA Lodoyo.................................................................... 11 2.5.1 Bendung ...................................................................................... 11 2.5.2 Waduk ......................................................................................... 12 2.5.3 Gedung ........................................................................................ 12 2.5.4 Manejemen Proses ...................................................................... 13 BAB III Pelaksanaan Kerja Praktik ......................................................... 16
3.1 Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik ............................................................ 16 3.2 Tempat Pelaksanaan Kerja Praktik .......................................................... 16 3.3 Kegiatan ................................................................................................... 16 3.4 Proses Pembangkitan Listrik PLTA Lodoyo ........................................... 16 3.4.1 Proses Pembangkitan .................................................................. 16 3.4.2 Peralatan Utama PLTA Lodoyo .................................................. 18 3.4.2.1 Kolam Tandon Harian ......................................................... 18 3.4.2.2 Spillway ............................................................................... 19 3.4.2.3 Intake ................................................................................... 20 3.4.2.4 Turbin .................................................................................. 21 3.4.2.5 Draft Tube ........................................................................... 24 3.4.2.6 Tail Race ............................................................................. 25 3.4.2.7 Genearator .......................................................................... 25
viii
3.4.2.8 Instalasi Tenaga Listrik ....................................................... 26 3.4.3 Peralatan Bantu PLTA Lodoyo ................................................... 28 3.4.3.1 Lubricating Oil System........................................................ 28 3.4.3.2 Preassure Oil System .......................................................... 32 3.4.3.3 Water cooling System .......................................................... 37 3.4.3.4 Drainage System ................................................................. 38 3.4.3.5 Battery System ..................................................................... 40 3.4.3.6 OHTC ................................................................................. 40 3.4.3.7 PLTD Emergency Genset . ................................................... 41 3.4.3.8 Exhaust fan .......................................................................... 41 3.4.4 Singe Line PLTA Lodoyo ........................................................... 42 BAB IV Tugas Kerja Praktik ..................................................................... 45
4.1 Layout Toolset PLTA Lodoyo ................................................................. 45 4.2 Water cooling System ............................................................................... 50 4.3 Skema Festo Fluidsm H Gravity lubricating ........................................... 52 BAB 5 Kesimpulan dan Saran .................................................................... 61
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 61 5.2 Saran ........................................................................................................ 61 Daftar Pustaka ............................................................................................... 62 Lampiran ....................................................................................................... 63
ix
Daftar Gambar Gambar 2.1 Geografis PLTA UP Brantas ..................................................... 5 Gambar 2.2 Head Office PLTA Lodoyo ........................................................ 7 Gambar 2.3 Struktur Organisasi PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pembangkitan Brantas ....................................................... 9 Gambar 2.4 Struktur Organisasi PLTA Lodoyo ............................................ 10 Gambar 2.5 Pemasaran PLTA Lodoyo .......................................................... 15 Gambar 3.1 Potongan Memanjang PLTA Lodoyo ........................................ 17 Gambar 3.2 Diagram Alur Pembangkitan Listrik PLTA Lodoyo ................. 18 Gambar 3.3 Kolam Tando Harian .................................................................. 19 Gambar 3.4 Spillway ...................................................................................... 20 Gambar 3.5 Bangunan Pengambil Air ( Intake).............................................. 20 Gambar 3.6 Pesawat Pengangkut Sampah ..................................................... 21 Gambar 3.7 Spesifikasi Turbin ...................................................................... 22 Gambar 3.8 Casing ........................................................................................ 22 Gambar 3.9 Guide Vane ................................................................................ 23 Gambar 3.10 Runner Vane ............................................................................. 23 Gambar 3.11 Poros Turbin ............................................................................. 24 Gambar 3.12 Tail Race .................................................................................. 25 Gambar 3.13 Spesifikasi Generator ............................................................... 25 Gambar 3.14 Main Trafo dan Station Service Trafo ...................................... 27 Gambar 3.15 Switchgear ................................................................................ 27
x
Gambar 3.16 Lubricating Oil Sumptank ........................................................ 28 Gambar 3.17 Motor Pump lubricating Oil..................................................... 29 Gambar 3.18 Strainer ..................................................................................... 29 Gambar 3.19 Water cooling .......................................................................... 29 Gambar 3.20 Gravity Tank............................................................................. 30 Gambar 3.21 Oil Flow Relay ......................................................................... 30 Gambar 3.22 Diagram Alur lubricating Oil System ...................................... 31 Gambar 3.23 Diagram Alur Pressure oil System .......................................... 33 Gambar 3.24 Sump Tank Oil Pressure ........................................................... 33 Gambar 3.25 POT .......................................................................................... 34 Gambar 3.26 EPOT ........................................................................................ 34 Gambar 3.27 Leakage Oil Tank ..................................................................... 34 Gambar 3.28 Diagram Alur Water cooling System ........................................ 37 Gambar 3.29 Drainage Pump dan Sump Pit .................................................. 39 Gambar 3.30 Diagram Alur Drainage System ............................................... 39 Gambar 3.31 OHTC ....................................................................................... 41 Gambar 3.32 Genset ....................................................................................... 41 Gambar 3.33 Spesifikasi Genset .................................................................... 41 Gambar 3.34 Exhaust fan ............................................................................... 42 Gambar 3.35 Single Line PLTA Lodoyo ....................................................... 42 Gambar 3.36 Serandang Hubung ke GI Wlingi ............................................. 43 Gambar 3.37 Serandang Hubung ke GI Blitar ............................................... 43
xi
Gambar 3.38 Station Service Trafo ................................................................ 44 Gambar 4.1 Layout Lantai Assembly Bay ...................................................... 46 Gambar 4.2 Layout Toolboard Lantai B2 ...................................................... 47 Gambar 4.3 Layout Lantai B3 ........................................................................ 48 Gambar 4.4 Layout Toolboard Lantai B3 ...................................................... 48 Gambar 4.5 Layout Lantai B5 ........................................................................ 50 Gambar 4.6 Layout Toolboard Lantai B5 ...................................................... 50 Gambar 4.7 Line Diagram Water cooling System .......................................... 51 Gambar 4.8 Gambar Skema Alat Penukar Kalor ........................................... 52 Gambar 4.9 Nilai F Untuk Lintas Selongsong ............................................... 54 Gambar 5.0 Data pengukuran operasional PLTA lodoyo .............................. 55 Gambar 5.1. Skema lubricating System dengan Festo Fluidsm H ................. 60
xii
Daftar Tabel Tabel 2.1 Daya terpasang PT. PJB UP Brantas ............................................ 6 Tabel 3.1 Spesifikasi Trafo ............................................................................ 26 Tabel 4.1 Daftar Tools Maintenance Lantai 1 ............................................... 45 Tabel 4.2 Daftar Tools Maintenance Lantai B2 ............................................. 46 Tabel 4.3 Daftar Tools Maintenance Lantai B3 ............................................. 47 Tabel 4.4 Daftar Tools Maintenance Lantai B4 ............................................. 49
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Jenjang pendidikan Program Diploma yang memuat konsepsi teoritis ilmu – ilmu dasar yang mengharuskan mahasiswa untuk memahami, mengetahui dan mengambil manfaat dari ilmu tersebut, dan hal ini tidak tergantung pada metode pembelajaran klasik namun cara yang lebih komprehensif dan tepat guna. Salah satu contoh prinsip pembelajaran yang komprehensif adalah dengan observasi lapangan tentang terjadinya fenomena alam yang sebelumnya telah dikajisecara teoritis dan ilmiah. Berdasarkan argument diatas maka dalam jenjang Program Studi Diploma dibutuhkan suatu proses pembelajaran dengan mengamati fenomena atau proses berdasarkan relasi ilmunya dengan studi langsung dilapangan. Hal ini lebih lanjut didefinisikan oleh perguruan tinggi sebagai Magang / kerja praktik (KP), yang dibebankan pada kurikulum sebagai mata kuliah dengan bobot 2 SKS (Sistem Kredit Semester). Keberadaan mahasiswa dilingkungan rekayasa yang bernaung dalam Sekolah Vokasi mengharuskan setiap mahasiswa untuk berinteraksi dengan teknologi yang diterapkan pada industri dan aplikasi terapan. Ini tentunya didapatkan dari proses yang sudah atau akan berjalan pada suatu industri diluar pembelajaran secara teoritis. Sebuah industri harus mengaplikasikan teknologi yang berarti kemampuan memanfaatkan teknologi secara efektif dan sekaligus mengembangkannya. Teknologi mempunyai arti sebagai rangkaian proses, alat, metode, prosedur dan piranti yang digunakan untuk memproduksi barang dan jasa. Pemilihan teknologi akan mempengaruhi desain pekerjaan, produktivitas, kualitas dan strategi perusahaan. Dengan alasan inilah maka diusulkan kerja praktik dengan harapan dapat melihat lebih lanjut tentang kajian manajemen teknologi suatu perusahaan dan mampu melihat realita teknologi atau proses yang diterapkan dilapangan agar
1
lebih memahami konsepsi teoritis dan mengambil manfaat dari sana. Selain itu juga, sebagai sarana mentransfer pengetahuan tentang teknologi kepada mahasiswa dan penanaman sikap mental dan disiplin serta rasa tanggung jawab terhadap lingkungan kerjanya. 1.2 Tujuan Kerja Praktik 1.2.1 Tujuan Umum
a. Untuk memenuhi salah satu persyaratan akademis untuk lulus di Program Diploma
Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada.
b. Menerapkan konsep-konsep dasar ilmu pengetahuan yang telah dipelajari dibangku perkuliahan. c. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang dunia kerja. d. Menjalin kerjasama yang erat antara Program Diploma Teknik Mesin Sekolah Vokasi
Universitas Gadjah Mada dengan industri sehingga tercipta
hubungan yang
saling menguntungkan di antara kedua belah pihak.
1.2.2 Tujuan Khusus
a. Mengetahui sistem produksi daya listrik dengan menggunakan tenaga air. b. Mengetahui mesin-mesin yang digunakan dalam untuk menghasilkan listrik. c. Mengenal proses overhaul. d. Mengenal sistem distribusi dan perawatan pada pembangkitan listrik dengan tenaga air. 1.3 Batasan Masalah
Ruang lingkup dari pembahasan karya tulis ini adalah laporan kegiatan kegiatan yang penulis laksanakan selama Kerja Praktik di PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pembengkitan Brantas tepatnya di PLTA Lodoyo. 1.4 Metode Pengumpulan Data
Dalam menyusun laporan Ketja Praktik, penulis menggunakan metode metode penulisan sebagai berikut: 1. Metode Interview Dengan melakukan wawancara dan diskusi dengan pihak-pihak yang terkait dengan isi makalah ini.
2
2. Metode Studi Pustaka Dengan mengumpulkan data-data yang terdapat pada pedoman-pedoman maupun literatur – literatur baik internal maupun eksternal perusahaan yang terkait dengan pembahasan makalah ini. 3. Metode Pengamatan Lapangan (Observasi) Dengan melakukan perbandingan data yang telah didapat dengan literature literatur yang ada untuk memperoleh suatu kecocokan antara teori yang diperoleh dari kedua metode di atas dengan fakta di lapangan. 1.5 Sistematika Penulisan
Berikut adalah sistematika penulisan laporan. BAB I Pendahuluan Pada bagian ini penulis menguraikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, metode pengumpulan data, dan sistematika penulisan laporan Kerja Praktik. BAB II Tinjauan Umum Perusahaan Pada bagian ini penulis akan membahas secara singkat profil perusahaan tempat penulis kerja praktik dan sejarah dari perusahaan tersebut. BAB III Pelaksanaan Kerja Praktik Pada bab ini penulis akan menjelaskan mengenai tempat dimana penulis ditempatkan, waktu kerja di PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pembangkitan Brantas – PLTA Lodoyo, dan pengenalan tentang Alat Bantu di PLTA BAB IV Tugas Selama Kerja Praktik Pada bab ini penulis memaparkan tugas-tugas penulis selama kerja praktik di perusahaan dan pembahasan Water cooling System. BAB V Kesimpulan dan Saran Pada bab ini penulis memberikan kesimpulan dari laporan kerja praktik dan saran-saran penulis untuk kedepannya.
3
BAB II Tinjauan Umum Perusahaan
2.1 Sejarah PT. Pembangkitan Jawa Bali
Pada tahun 1945 dibentuk perusahaan listrik dan gas. Setelah itu pada tahun 1965 dipecah antara perusahaan listrik dan gas. Kemudian perusahaan listrik tersebut menjadi nama Perusahaan Listrik Negara (PLN) dengan status perusahaan umum. Pada tahun 1982 restrukturisasi dimulai di Jawa-Bali dengan pemisahan unit sesuai fungsinya, yaitu unit PLN pembangkitan dan pen yaluran. Pada tahun 1994, status PLN diubah menjadi Persero. Pada tahun 1995 dilakukan restrukturisasi di dalam PT. PLN (Perse ro) dengan membentuk dua anak perusahaan di bidang pembangkitan yang bertujuan memisahkan misi sosial dan misi komersial yang diemban. Pada tanggal 3 Oktober 1995, PT. Pembangkitan Tenaga listrik Jawa-Bali II atau yang lebih dikenal dengan nama PLN PJB II berdiri. Tujuan utama dibentuknya PLN PJB II adalah untuk menyelenggarakan usaha ketenagalistrikan yang bermutu tinggi serta handal berdasarkan prinsip industri dan niaga yang sehat dan efesien. Pada tahun 2000, PLN PJB II berubah nama menjadi PT. Pembangkitan Jawa-Bali. Saat ini, PJB memiliki 8 unit pembangkit dengan kapasitas terpasang 6.526 MW dan asset setara kurang lebih Rp 41.5 trilyun. Didukung 2.203 karyawan, mutu, kehandalan dan layanan yang diberikan mampu memenuhi standart internasional. 2.1.1 Unit Pembangkitan Brantas
Unit Pembangkitan (UP) Brantas adalah salah satu unit PT. PJB yang mengoprasikan 12 PLTA yang tersebar di 5 kabupaten di J awa Timur. Kapasitasnya cukup kecil, yaitu hanya 281 MW atau 4,1 persen dari seluruh kapasitas terpasang PT. PJB. Kontribusi ke sistem Jawa, Madura, Bali (Jamali) hanya sekitar 2 persen. Keberadaanya lebih berfungsi sebagai initial charging saat sistem kehilangan daya (black out ) dan memperbaiki sistem tegangan di sistem Jawa Timur bagian selatan.
4
Dua belas PLTA itu adalah Sengguruh, Sutami, Selorejo, Ngebel, Tulungagung, Wlingi, Lodoyo, Medalan, Siman, Giringan, Galang, dan Wonorejo. Pada tahun 2008 dan 2009 dinobatkan sebagai unit pembangkitan hidro terbaik diantar pembangkit di PJB.
Gambar 2.1 Geografis letak PLTA
5
Tabel 2.1 Daya terpasang PT. PJB UP Brantas
2.1.2 PLTA Lodoyo
Bendung Lodoyo terletak di Dusun Serut, Desa Gogodeso, Kecamatan Kanigoro, Kabupaten Blitar, Jawa Timur. Bendung ini terletak di aliran sebelah utara sungai Brantas yang berjarak ± 7 km disebelah hilir dari PLTA Wlingi Raya. Bendung ini dibangun untuk menetralisir fluktuasi air dari pengoperasian PLTA Wlingi Raya yang berkapasitas 2×27 MW. Untuk memanfaatkan keluaran air dari bendung Lodoyo, maka proyek sungai Brantas membangun PLTA Lodoyo yang terletak
disebelah
utara
bendung
(kanal).
Bendung
Lodoyo
merupakan
pembangunan lanjutan dari pembangunan proyek Wlingi Raya.
6
Gambar 2.2 Head Office PLTA Lodoyo Pembangunan bendung Lodoyo dimaksudkan untuk after bay PLTA Wlingi Raya, maka untuk memanfaatkanya dibangun PLTA Lodoyo dengan kapasitas maksimal 1×5,3 MVA (1×4,5MW) dengan produksi tenaga listrik sebesar ± 37× 106 KWh/tahun. Pembangunan ini dimulai dengan studi kelayakan pada tahun 1977 oleh Badan Pelaksana Proyek dan dapat diselesaikan pada akhir tahun 1977 oleh konsultan dan supervise Nipon Koico. LTD Japan. Pembangunan PLTA Lodoyo ini baru dapat dimulai pada tahun 1978 dan selesai pada akhir tahun 1980. Sejak bulan April 1981 bendung Lodoyo dapat dioperasikan walaupun PLTA masih dalam proses pembangunan. Pada PLTA Lodoyo ini lebih disebut sebagai Bendung Lodoyo bukan Bendungan Lodoyo. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan istilah kata Bendung dan Bendungan. Perbedaanya adalah jika Bendungan ialah sungai yang dibendung dan tidak ada kanalnya, sehingga hanya gundukan tanah yang ditembok. Sebagai contoh yang ada di Kabupaten Malang Jawa Timur adalah bendungan Sengguruh yang ada di Kepanjen dan Bendungan Sutami yang ada di Karangkates. Sedangkan Bendung memiliki kanal-kanal yang jumlahnya banyak, sehingga debit air dan elevasinya bisa diatur ketinggianya. Pada tahun 1981 PLTA Lodoyo mulai dikerjakan dan selesai pada tahun 1983, mulai dioprasikan pada tahun 1984.
7
Pada hakekatnya manfaat dan tujuan dari pada dibangunnya Bendung Lodoyo adalah : 1. Merupakan afterbay PLTA Wlingi Raya 2. Pembangkit Listrik 3. Mengendalikan aliran sungai Brantas 4. Pengembangan perikanan darat 5. Mengendalikan banjir 6. Pengairan (irigasi) 7. Objek wisata 2.2 Visi dan Misi Perusahaan
Dalam sebuah organisasi atau sebuah perusahaan pasti ada sebuah Visi dan Misi yang menjadi tujuan yang akan dicapai oleh perusahaan tersebut. Adapun Visi dan misi yang ingin dicapai oleh PT.PJB sebagai berikut : Visi :
1. Menguasai pasar di Indonesia. 2. Menjadi perusahaan kelas dunia. 3. Memiliki SDM yang profesional. 4. Peduli lingkungan. Misi :
1. Memproduksi tenaga listrik yang handal dan berdaya saing. 2. Meningkatkan kinerja secara berkelanjutan melalui implementasi tata kelola pembangkitan dan sinergi bussines partner dengan metode best practice dan ramah lingkungan. 3. Mengembangkan kapasitas dan kapabilitas SDM yang mempunyai kompetensi teknik dan manjerial yang unggul dan berwawasan bisnis
8
2.3 Struktur Organisasi Saham PT. Pembangkitan Jawa Bali UP Brantas
Gambar 2.3 Struktur Saham PT.PJB
9
2.4 Struktur Organisasi PLTA Lodoyo
Gambar 2.4 Struktur Organisasi PLTA Lodoyo
10
2.4.1 Uraian Tugas
1)
Kepala PLTA Bertanggung jawab atas segala kelangsungan opersai pemeliharaan di PLTA Lodoyo.
2)
Pemeliharaan Mesin Bertanggung jawab terhadap perawatan permesinan pada PLTA Lodoyo.
3)
Pemeliharaan Listrik Bertanggung jawab terhadap perawatan kelistrikan pada PLTA Lodoyo.
4)
Pemeliharaan Kontrol Bertanggung jawab terhadap perawatan kontrol dan instrumentasi pada PLTA Lodoyo.
5)
Lingkungan & Keselamatan dan Kesehatan Kerja Bertanggung jawab terhadap kondisi lingkungan dan pelaksanaan K3 pada PLTA Lodoyo.
6)
Gudang Bertanggung jawab terhadap keluar masuknya barang dari gudang.
7)
Operator Bertanggung jawab terhadap pengoprasian unit pembangkit pada PLTA Lodoyo.
2.5 Perlengkapan PLTA Lodoyo 2.5.1 Bendung
Bendung adalah suatu tempat yang berfungsi untuk mengatur pemakaian air pada suatu pembangkit listrik tenaga air sehingga tinggi (elevasi) permukaan air sesuai dengan standart untuk beroperasinya suatu turbin air. Berikut merupakan data teknis Bendung PLTA Lodoyo: - Type
: Bendung Gerak
- Elevasi
: 148 m
- Lebar
: 8 @ 12 m
- Roller gate
: 8 @ 12 x 11.30 m 11
- Debit Banjir
: 3.9700 m 3/detik
- Kecepatan pintu air
: 0.3 m3/menit
2.5.2 Waduk
Waduk merupakan tempat penyimpanan air pada musim hujan ataupun selama jam beban berkurang untuk persediaan pemakaian air pada musim kemarau atau pada waktu beban puncak, dinama debit airnya dalam jumlah besar sangat dibutuhkan. Waduk lodoyo merupaka waduk harian ( Kolam Tandon Harian ) dimana pada hal ini dimaksudkan air dalam waduk tidak terlalu berelebihan hingga melebihi elevasi maksimum yang diinginkan, bila suatu waktu turun hujan lebat sehingga pengaturan air dalam waduk pembuanganya tidak teratur yang akhirnya dapat mengakibatkan banjir. Air yang disimpan di waduk lodoyo merupakan keluaran dari Bendungan wlingi Raya dan di tambah sungai – sungai di sekitarnya. Waduk Lodoyo ini berfungsi sebagai pembangkit tenaga listrik 4.7 MW. - Luas daerah aliran
: 3.017 km2 (termasuk wlingi raya )
- Elevasi tertinggi
: 136 m
- Elevasi terendah
: 125.50 m
- Elevasi banjir
: 135.5 m
- Luas daerah terendam
: 0.94 km2
- Kapasitas waduk bruto
: 5.200.000 m 3
- Kapasitas waduk netto
: 5.000.000 m 3
- Debet banjir perencanaan
: 3.970 m3/det
2.5.3 Gedung
Gedung pada PLTA Lodoyo terdiri dari 2 bagian, gedung sentral dan gedung control. Gedung sentral merupakan gedung dimana terdapat peralatan yang berhubungan dengan pembangkit tenaga listrik seperti turbin, generator dan peralatan pengontrol. Gedung sentral terdiri dari 3 lantai dibawah tanah dan gedung control yang terdiri 2 lantai di atas tanah. Ruangan-ruangan yang terdapat di gedung sentral : a. Lantai 1
: a. Water supply
12
b. Drain pump c. Main strainer d. Leakage oil sump tank e. lubricating oil sump tank b. Lantai 2
: a. Pressure oil sump tank b. Oil cooler
c. Lantai 3
: a. Ruang Turbin b. Pressure oil tank
Ruangan yang terdapat pada gedung control ( Control room) : a. Lantai 1 : a. Switch Gear b. Ruang tata usaha c. Ruang PLTD ( Genset ) d. Perpustakaan b. Lantai 2: a. Ruang Kepala PLTA b. Ruang control c. Ruang baterai 2.5.4
Manajemen Produksi
1. Bahan baku Bahan baku produksi dari pembangkitan Lodoyo berupa air yang didapatkan dari aliran sungai brantas yang dibendung untuk mendapatkan energi potensial yang cukup untuk menggerakkan turbin.
2. Mesin – mesin produksi Untuk menunjang suatu pembangkitan listrik bisa bekerja secara optimal memproduksi listrik, maka suatu pembangkitan listrik memerlukan perala tan utama dan peralatan bantu demi mewujudkan hasil tersebut. Pada peralatan pembangkitan lodoyo terdiri dari peralatan utama dan peralatan bantu, berikut uraian berupa alatalat utama dan bantu: 13
a. Peralatan utama pembangkitan PLTA Lodoyo meliputi : 1.
Water way
2.
Turbin
3.
Generator
4.
Transformator
5.
Serandang hubung
b. Peralatan bantu pembangkitan PLTA Lodoyo meliputi : 1. Lubricating Oil System ( pelumasan ) 2.
Water cooling System( pendinginan oli )
3. Drainage System ( pembuangan air ) 4. Pressure oil System ( minyak bertekanan ) 5.
OHTC ( Overhead Travelling Crane )
6. Battery System 7.
PLTD
8. Exhaust fan 3. Proses produksi Pembangkitan Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan suatu pembangkitan yang bahan baku untuk menggerakkan turbin adalah air. PLTA Lodoyo merupakan salah satu unit pembangkit Brantas yang menggunakan air dalam proses pembangkitanya. Pada PLTA Lodoyo memanfaatkan energi potensial air dari bendung sungai brantas untuk proses pembangkitan. Pada dasarnya energi air yang dimanfaatkan tersebut adalah energi potensial yaitu energi yang berdasarkan perbedaan ketinggian. Energi potensial tersebut akan timbul jika air yang mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Energi aliran air dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin air yang dihubungkan seporos dengan rotor generator (kopel). Putaran rotor yang diberi aliran arus searah (DC) pada generator akan menimbulkan medan magnet, medan magnet pada belitan rotor menimbulkan fluks magnet yang akan memotong kumparan/belitan pada stator, sehingga apabila belitan stator telah terpotong oleh fluks magnet maka akan timbul tegangan induksi / GGL ( Gaya Gerak Listrik ), dimana pada belitan stator merupakan rangkaian tertutup maka akan muncul arus.
14
Dari stator inilah tegangan output generator. Besarnya GGL induksi yang dihasilkan generator tergantung pada kecepatan putaran rotor, jumlah kutub dan jumlah belitan pada stator. 4. Pemasaran
Gambar 2.5 Pemasaran PLTA Lodoyo
Pada gambar dijelaskan bahwa Pembangkitan PLTA Lodoyo ini nantinya akan di salurkan melalui Serandang hubung (Switch yard ) dengan saluran express line ke Gardu Induk Wlingi ( GI Wlingi ) atau Gardu Induk Blitar baru (GI Blitar baru). Kemudian dari GI Wlingi ataupun GI Blitar baru disalurkan ke penyulang – penyulang yang selanjutnya di duturunkan (Step down) dari tegangan 20 KV menjadi 380 V / 220 V, tegangan tersebut yang digunakan oleh para konsumen.
15
BAB III PELAKSANAAN KERJA PAKTIK 3.1 Waktu Magang
Praktik Kerja Lapangan (PKL) ini dilaksanakan ± 4 (empat) bulan mulai daritanggal 18 Januari 2016 sampai 16 Mei 2016 Hari kerja dimulai pada: Senin-Kamis : 07.30 – 16.00 WIB Jum’at
: 07.30 – 15.00 WIB
Sabtu-Minggu : Libur. 3.2 Tempat Pelaksanaan
Praktik Kerja Lapangan (PKL) ini dilaksanakan di PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pembangkitan Brantas, PLTA Lodoyo yang beralamat di Dusun Serut, Desa Gogodeso, Kecamatan Kanigoro, Kabupaten Blitar, Jawa Timur. 3.3 Kegiatan
Selama empat bulan Praktik Kerja Lapangan di PT. Pembangkitan Jawa Bali UP Brantas PLTA Lodoyo Indonesia penulis di tempatkan di bagian engineer mesin. Department ini mengerjakan proses maintenance pada sejumlah tools dan mesin yang ada di unit PLTA Lodoyo seperti Gravity Lubrication, Preassure Tank System, Governoor System. 3.4 Proses Pembangkitan Listrik PLTA Lodoyo 3.4.1 Proses Pembangkitan
Pembangkitan Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan suatu pembangkitan yang bahan baku untuk menggerakkan turbin adalah air. PLTA Lodoyo merupakan salah satu unit pembangkitan Brantas yang menggunakan air dalam proses pembangkitanya. Pada PLTA Lodoyo memanfaatkan energi potensial air dari bendung sungai brantas untuk proses pembangkitan.
16
Gambar 3.1 Potongan memanjang PLTA Lodoyo
Pada dasarnya energi air yang dimanfaatkan tersebut adalah energi potensial yaitu energi yang berdasarkan perbedaan ketinggian. Energi potensial te rsebut akan timbul jika air yang mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Kapasitas pembangkitan dari PLTA merupakan fungsi dari head (tinggi hidrolik air) dan debit air yang dilepaskan melalui turbin hidrolik, dapat ditunjukkan pada persamaan berikut P = 9.8 ɳ Q H Dimana:
P = Daya (kilowatt) ɳ = Efesiensi Pembangkit Q = debit air (m/s) H = head / tinggi jatuh air (m)
Energi aliran air dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin air yang dihubungkan seporos dengan rotor generator (kopel). Putaran rotor yang diberi aliran arus searah (DC) pada generator akan menimbulkan medan magnet, medan magnet pada belitan rotor menimbulkan fluks magnet yang akan memotong kumparan/belitan pada stator, sehingga apabila belitan stator telah terpotong oleh fluks magnet maka akan timbul tegangan induksi / GGL ( Gaya Gerak Listrik ), dimana pada belitan stator merupakan rangkaian tertutup maka akan muncul arus. Dari stator inilah tegangan output generator. Besarnya GGL induksi yang
17
dihasilkan generator tergantung pada kecepatan putaran rotor, jumlah kutub dan jumlah belitan pada stator.
Gambar 3.2 Diagram alur pembangkitan listrik PLTA Lodoyo Untuk menunjang suatu proses pembangkitan listrik di PLTA Lodoyo secara optimal perlu adanya peran daripada peralatan utama dan peralatan bantu. Peran peralatan utama sangat vital karena merupakan inti dari proses pembangkitan, sedangkan untuk peralatan bantu dapat dikatakan sebagai penunjang untuk memaksimalkan dari peralatan utama. 3.4.2 Peralatan Utama PLTA Lodoyo
Peralatan Utama merupakan peralatan yang sangat vital dibutuhkan dalam proses pembangkitan listrik. Peralatan-peralatan tersebut terbagi menjadi main System dan sub System. 3.4.2.1 Kolam Tandon Harian (KTH)
Kolam tando harian (KTH) pada PLTA Lodoyo berfungsi sebagai penampungan air sementara sebelum dialirkan ke turbin melalui head tank yang sebelumnya melalui Intake gate. Selain digunakan sebagai penampungan air sementara, KTH digunakan sebagai kolam pengendap pasir untuk menghindari masuknya tanah atau pasir ke dalam saluran tekanan, karena PLTA Lodoyo merupakan PLTA jenis aliran sungai langsung (run-of-river). KTH berbeda
18
dengan waduk, KTH hanya digunakan untuk menampung air sementara dari sungai, dimana air yang berada di KTH akan habis dalam waktu sehari, sedangkan air dalam waduk/bendungan dapat digunakan dalam jangka waktu satu tahun operasi.
Gambar 3.3 Kolam Tando Harian 3.4.2.2 Saluran Pelimpah (Spillway )
Saluran pelimpah (Spillway) berfungsi melimpahkan air apabila tinggi muka air pada KTH melampaui batas maksimum (kondisi banjir), dan menjaga elevasi air pada KTH tetap di keadaan yang nominal,sehingga dapat memenuhi putaran (rpm) generator yang telah ditentukan. Dalam hal ini putaran yang dihasilkan oleh turbin yang di kopel dengan generator harus stabil, salah satu penjagaannya yaitu dengan mengatur debit dan elevasi air di KTH. Pada bendung Lodoyo, pengoperasian Spillway dikendalikan oleh pihak PJT (Perum Jasa Tirta), tetapi juga dengan koordinasi terlebih dahulu kepada pihak PLTA Lodoyo. Spesifikasi Spillway: b. Jenis
: Pintu Roda tetap
c. Ukuran Pintu
: 12,00 x 11,30 m
d. Berat
: 73,8 ton
e. Jumlah
:8
f. Tinggi angkat
: 12,00 m
g. Kecepatan angkat
: 0,3 m/menit
19
Gambar 3.4 Spillway 3.4.2.3 Bangunan Pengambil Air ( Intake )
Gambar 3.5 Bangunan Intake Bangunan pengambil air ( Intake) adalah fasilitas yang dipakai untuk mengambil air langsung dari KTH untuk disalurkan ke saluran tekanan ( pressure tunnel ). Bangunan pengambil air ini dilengkapi dengan pintu pengambilan air ( Intake gate) yang pada operasi normalnya, pintu ini membuka penuh. Pada bagian depan Intake terdapat trash rack dan pesawat pengangkut sampah (PPS) yang berguna untuk menyaring kotoran atau sampah yang terbawa bersama air, sehingga kinerja turbin menjadi lancar. Spesifikasi Intake gate:
Elevasi
: EL 125,00 m
Jenis pintu
: Pintu Roda tetap
20
Ukuran pintu
: 12 m x 11,30 m
Tinggi angkat
: 12,00 m
Jumlah
: 1 set
Kecepatan angkat
: 0.3 m/dt
Gambar 3.6 Pesawat Pengangkut Sampah
PPS adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk membersihkan dan mengangkut samapat yang berada di trash rack / penyaring didepan Intake gate PLTA Lodoyo.
Bracket adalah bagian dari PPS yang berfungsi untuk mengambil sampah yang berada di trash rack.
Remote adalah peralatan yang dioperasikan untuk mengendalikan bracket seperti fungsi naik turun, kanan kiri, dan buka tutup bracket .
3.4.2.4 Turbin
Turbin berfungsi untuk merubah energi potensial dan kinetik air menjadi energi mekanik berupa putaran poros untuk memutar rotor generator sehingga menjadi energi listrik. Pada PLTA Lodoyo turbin yang dipakai adalah jenis turbin kaplan horizontal karena head (tinggi hidrolik air) hanya 11,6 meter.
21
Gambar 3.7 Spesifikasi Turbin a.
Casing
Casing (rumah turbin) berfungsi mengarahkan atau menyalurkan air ( distribusi ) ke arah Guide Vane yang selanjutnya ke Runner Vane, agar air terbagi ke seluruh sisi Runner Vane dengan tekanan dan kecepatan yang sama.
Gambar 3.8 Casing b. Gui de Vane
Guide Vane berfungsi untuk mengatur daya output turbin. Pada Guide Vane terdapat pisau (blade) yang dapat diatur untuk menambah atau mengurangi debit air yang melalui turbin. Besar kecilnya pembukaan Guide Vane diatur oleh gerakan dari pada servo motor yang disebabkan oleh adanya tekanan dari oli yang kemudian dikendalikan oleh sistem governor secara otomatis dengan tujuan menjaga kecepatan putar poros turbin konstan (150 rpm) meskipun pada saat beban berfluktuasi.
22
Gambar 3.9 Guide Vane c. Runner Vane
Runner Vane berfungsi untuk merubah energi kinetik dan potensial air menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Pada turbin kaplan, selain mengatur pembukaan Guide vane, sistem governor juga mengatur sudu-sudu Runner Vane menggunakan oli bertekanan untuk menjaga efisiensi turbin secara optimal dan tujuannya agar Runner Vane bisa secara tepat dan langsung mengimbangi respon air bila terjadi perubahan kecepatan air, sehingga putaran poros stabil.
Gambar 3.10 Runner Vane d. Poros Turbin
Poros turbin ini terdiri dari dua bagiam, yaitu bagian dalam (inner shaft ) dan bagian luar (outer shaft ). Pada masing – masing gap dari lapisan poros turbin tersebut terisi oli tekanan yang berasal dari governor untuk menggerakkan Runner Vane. Didalam shaft tersebut terdapat dua buah saluran yaitu bagian dalam dan bagian luar. Saluran bagian dalam shaft mengalirkan oli ke ruangan muka silinder cover sedangkan bagian luar mengalirkan oli ke ruang bagian belakang dari silinder 23
cover. Oli pada saluran bagian luar berfungsi untuk menutupan Runner Vane sedangkan bagian dalam untuk pembukaan Runner Vane.
Gambar 3.11 Poros turbin e. Bantalan (Bearing )
Bantalan berfungsi sebagai pemegang yang mampu menerima gaya-gaya radial(sentrifugal) atau gaya memutar maupun gaya-gaya aksial poros atau gaya maju mundur oleh poros ( shaft ) turbin akibat dari tekanan yang dihasilkan oleh air ke Runner Vane. Terdapat 5 (lima) bantalan pada turbin dan generator. Kelima bantalan tersebut antara lain: a.
Bantalan pengarah turbin ( Guide Bearing )
b.
Bantalan dorong normal generator ( Normal Thrust Bearing )
c.
Bantalan dorong balik generator ( Reverse Thrust Bearing )
d.
Bantalan pengarah generator sisi turbin ( Turbine side generator Guide Bearing )
e.
Bantalan pengarah generator sisi tabung minyak tekan (Oil healside generator Guide Bearing )
3.4.2.5 Draft Tube
Draft Tube yang berbentuk agak mengerucut dengan tujuan untuk melepas tekanan dan menata gerak aliran air yang telah melewati Runner Vane, dimana air yang bergerak ke segala arah setelah keluar dari Runner Vane. Konstruksi dari Draft Tube sendiri yaitu seperti ada dinding, yang digunakan untuk menghambat aliran air yang deras, dan
bentuk agak miring ke atas. Fungsi lain dari draft tube yaitu
menjaga pelepasan air yang telah melewati turbin menuju tail race.
24
3.4.2.6 Tail Race
Tail Race berfungsi untuk mengalirkan air dari Draft Tube ke arah sungai hilir. Tail race dilengkapi dengan pintu (Tail race gate) yang digunakan untuk menutup aliran air dari Tail Race ke Draft Tube pada waktu diadakan pemeliharaan turbin.
Gambar 3.12 Tail Race Spesifikasi saluran bawah:
Elevasi
: 124,600 m
Elevasi dasar
: 123,00 m
3.4.2.7 Generator
Generator berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator ditentukan oleh tenaga output yang dihasilkan oleh turbin.Spesifikasi generator yang terdapat pada PLTA Lodoyo.
Gambar 3.13 Spesifikasi Generator
25
3.4.2.8 Penghubung (Intalasi Tenaga Listrik)
Penghubung instalasi penyaluran tenaga listrik ini merupakan salah satu hal yang utama dalam proses pembangkitan PLTA Lodoyo beberapa diantaranya
Peralatan Hubung Bagi ( Switchgear )
Transformator tenaga ( Power Step up Transformer )
Serandang hubung ( Switchyard )
Proteksi dan Kontrol
a. Transfomator
Transformator adalah peralatan listrik untuk memindahkan daya listrik dengan mengubah level tegangan dan arus listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu elektromagnetik. Pada PLTA Lodoyo terdapat 2 Transformator tenaga yaitu trafo utama (main Transformator ) dan trafo pemakaian sendiri ( station Service Transformator ). Transformator utama berfungsi untuk menaikkan tegangan dari generator dari 6.6 kV menjadi tegangan sistem distribusi 22 kV menuju GI Wlingi ataupun GI Blitar. Sedangkan Transformator pemakaian sendiri berfungsi untuk menurunkan tegangan generator 6.6 kV atau tegangan dari Transformator utama (pada saat kondisi unit padam) menjadi tegangan 380 V / 220 V pemakaian sendiri untuk peralatan bantu, sistem proteksi dan sistem penerangan dll. Tabel 3.1 Spesifikasi Trafo
26
Gambar 3.14 Main Trafo dan Station Service Trafo b. Peralatan Penghubung Bagi ( Switch Gear )
Switch Gear ini merupakan peralatan hubung bagi yang berfungsi untuk menyalurkan energi listrik PLTA Lodoyo yang dihasilkan oleh generator. Peralatan switchgear yang ada di PLTA Lodoyo ini terdiri dari panel – panel seperti Circuit breaker ( CB ) atau pemutus tenaga ( PMT ) , disconnecting switch ( DS ) atau pemisah ( PMS ), rail ( Busbar rele proteksi , meter pengukuran, trafo eksitasi ).
Gambar 3.15 Switchgear c. Serandang Pengubung ( Switchyard )
Serandang hubung meruapakan peralatan yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik ke sistem kelistrikan atau menerima tenaga listrik dari sistim kelistrikan. Switchyard yang ada di PLTA Lodoyo ini difungsikan sebagai menyalurkan tenaga listrik dengan menstransmisikan ke GI Wlingi dan GI Blitar baru. d. Proteksi Kontrol Panel
Supaya penyaluran tenaga listrik yang dihasilkan berjalan dengan baik, efisien dan aman, maka diperlukan sistem pengaman dan kontrol sistem pengaman ( relay proteksi ) untuk mencegah atau mengamankan peralatan dari kerusakan – kerusakan karena terjadi gangguan atau operasi abnormal seperti relay arus lebih,
27
relay tegangan dan panel. 3.4.3 Peralatan Bantu PLTA Lodoyo 3.4.3.1 lubr icating Oil Syste ystem m
Lubricating Oil System merupakan suatu sistem yang menyediakan minyak pelumasan untuk 5 (lima) bantalan pada generator dan turbin. Pelumasan disini bertujuan untuk menjaga bantalan terhadap gesekan mekanik dengan poros, agar poros tidak cepat aus aus dan mengurangi panas sehingga sehingga operasi turbin dan generator menjadi lancar. Bagian utama dari lu dari lubricating bricating Oil System antara lain : a. Sump Tank lubricating Sump Tank lubricating Digunakan Digunakan sebagai penampung penampung minyak minyak pelumas yang akan disalurkan ke gravity tank dan sebagai penampung kembali minyak yang telah digunakan untuk melumasi kelima bantalan.
Gambar 3.16 lubricating 3.16 lubricating oil sump tank b. Pompa minyak Ponpa mianyak digunakan untuk mensupply atau memompa minyak yang terdapat pada Sump Tank lubricating lubricati ng menuju gravity tank .Terdapat .Terdapat 2 buah motor yang digunakan secara bergantian, dimana apabila salah satu motor mengalami gangguan, gangguan, sistem pelumasan masih dapat bekerja dengan bantuan motor yang lain.
28
Gambar 3.17 Motor 3.17 Motor Pump Pump lubricating lubricating Oil c. Strainer Strainer digunakan Strainer digunakan untuk unt uk menyaring kotoran yang terkandung dalam minyak untuk pelumasan Bearing pelumasan Bearing – – Bearing Bearing .
Gambar 3.18 Strainer 3.18 Strainer d. Cooler Oil Cooler oil
digunakan untuk mendinginkan temperatur dari minyak
pelumasan setelah digunakan untuk melumasi kelima bantalan turbin dan generator. Pendinginan oli ini menggunakan air yang dialirkan melalui pipa kapiler yang terdapat di Water cooling tank cooling tank , dimana air yang digunakan untuk pendinginan pendinginan diambil dari dari casing turbine. turbine.
Gambar 3.19 Water cooling /Oil cooler
29
e. Gravity tank Gravity tank digunakan untuk manampung minyak pelumas dari Sump Tank lubricating yang dipompa dengan lubricating dengan lubricating oil pump dan pump dan siap untuk disirkulasikan pada kelima bantalan turbin dan generator. Cara kerja dari penyaluran oli ke masing-masing masing-masing Bearing Bearing menggunakan menggunakan pemanfaatan gravitasi bumi.
Gambar 3.20 Gravity Tank f.
Oil flow relay Oil flow relay digunakan untuk mendeteksi adanya aliran minyak
pelumas menuju bantalan bantalan turbin dan generator. generator.
Gambar 3. 21 Oil Flow Relay
30
Gambar 3.22 Diagram alur lubricating Oil System Cara kerja l ubricating Oi l System :
Dari Sump Tank lubrication berfungsi memasok kebutuhan minyak bagi System pelumasan dan menampung minyak yang kembali dari System pelumasan. Di dalam tangki dilengkapi dengan filter (Strainer ) yang berguna untuk menyaring kotoran pada oli pelumasan dengan dilengkapi water contaminant yang mendeteksi adanya air dalam Sump Tank lubrication. Pada sumptank terdapat batangan magnet yang berfungsi sebagai pengikat kotoran / geram yang bersifat magnetik agar tidak merusak sistem. Jika terdapat air lebih dari 5 % sensor contaminant water akan bekerja dan akan memberi sinyal alarm pada control panel, dan untuk melihat level minyak dalam tangki secara visual disediakan gelas duga dan tongkat pengukur ( deep stick ). Setelah oli berkumpul di Sump Tank lubrication. Oli di pompa dengan tube oil pompa menuju Oil cooler untuk pendinginan serta penyerapan panas minyak pelumas yang keluar dari bantalan ( Bearing ) turbin sebelum menuju ke gravity tank , setelah oli memenuhi gravity tank , dengan memanfaatkan gaya gravitasi oli secara otomatis mengalir melewati Oil Flow Relay ( sensor ) untuk
31
mendeteksi adanya oli yang mengalir menuju Bearing turbin untuk mulai proses pelumasan. Ada 5 jenis Bearing , yaitu : 1. 2.
Guide Bearing merupakan bantalan pengarah turbin. Normal Thrust Bearing merupakan bantalan dorong normal generator.
3.
Reverse thrust Bearing merupakan bantalan dorong terbalik.
4.
Turbine side generator Guide Bearing merupakan bantalan pengarah generator sisi turbin.
5.
Oil heal side generator Guide Bearing merupakan bantalan pengarah generator sisi tabung minyak
Pada bantalan 3 dan 4 termasuk jenis trhust Bearing yang berfungsi untuk menahan gaya aksial pada poros generator, sedangkan Guide Bearing berfungsi sebagai menahan gaya radial pada generator. Setelah itu oli melewati bantalan – bantalan generator dan turbin maka oli kembali menuju Sump Tank lubricating (continous System). 3.4.2.2 Pr eassur e Oi l System
Pressure oil System merupakan sistem penyedia minyak tekan pada sistem governor yang fungsi utamanya untuk mengatur Guide Vane dan Runner Vane pada turbin. Bagian utama dari Pressure oil System antara lain: a. Sump Tank pressure oil Sump Tank pressure oil digunakan sebagai penampung minyak yang akan disalurkan ke pressure tank sebagai minyak tekan.
32
Gambar 3.23 Diagram alur Pressure Oil System
Gambar 3. 24 Sump Tank pressure oil b. Pressure oil pump Pressure oil pump digunakan untuk mensupply / memompa minyak bertekanan dari Sump Tank menuju Pressure oil tank . c. Pressure oil tank (POT) Pressure oil tank (POT) digunakan sebagai penyedia minyak tekan untuk peralatan hidrolik.
33
Gambar 3.25 POT d. Emergency Pressure oil tank (EPOT) Emergency Pressure Oil Tank digunakan sebagai
cadangan minyak
bertekanan apabila tekanan minyak pada pressure oil tank (POT) tidak mencukupi untuk menggerakkan peralatan hidrolik.
Gambar 3.26 EPOT e. Leakage Oil Tank Leakage Oil Tank digunakan sebagai penampung kebocoran sistem pelumasan oil head serta penampung dari kebocoran servomotor.
Gambar 3.27 Leakage Oil Tank f. Air compressor
34
Air compressor digunakan untuk mensupply udara bertekanan dari pressure oil tank sesuai dengan tekanan yang dikehendaki. g. PMG (permanent magnet generator) PMG (permanent magnet generator) merupakan generator magnet permanen yang digunakan untuk mendeteksi putaran generator yang nantinya sebagai input pada sistem governor untuk menstabilkan putaran generator dengan mengatur Guide Vane dan Runner Vane pada turbin. h. Unloader pilot valve Unloader pilot valve digunakan sebagai penerima sinyal tekanan oli dari pressure oil tank (POT) yang bertujuan untuk mengatur kerja Unloader valve. i.
Unloader valve Unloader valve digunakan untuk mengatur aliran menuju ke pressure valve oil
minyak yang akan
tank (POT) sesuai dengan sinyal yang
diberikan oleh unloader pilot .
Unload adalah keadaan minyak bersikulasi dalam siklus Sump Tank terjadi pada tekanan di pressure tank 26 – 24.5 kg/cm2.
Onload adalah keadaan pengisian minyak pada pressure tank yang terjadi
pada tekanan 24.5 - 26 kg/cm2. Spesifikasi Pressure oil System yaitu :
Tekanan normal pressure tank
: 24.5 – 26 kg/cm2
Level oil normal pressure tank
: 620 – 680 mm
Level oil normal Sump Tank
: 400 – 500 mm
Cara kerja Pressure Oil System
35
Proses ini bermula dari Sump Tank oil pressure. Sump Tank ini berfungsi sebagai penampung minyak tekan. Didalam Sump Tank Oil Pressure terjadi dua proses yaitu proses onloading dan proses unloading. Pada proses unloading minyak tekanan tinggi (high) akan dipompa oleh pressure pump dari Sump Tank kembali menuju ke sump tank . Sedangkan onloading minyak yang bertekanan rendah ( low ) akan mengaktifkan Unloader valve yang di tandai dengan bunyi dan selanjutnya oli dipompa oleh pressure pump menuju ke Pressure oil tank ( POT ), setelah itu Oil Pressure mengalir dari POT melewati filter yang berfungsi untuk menyaring gram – gram pada oli. Setelah proses penyaringan, Oil Pressure akan dialirkan kedalam 5 tujuan untuk di distribusi valve Guide Vane dan Runner Vane. Tujuan tersebut ialah : 1. Untuk membuka katup Water supply dan katub oil pressure. 2. Untuk mensupplay ke brake yang berfungsi membuka dan mengerem brake. 3. Untuk lock Guide Vane yaitu untuk mengunci Guide Vane. 4. Oli masuk ke Runner Vane untuk menggerakkan Runner Vane. 5. Oli masuk ke Guide Vane untuk menggerakkan Guide Vane. Selanjuntnya sisa – sisa oli dari proses tersebut akan dialirkan munuju leakage oil tank . Jika oli sudah mencapai pada level ketinggian tertentu maka secara otomatis pompa (leakage pump) akan bekerja dan oli akan dialirkan kembali menuju Sump Tank oil pressure.
3.4.2.3 Water cool ing System
36
Gambar 3.28 Diagram alur Water cooling System Water cooling System merupakan sistem pendinginan minyak hidrolik yang digunakan untuk pressure oil System serta pendinginan pada minyak pelumasan yang digunakan untuk lubricating oil System. Bagian utama dari water cooling System antara lain: a. Lubang Casing Lubang casing merupakan lubang kecil yang
digunakan
untuk
mengambil air sebagai media pendinginan minyak. b. Water supply pump Water supply pump merupakan pompa yang digunakan untuk mensirkulasikan ke dalam pipa-pipa pendingin pada Oil cooler dan Sump Tank pressure. c. Main strainer Main strainer digunakan sebagai penyaring kotoran yang terkandung dalam air agar tidak menghambat sirkulasi pada pipa pendinginannya. d. Oil cooler Oil cooler digunakan untuk mendinginkan minyak pelumasan dan minyak hidrolik. Pendinginan ini memanfaatkan perbedaan temperatur antara minyak dengan air. Air akan menyerap panas pada minyak.
37
e. Water flow relay Water flow relay digunakan untuk mendeteksi adanya aliran air dalam sistem pendinginan. Water cooling System ini menggunakan air yang diperoleh dari casing kemudian air dipompa menuju Oil cooler , setelah dipompa air melewati Main strainer untuk menyaring kotoran dan menjamin kualitas air sebelum digunakan di Sump Tank pressure Oil
cooler untuk mendinginkan pressure oil
maupun
lubricating oil setelah itu air melewati water flow relay untuk mendeteksi aliran air pendingin dengan tujuan mengetahui dan memastikan adanya aliran air pendingin sedang beroperasi, kemudian air ini bermuara di sump pit . 3.4.2.4 Dr ainage System
Drainage System adalah peralatan yang sangat vital yang berfungsi untuk menguras air dari sisa bocoran air dari dinding bawah tanah yang ditampung di shaft seal yang berada pada sump pit . Pada saat perawatan turbin, maka air pada drain casing dan Draft Tube harus dikuras terlebih dahulu dan air tersebut akan dialirkan ke sump pit . a. Drainage pump Drainage pump digunakan untuk menguras air yang berada di Sump Pit menuju tail race. Cara kerja pompa ini secara otomatis, yaitu dengan menggunakan sensor level air. b. Sump pit Sump pit digunakan untuk menampung air dari Main strainer Water supply pump, pit liner dan shaft seal serta apabila diadakan perawatan turbin, Sump Pit digunakan untuk menampung air dari drain casing dan draft tube.
38
Gambar 3.29 Drainage Pump dan Sump pit
Gambar 3.30 Diagram alur Drainage System Menjelaskan level ketinggian Drainage Pump terdiri dari 2 unit pompa sub mersible yang saling berhubungan dengan yang lain terutama nomor 1 dan 2. Apabila semua peralatan tersebut mengalami kerusakan, dari inflow air terlalu besar maka akan mengakibatkan air melimpah dan membahayakan peralatan yang lain. Bagian – bagian Drainage Pump: a. Motor
: untuk menggerakkan pompa sehingga dapat berputar.
b. Pompa
: untuk mengambil air dari Sump Pit dibuang ke tail race.
-
Shaft
: untuk meneruskan gerakan memutar dari
motor ke
Impellar .
- Impellar
: untuk mengambil air dari Sump Pit dan disalurkan ke Tail Race melalui saluran pipa pembuangan.
- Bearing
: sebagai bantalan shaft untuk menahan gerakan memutar.
- Pipe -
Check valve
: untuk meneruskan air dari Impellar ke tail race : untuk menahan grakan air yang kembali pada waktu pompa stop.
c. Floating switch: sebagai pusat penggerak Drainage Pump secara otomatis dengan pedoman ketinggian air (water level).
39
3.4.2.5 Battery System
Battery System pada PLTA Lodoyo berfungsi sebagai sumber tegangan untuk coil – coil relay DC yang berguna sebagai proteksi, lampu indicator maupun Emergency serta memberikan penguatan eksitasi mula-mula generator, karena generator arus bolak balik (AC) dijalankan dengan cara membangkitkan medan magnetnya dengan arus searah(DC). Setelah output tegangan generator mencapai 80 % dari tegangan nominal, batterai System tidak digunakan lagi karena secara otomatis akan terputus dan digantikan tegangan keluaran generator sendiri yang sudah di step down dengan trafo eksitasi dan telah di searahkan (DC). Pemeliharaan batteray System sebagai berikut: a. Pembersihan body sel dan pemeriksaan level elektrolit b. Pemeriksaan connector sel untuk mengecek kekendoran c. Pengukuran tegangan sel dan total tegangan ( tegangan sel tiap batterai = 1.3 – 1.4 V tegangan total 110 – 120 V ) d. Berat jenis alkali ( BJ = 1.200 ) e. Pengukuran temperature elektrolit ( normal 31 derajat ) 3.4.2.6 OHTC (Over head Tr aveli ng Cran e )
Overhead Travelling Crane berfungsi pada saat maintenance (perawatan) rutin maupun tahunan sebagai pesawat angkat untuk mengangkat peralatan berat seperti turbin, generator dan peralatan yang berat yang lainnya. OHTC dioperasikan dengan tenaga listrik, alat ini dilengkapi dengan 1 unit penggerak utama dengan kapasitas 30 ton, 1 unit penggerak rel tunggal dan 1 unit penggerak pembantu dengan kapasitas 5 ton.
Gambar 3.31 OHTC 3.4.2.7 PLTD Emergency Genset
40
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel atau dapat disebut juga dengan Genset berfungsi sebagai sumber tegangan back up (cadangan) apabila sistem terjadi trip atau unit bermasalah. Sumber tegangan cadangan ini disediakan hanya untuk local unit sendiri.
Gambar 3.32 Genset Berikut spesifikasi Genset :
Gambar 3.33 Spesifikasi Genset
3.4.2.8 Exhaust fan
Exhaust fan berfungsi untuk membuang udara panas yang berada di dalam generator ke atmosfer, agar suhu pada generator tetap terjaga dan tidak merusak luminasi (isolasi) yang menjadi sekat antara belitan-belitan kumparan stator maupun rotor. Alat ini dilengkapi motor untuk menyerap udara dari generator, dan saluran pembuangan yang ujungnya berada di permukaan tanah.
41
Gambar 3.34 Exhaust fan 3.4.4 Sin gle L in e PLTA Lodoyo
Gambar 3.35 Single Line PLTA Lodoyo
3.4.4.1 Transmisi ke GI Wlingi
Untuk transmisi ke GI Wlingi, tegangan dari keluaran generator akan dinaikkan oleh Transformator utama dari tengan 6,6 KV menjadi 22 KV agar sama dengan tegangan dari jaringan luar (interconnection) yang sebelumnya melewati CB 52G, setelah itu diteruskan melewati DS / disconnecting switch (89L), switch ini berfungsi untuk memisahkan rangkaian arus dari line yang sudah tak berbeban agar tegangan tidak masuk
42
pada jaringan local bila ada perbaikan pada PLTA Lodoyo. Transmisi selanjutnya setelah melewati DS 89L dengan melalui saluran kabel dalam tanah yang masih berada di lingkungan PLTA Lodoyo dengan spesifikasi kabel 20 KV – jenis CB – 60 derajat – 3 Fasa. Selanjutnya tegangan ditransmisikan ke GI Wlingi menggunakan pengaman CB 52S1 diteruskan penyaluran melalui serandang hubung (kabel udara).
Gambar 3.36 Serandang Hubung ke GI Wlingi 3.4.4.2 Transmisi ke GI Blitar
Untuk tegangan ke GI Blitar baru, sama seperti tegangan yang ditransmisikan ke GI Wlingi, tegangan setelah dari circuit breaker (CB) 52G dinaikkan oleh trafo utama dengan tegangan dari jaringan. Tegangan kemudian melewati DS 89L dilanjutkan dengan mentransmisikan ke GI Blitar baru melalui CB 52S2 yang disalurkan dengan srandang hubung (lewat udara). Namun transmisi ke GI blitar baru menjadi pilihan kedua apabila GI Wlingi sedang ada gangguan.
Gambar 3.37 Serandang Hubung ke GI Blitar 3.4.4.3 Penggunaan Sendiri
43
Untuk pemakaian sendiri, tegangan diambil setelah dari generator melalui dari CB 52G dan akan melalui fuse DS, dengan spesifikasi 3 PF ; l 7,2 KV ; 40 A ; RC 40 KA. Selanjutnya tegangan di step down oleh Transformator dari 6,6 KV menjadi 380/220 V, dengan proteksi Ligtning Arrester (LA) pada trafo, kabel yang dipakai LA dengan spesifikasi 8,4 KV 10 KA. Tegangan yang telah di step down inilah yang kemudian diapakai untuk pemakaian sendiri.
Gambar 3.38 Station Service Trafo
44
BAB IV Tugas Selama Kerja Pratik Selama praktik kerja lapangan di PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pembangkitan Brantas PLTA Lodoyo penulis lebih banyak berada di lapangan untuk mempelajari alur proses pembangkitan listrik, membuat desain peralatan oil pressure system , mengamati dan menganalisis sistem kerja water cooler system serta membuat Lay Out Toolset untuk menunjang Keselamatan dan Kesehatan Kerja dalam lingkungan PLTA Lodoyo
4.1 L ayout T oolset PLTA Lodoyo 4.1.1 Layout Lantai 1
Pada lantai 1 terdapat satu alat yaitu gravity tank , toolset yang diperlukan pada bagian ini sebagai berikut Tabel 4.1 Daftar Tools M aintenance Lantai 1 No
Tools
Harga (Rp)
1
Majun (@kg)
5000
2
Ember
5000
3
Kuas (2,5 “)
7500
4
Premium (@l)
6700
5
Deterjen (@kg)
16000
6
Spon (@m²)
1500
4.1.2 Layout Lantai B1
Pada lantai B1 merupakan OHTC atau sering desibut crane. Crane disini digunakan sebagai alat bantu untuk mengangkat barang atau alat berat yang berada di luar kemampuan manusia. OHTC di PLTA lodoyo memiliki dua kapasistas pengangkat yaitu 5 Ton dan 30 Ton 4.1.3 Layout Lantai B2
Pada lantai B2 merupakan lantai control dimana terdapat ruang turbin sebagai kontrol semua kegiatan pembangkitan. Pada lantai B2 ini terdapat POT, E-POT, kompresor, air compressor , dan Exhaust fan. Toolset yang dibutuhkan pada lantai ini adalah sebagai berikut
45
Tabel 4.2 Daftar Tools M aintenance Lantai B2
No
Tools
Harga (Rp)
1
Majun (@1kg)
5000
2
Ember
5000
3
Kuas (@2,5”)
7000
4
Premium (@1l)
6700
5
Deterjen (@1kg)
16000
6
Spon (m²)
1500
7
Glass Cleaner (@425ml)
8000
8
Grease Gun
125000
9
Senter
265800
10
Grease (@180kg)
10179000
11
Flexible house for grease
22500
(12”) Berikut merupakan denah lantai B2 beserta Layout dari toolset board
Gambar 4.1 Layot Lantai B2 ( Assembly Bay)
46
Gambar 4.2 Layout Toolboard Lantai B2 4.1.4 Layout Lantai B3
Pada lantai B3 terdapat Sump Tank untuk pressure oil system, water cooler system, dan juga pompa untuk sistem hydrant. Ruangan ini dipisahkan menjadi dua oleh case dari runner dan gadvane. Berikut ini merupakan daftar tools dan material untuk perawatan di lantai B3 Tabel 4.3 Daftar Tool s M ain tenan ce Lantai B3 No
Tools
Harga (Rp)
1
Majun (@1kg)
5000
2
Ember
5000
3
Kuas (@2,5”)
7000
4
Premium (@1l)
6700
5
Deterjen (@1kg)
16000
6
Spon (m²)
232500
7
Glass Cleaner (@425ml)
17500
8
Grease Gun
125000
9
Senter
265800
10
Grease (@180kg)
10579000
11
Anti Seize Compound
120000
Berikut merupakan denah lantai B2 beserta Layout dari toolset board
47
Gambar 4.3 Gambar Layout Lantai B3
Gambar 4.4 Gambar Layout Toolboard Lantai B3
48
4.1.5 Layout Lantai B4
Pada lantai B4 merupakan lantai paling dasar pada ruang pembangkit plta lodoyo. Secara garis lantai ini merupakan lantai penampung sistem. Pada lantai ini terdapat sumptank untuk gravity lubricating , leakage tank , Drainage pump, water strainer , serta terdapat gudang heavy tools. Berikut ini merupakan daftar tools dan material untuk perawatan di lantai B4 Tabel 4.5 Daftar Tools M aintenance Lantai B4 No
Tools
Harga (Rp)
1
Majun
5000
2
Ember
5000
3
Kuas
7000
4
Premium
6700
5
Kain Pel
7500
6
Deterjen
16000
7
Kapi
11000
8
Sapu Lidi
15000
9
Senter
265800
10
Megger
1800000
11
Toolset
676300
12
Sikat Ijuk
7000
13
Kunci Pas (@1set)
350000
14
Obeng +-
9000
15
Eye Bolt M16
54700
16
Palu Karet
26000
17
Tripod
18
Selling D10-2m
2125000
19
Shackle
15000
20
Chain Block
1800000
No
Tools
Harga (Rp)
49
21
Selang
7000
Berikut merupakan denah lantai B4 dan Layout Toolset boardnya
Gambar 4.5 Layout Lantai B4
Gambar 4.6 Layout Toolboard Lantai B4
50
4.2 Water cool ing System Water cooling Systems angat dibutuhkan sebagai alat bantu yang berfungsi untuk menjaga kesetabilan temperatur di dalam system. Water cooling System biasanya menggunakan fluida dengan temperatur rendah atau sedang, dimana system ini menggunakan proses perpindahan kalor. Temperatur dari sistem yang bertekanan tinggi akan berpindah ke dalam fluida yang memeiliki temperatur lebih rendah. Di PLTA Lodoyo, Water cooling System berfungsi untuk proses pendinginan minyak hydraulic serta pendingin oli yang digunakan untuk proses pendinginan bantalan-bantalan turbin dan generator. Water cooling System ini menggunaka air yang diperoleh dari casing turbin dimana air tersebut dipompa menuju oil cooler . Setelah di pompa, air melewati Main strainer untuk menyaring kotoran dan manjernihkan kualitas air sebeum digunakan di Sump Tank pressure Oil cooler untuk mendinginkan pressure oil maupun lubricating oil .Setelah itu air melewati water flow relay untuk mendeteksi aliran air dengan tujuan mengetahui dan memastikan adanya aliran air pendingin sedang beroprasi. Gambaran mengenai penjelasan tersebut dapat dilihat dalam line diagram berikut :
Gambar 4.7 Line Diagram Water cooling System Dalam sistem ini, penukaran kalor terjadi melalui sebuah tabung yang
51
didalamnya terdapat pipa-pipa kecil dimana pipa kecil tersebut menjadi aliran oli dari Sump Tank yang pompa untuk disalurkan ke Gravity Tank .Dalam Water cooling system ,data yang dapat diambil adalah tempetarur masuk dan keluarnya air dari dalam tabung sehingga dengan perbedaan temperatur tersebut dapat diketahui berapa perpindahan kalor yang terjadi dari dalam siste m. Berikut gambar alat penukar kalor di PLTA Lodoyo :
Gambar 4.8 Gambar Skema Alat Penukar Kalor 4.2.1 Perpindahan Kalor Pada Water cooli ng
Perpindahan kalor adalah ilmu untuk meramalkan perpindahan energi karena perbedaan temperatur diantara bahan atau benda. Ilmu perpindahan kalor melengkapi hukum pertama dan kedua Thermodinamika, yaitu dengan memberikan beberapa kaidah percobaan yang dapat dimanfaatkan untuk menentukan laju perpindahan energi. Ilmu perpindahan kalor tidak hanya menjelaskan bagaimana energi berpindah, tetapi juga meramalkan laju perpindahan yang terjadi pada kondisi tertentu. Dalam proses perpindahan kalor biasanya dibutuhkan suatu alat yang dapat melakukan proses perpindah kalor dari dua fluida yang masing-masing memilki temperatur yang berbeda. Alat penukar kalor merupakan suatu peralatan untuk perpindahan kalor dari suatu fluida yang temperaturnya lebih tinggi ke fluida lain yang temperaturnya lebih rendah. Proses perpindahan kalor tersebut dapat dilakukan dengan alat penukar langsung atau tidak langsung:
52
1. Alat penukar kalor yang langsung
Adalah suatu alat penukar kalor dimana fluida panas akan bercampur secara langsung dengan fluida dingin (tanpa adanya pemisah) dalam suatu bejana atau ruangan tertentu. Alat penukar kalor semacam ini jarang digunakan. 2. Alat penukar kalor yang tidak langsung
Adalah suatu alat penukar kalor dimana fluida panas tidak berhubungan langsung dengan fluida dingin. Jadi proses perpindahan panasnya mempunyai media perantara, seperti pipa, tabung, pelat atau peralatan jenis lainnya. Alat penukar kalor semacam ini banyak sekali penggunaannya. Dari jenisnya pun alat penukar kalor dibedakan menjadi beberapa jenis tergantung penggunannya serta posisi di suatu sistem, karna tiap je nis alat penuakr kalor ini memeiliki ciri spesifik serta memiliki kelebihan serta kekurangan masingmasing disampimg itu tiap jenis alat penukar kalor ini proses kerjanya cukup bervariasi sehingga akan mempengaruhi cepat ataupun tidaknya proses penukalan kalor dari temperatur tinggi ke temperatur rendah, jenis diantaranya sebagai berikut: 1. Penukar kalor pipa ganda sejajar (paralel) dan lawan arah (counter-flow) 2. Penukar kalor selongsong tabung (shell and tube) 3. Penukar kalor aliran silang (cross flow heat exchanger) Untuk PLTA Lodoyo sendiri jenis penukaran kalor yang digunakan adalah jenis penukaran kalor selongsong – tabung ( shell and tube), untuk mencapai koefisiennya sendiri jenis sistem penukaran kalor ini dapat diselesaikan dalam beberapa cara akan tetapi saya akan menggunakan penelesaian ∆T LMTD karna penyelasaian mengunakan metode ini sesuai dengan penukaran kalor yang terdapat pada Water cooling System yang ada di PLTA Lodoyo. Energi yang mengalami perpindahan kalor yang terjadi pada penukar kalor pipa ganda ini dapat ditentukan dengan persamaan: Q = U . A . ΔTLMTD
dengan
Q = laju perpindahan kalor (Watt) 2 U = koefisien perpindahan kalor menyeluruh ( W/m k )
53
A = luas permukaan perpindahan kalor (m 2) ΔTLMTD = ΔTmean = beda temperatur rata-rata yang tepat (oC )
Beda temperatur rata-rata yang tepat dapat ditentukan dengan persamaan ∆TLMTD =
∆−∆ = ∆−∆ ∆/∆ ∆/∆
Dengan :
ΔT1 = Thin – Tcin dan ΔT2 = Thout – Tcout untuk aliran sejajar
ΔT1 = Thin – Tcout dan ΔT2 = Thout – Tcin untuk aliran lawan arah
Laju perpindahan kalor pada penukar kalor selain pipa ganda dihitung dengan menerapkan faktor koreksi terhadap ΔT LMTD untuk susunan pipa ganda lawan arah. Bentuk persamaan laju perpindahan kalor menjadi; Q = U . A . F . ΔT LMTD
Menurut Cengel (2003), nilai faktor koreksi F dapat ditentukan dengan kurva seperti tergambar berikut ini.
Gambar 4.9 Nilai F untuk lintas selongsong dan 4, 8, … lintas tabung Kurva ini menunjukkan bagaimana jenis aliran dari proses perpindahan kalor yang terjadi pada Water cooling System serta akan menunjukna berapa nilai faktor koreksi F dengan cara melihat titik temu antara garis P dan juga kurve R. A.
Perhitungan Perpindahan Kalor Pada water cool er system PLTA Lodoyo
54
Water cooling System di PLTA Lodoyo ini merukan salah satu sistem yang sangat vital saat unit beroperasi karena sistem ini digunakan sebagai proteksi panas yang berlebih dan sebagai pembuang kalor oli yang digunakan sebagai pelumas Bearing dan penyerap panas dari Bearing tersebut, panas dari Bearing akan diserap oleh oil lubricating kemudian akan masuk ke Sump Tank yang selanjutnya akan di pompa ke Gravity Tank melalui Water cooling System, pada Water cooling System ini terjadi perpindahan kalor dari oli yang kemudian akan diserap oleh air atau dalam kata lain terjadi aliran kalor dari temperatur tinggi ke temperatur randah, perpindahan kalor ini dapat diketahui berapa koefisien perpindahan kalor pada sistem. Dalam menghitung koefisien ada pun beberapa data yang dibutuhkan diantaranya:
Gambar 5.0 data pengukuran PLTA Lodoyo Data tersebut merupakan data operasional harian PLTA Lodoyo. Dibawah ini merupakan penjabarannya :
55
1. Dimensi Alat penukar kalor
Alat penukar kalor pada water cooler system di PLTA Lodoyo merupakan alat penukar kaloar jenis selongsong-tabung dengan penukaran kalor terdiri dari 2 litasan selongsong dan 4 lintasan tabung dimensi:
Dimensi pipa untuk oli : 50 cm
Dimensi Pipa In/Out water dan Oli : 1 cm x 30 = 30 cm
2.Temperatur Oil dan Air
Temperatur oli pada sistem ini diketehui melalui data temperatur pada Sump Tank dan temperatur pada garavity tank karna data ini mewakili data saat oli masuk dan keluar dari dalam alat perpindahan kalor, berikut datanya:
Temperatur Oli In : 44 oC (dilihat dari data sump tank )
Temperatur Oli Out : 40 oC (dilihat dari data gravity Tunk)
Temperatir Air In : 30 oC
Temperatur Air out : 29 oC
3.Koefisien perpindahan kalor Pada Oli dan Air
Pada alat penukar kalor pipa ganda, dapat dilihat bahwa di dalamnya terdapat 2 fluida yang masing masing mengalir sambil dipanaskan (pada fluida dingin) dan pada fluida panas mengalir sambil didinginkan. Pertukaran energi terjadi melalui tabung. Jika 2 aliran fluida di dalam alat penukar kalor mengalir sejajar dan dibatasi dinding datar, koefisien perpindahan kalor menyeluruh dapat dite ntukan dengan :
= / ∆/ / Bila dinding pembatas fluida tersebut adalah tabung, seperti digambarkan berikut ini, maka koefisien perpindahan kalor menyeluruh dapat ditentukan dengan:
= / Atau
56
= +()+()/
dan, Ui . Ai = Uo . Ao dengan
Ui = koefisien berdasar diameter dalam Uo = koefisien berdasar diameter luar
Data pada PLTA Lodoyo koefisien yang untuk Oli jenis T46 serta koefisien air diantaranya:
Koefisien oli : 416 W/m 2k
Koefisien air : 160 W/m 2k
4.2.2 Perhutungan Perpindahan Kalor pada Water cooler system PLTA Lodoyo
Dalam penyelesaian ini data setiap harinya tidak ada perubahan karna data tersebut merupakan standarisasi perusahaan maka untuk perhitungan dilakukan dalam satu kali perhitungan
Penyelesaian: Luas pipa untuk aliran air pada alat penukar kalor: As = π .D. L= π (0,3 m) . (3 m) = 9 m 2
Rumus perpindahan kalor, Q = U.As. F. ∆TLMTD
Beda suhu rerata yang tepat (∆T LMTD) adalah:
∆∆ = ∆ = ∆/∆ 57
∆TLMTD =
−−− ln
∆TLMTD = 12.44oC
Perhutungan nilai R dan nila P
= 4440 = 4 = 30 29
= 3029 =0,25 = 44 40 Dari data R dan P dapat dicarai nilai F melalui grafik nilai F seperti berikut ini :
Darai pencarian di grafik F dekatahui nilai F= 0,5 Koefisien perpindahan kalor menyeluruh dengan menggunakan rumus:
= / / 1 = 1/416 1/160
58
U = 115.5 W/m 2k Perpindahan kalor pada water cooler system dapat dihitung sebagai berikut: Q = U.As .F. ∆TLMTD
Q = (115,5 W/m 2k) . (9 m 2). (0,5) . (12.44 oC)
Q = 6465.69 W Dari hasil perhitungan tersebut dapat, diketahui bahwa perpindahan kalor pada Water cooling system di PLTA Lodoyo sekitar 6465.69 W. Data hasil pengukuran ini dipengaruhi oleh temperatur oli dan temperatur air sehingga hasil pengukuran ini dapat berubah bila temperatur diantranya berubah, misalkan saat musim kemarau dan musim penghujan temperatur air akan berubah dipengaruhi suhu lingkungan . 4.3 Skema Hidrolik Sistem Lubrikasi Dibuat Pada Festo Fluidsm H
Seperti yang sudah di jelaskan pada bab sebelumnya, lubricating system digunakan untuk melumasi benda yang bergesekan. Sehingga, mengurangi panas yang ditimbulkan dan gesekan yang terjadi. Pada sistem pelumasan di PLTA Lodoyo menggunakan sistem pelumasan gravitasi yang memanfaatkan gaya gravitasi sebagai faktor utama dalam menjalankan sistem pelumasan. Sistem pelumasan ini melumasi bagian shaft penguhubung turbin dengan generator sehingga mengurangi gesekan yang terjadi dengan sliding Bearing . Skema yang sudah kami buat mengenai sistem pelumasan gravitasi PLTA dibuat menggunakan aplikasi Festo Fluidsm yang tipe H, berikut hasil rancangannya
59
Gambar 5.1. Skema lubricating System dengan Festo Fluidsm H
60
BAB V Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Setelah melaksanakan Kerja Praktik di PT. Pembangkit Jawa Bali Unit PLTA Lodoyo penulis menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. PT. Pembangkitan Jawa Bali merupakan perusahaan yang memproduksi listrik dan dijual kepada pihak PT. PLN untuk kemudian di konsumsi masyatakat umum. 2. PT. Pembangkitan Jawa Bali merupakan anak perusahaan dari PT. PLN Persero yang menjalankan pembangkit bertenaga air dan uap. 3. PT. Pembangkitan Jawa Bali berkantor pusat di Surabaya dan membawahi 6 Unit Pembangkitan yaitu, UP Gresik, UP Paiton, UP Muara Karang, UP Muara Tawar, UP Cirata, dan UP Brantas dengan menghasilkan kapasistas total 6.511 MW. 4. Unit Pembangkitan Brantas merupakan unit pembangkitan dengan kapasitas terkecil disbanding unit pembangkitan lainnya yaitu 274 MW, dimana PLTA lodoyo memiliki kapasitas 4,5 MW.
5.2 Saran
Saran penulis setelah melakukan kegiatan Kerja Praktik ini adalah: 1. Pada saat melakukan kegiatan maintenance para pegawai seharusnya memakai kelengkapan safety sesuai ketentuan yang sudah ada. 2. Kelengkapan arsip dan data berupa gambar maupun pemaparan seharusnya tertata dengan bagus sehingga saat di butuhkan mudah dalam mencari. 3. Briefing disarankan diadakan rutin setiap pagi, sehingga daftar perkerjaan yang akan dilakukan dapat diketahui dengan jelas oleh pegawai maupun mahasiswa / siswa yang sedang kerja praktik. Hal ini memungkinkan untuk melakukan pekerjaan dengan effisien.
61
Daftar Pustaka Sumitomo Corp, 1981, Generating Equipment for Lodoyo Power Station , Tokyo, Meidensha Electric MFG. CO. LTD. Toshiba, 1984, Operation and Maintenance Manual for Turbine and Auxiliaris Lodoyo Power Station, Tokyo, Toshiba Corp
Lampiran 62
1. Data operasional harian ruang turbin
2. Denah Plan PLTA Lodoyo
63
