LAPORAN ON JOB TRAINING DAN ASSESMENT LAPANGAN PEMBINAAN AHLI K3 LISTRIK PT INDONESIA POWER UPJP BALI, SUB UNIT PLTU BARRU Disusun Dalam Rangka Syarat Kelulusan Keputusan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi RI Tentang Calon Ahli K3 Listrik
DISUSUN OLEH : NAMA
: SLAMET MUJI RAHARJO
NIP
: 841022099I
JABATAN
: PLT. SUPERVISOR SENIOR PEMELIHARAAN PLTU BARRU
TAHUN 2015
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
Nama
: Laporan on job training dan assesment lapangan pembinaan ahli k3 listrik PT Indonesia Power UPJP Bali, sub unit PLTU Barru, PJK3 dan Kemenakertrans-RI : Slamet Muji Raharjo
NIP
: 841022099I
Jabatan
: PLT Supervisor Senior Pemeliharaan PLTU Barru, UPJP BALI
Diperiksan dan Disetujui, Atasan,
Makassar, 16 Desember 2015 Peserta
Lukman Dahri
Slamet Muji Raharjo
NIP : 760221080I
NIP : 841022099I
2
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
Nama
: Laporan on job training dan assesment lapangan pembinaan ahli k3 listrik PT Indonesia Power UPJP Bali, sub unit PLTU Barru, PJK3 dan Kemenakertrans-RI : Slamet Muji Raharjo
NIP
: 841022099I
Jabatan
: PLT Supervisor Senior Pemeliharaan PLTU Barru, UPJP BALI
Diperiksan dan Disetujui, Atasan,
Makassar, 16 Desember 2015 Peserta
Lukman Dahri
Slamet Muji Raharjo
NIP : 760221080I
NIP : 841022099I
2
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan Kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Laporan on job training dan assesment lapangan pembinaan ahli k3 listrik PT Indonesia Power UPJP Bali, sub unit PLTU Barru, PJK3 dan Kemenakertrans-RI Laporan ini ditulis berdasarkan kegiatan On job training yang yang berlangsung selama 3 hari ( 14-16 Desember 2015) di Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan Bali, Sub Unit PLTU Barru Barru dan sebagai lanjutan dari pendidikan pendidikan ahli K3 Listrik.
Pada
kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Orang tua dan keluarga yang selalu memberi support selama mengikuti pendidikan dan penyelesaian penyelesaian penulisan laporan ini. 2. Istriku tercinta Ganis Nugraheni Purnamawati yang selalu memberikan dukungan dan kasih sayangnya sehingga penulis selalu semangat dalam menyelesaikan laporan ini. 3. Rekan – rekan rekan Pemeliharaan PLTU Barru yang selalu membantu. 4. Manajemen Unit Pembangkitan PLTU BARRU yang telah memberi semangat dan motivasi. 5. Rekan – rekan rekan peserta pendidikan ahli K3 Listrik yang selalu memberikan masukan. 6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaiannya laporan ini. Penulis menyadari bahwa Laporan ini masih memiliki banyak banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi penyempurnaan laporan ini. Semoga Laporan Project Laporan Project Assignment ini ini dapat bermanfaat dan berguna bagi semua pihak.
Barru, 16 Desember 2015
Slamet Muji Raharjo
3
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN.......................... PENGESAHAN...................................................... .................................................. ......................
2
KATA PENGANTAR................................. PENGANTAR....................................................... ............................................ ............................. .......
3
DAFTAR ISI......................................... ISI............................................................... ............................................ ......................... ... ……..
4
EXECUTIVE SUMMARY.................................... SUMMARY.......................................................... ........................................ ..................
5
BAB I PENDAHULUAN.......................... PENDAHULUAN................................................ .............................................. ............................... .......
6
1.1.
Tujuan……….................................................................................... Tujuan……….................................................................................... 6
1.2.
Latar Belakang......................................... Belakang............................................................... .......................................... ....................
6
1.3.
Standar / Aturan dan norma yang digunakan………………………
7
1.4
Sekilas Tentang Riwayat Perusahaan………………………………
9
BAB II PERIKSA DAN UJI GENERATOR UNIT 1 P LTU BARRU…….. BARRU ……..
10
BAB III TEMUAN DAN KESIMPULAN...…. KESIMPULAN...….............................................. .............................................
43
REFERENSI................................................................................................... 47
4
EXECUTIVE SUMMARY PLTU Barru mempunyai peranan yang penting terhadap sistem kelistrikan di sistem distribusi Sulawesi Selatan, Tenggara, Barat (SulSelRabar) maka kesiapan operasi unit harus terjaga kehandalannya, untuk mencapai hal tersebut maka perlu didukung oleh kesiapan operasi setiap peralatan pembangkit, yang dapat beroperasi normal dan handal, hal ini dapat dicapai dengan melakukan pemeliharaan preventive dan predictive untuk mengetahui resiko-resiko potensi bahaya dan kerusakan yang mungkin terjadi pada peralatan, sehingga sejak dini mungkin dapat dicegah dan dilakukan penanganan resiko tersebut. Teknik analisi potensi bahaya pada generator PLTU Barru menggunakan analisis HAZOP (Hazard On Operation), HIRAC (Hazard, Identification, Risk, Assesment, Control), JSA ( Job Safety Analysis), JSO (Job Safety Observation), PHA (Preliminary Hazard Analysis) dan PDKB (Pekerjaan Dengan Keadaan Bertegangan). Dari berbagai macam pengujian non destructive yang dilakukan terhadap stator winding, mengindikasikan gejala deteriorasi pada semiconductive coating, magnitude PD yang sangat besar dan secara visual terlihat contaminant pada end winding. Pada beberapa tempat juga didapati lapisan varnish yang telah mengelupas. Uji partial discharge mampu memberikan informasi jenis defect yang terjadi pada stator winding yaitu end winding discharge dan slot discharge. End winding discharge lebih disebabkan oleh contaminant sedangkan slot discharge ditimbulkan oleh degradasi semiconductive coating. Uji PDCA juga mengkonfirmasi adanya contaminant stator winding. Tingginya arus depolarisasi juga memberikan gambaran bahwa deteriorasi telah terjadi pada stator insulation. Rotor winding secara keseluruhan masih dalam kondisi baik. Tidak ditemukan gejala short to ground, short interturn dan loose connection pada coil. Namun demikian, uji PDCA dan boroscope inspection menunjukkan banyaknya contaminant pada rotor winding. Contaminant ini akan menghambat heat dissipation dan
lama kelamaan
menyebabkan deteriorasi pada rotor winding insulation.
Kata Kunci : Generator – Periksa Uji – Ahli K3 Listrik – Rotor – Stator – Partial Discharge – PLTU Barru
5
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Tujuan Secara Umum
1. Meningkatkan kemampuan dan keahlian serta norma K3 listrik di tempat kerja;
keterampilan dalam pelaksanaan
2. Meningkatkan kemampuan dan keahlian serta keterampilan dalam pembinaan dan pengawasan norma K3 listrik di tempat kerja; dan 3. Meningkatkan kemampuan dan keahlian serta keterampilan dalam perencanaan,pemasangan, penggunaan, perubahan, pemeliharaan dan pemeriksaan serta pengujian instalasi, perlengkapan dan peralatan listrik secara aman di tempat kerja. 4. Mempersiapkan dan menghasilkan tenaga ahli K3 Listrik yang dapat melakukan identifikasi, evaluasi dan pengendalian resiko dalam pelaksanaan K3 Listrik di tempat kerja. 5. Mempersiapkan dan menghasilkan tenaga ahli K3 yang mampu menjelaskan teknik pencegahan dan penanggulangan kecelakaan kerja, khususnya yang terkait dengan pekerjaan listrik. Secara Khusus
1. Memahami dan mendukung penerapan peraturan perundangan K3 – Listrik 2. Memahami akibat yang ditimbulkan oleh kecelakaan pada pekerjaan listrik dan mampu melakukan upaya penanggulangan serta pertolongan pertama kecelakaan listrik.
1.2
Latar Belakang
1. Tingginya tingkat kompetensi dunia industri menumbuhkan paradigma baru tentang keselamatan dan kesehatan kerja sebagai aspek yang harus dipertimbangkan. 2 Pelaksanaan K3 merupakan indikator tingkat kesejahteraan tenaga kerja dan berkorelasi langsung dengan kualitas tenaga kerja, peningkatan produktifitas dan pertumbuhan ekonomi.
6
3 Bahwa
listrik
mengandung potensi
bahaya
yang dapat mengancam
keselamatan tenaga kerja dan orang lain yang berada di dalam lingkungan tempat kerja, dan mengancam keamanan bangunan beserta isinya; 4 Bahwa untuk memberikan perlindungan keselamatan dan kesehatan kerja listrik di tempat kerja maka perlu dilakukan perencanaan, perubahan, pemeliharaan,emeriksaan
dan
pengujian
pemasangan,
terhadap instalasi,
perlengkapan dan peralatan listrik yang dilaksanakan oleh Ahli K3 bidang Listrik; 5 Keselamatan dan kesehatan kerja listrik di pembangkit sangat penting untuk mengetahui resiko bahaya dan juga pencegahan dan penanganan atas resiko tersebut 1.3
Standar / Aturan dan Norma yang digunakan
1. Undang-undang Uap tahun 1930 (Stoom Ordonnantie) 2. Undang-undang no 1 tahun 1970 Keselamatan dan kesehatan kerj a 3. Peraturan
Menteri
Tenaga
Kerja
dan
Transmigrasi
R.I.
No.
Per.04/MEN/1980tentang Syarat-syarat Pemasangan dan Pemeliharaan Alat Pemadam Api Ringan 4. Peraturan Menteri Tenaga Kerja R.I. No Per.02/MEN/1983 tentang Instalasi AlarmKebakaran Automatik 5. Peraturan Menteri Tenaga Kerja R.I. No. : Per-04/MEN/1987 tentang PanitiaPembina Keselamatan dan Kesehatan Kerja Serta Tata Cara Penunjukan AhliKeselamatan Kerja 6. Peraturan Menteri Tenaga Kerja R.I. No. Per.02/MEN/1989 tentang PengawasanInstalasi Instalasi Penyalur Petir
7
7. Undang-undang
Republik
Indonesia
No.
13
tahun
2003
tentang
Ketenagakerjaan 8. Peraturan Menteri Tenaga Kerja R.I.. No. Per.05/MEN/1996 tentang Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja 9. Keputusan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi R.I. No.: Kep.75/MEN/2002tentang Pemberlakuan Standar Nasional Indonesia (SNI) No. SNI-04-0225-2000 Mengenai Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000) di Tempat Kerja 10. Undang-undang no 30 tahun 2009 tentang ketenagalistrikan 11. PUIL 2000 SNI-04-0225-2000 Mengenai Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 12. PUIL 2011 13. Permenaker No 12 tahun 2015 Keselamatan dan kesehatan kerja listrik di tempat kerja 14. Permenaker No 33 tahun 2015
Perubahan atas peraturan menteri
ketenagekerjaan nomor 12 tahun 2015 tentang keselamatan dan kesehatan kerja listrik di tempat kerja 15. Institute Of Electrical Engineers (IEEE) Book.
8
5.1
Sekilas tentang Riwayat PT Indonesia Power UPJP Bali, Sub Unit PLTU Barru
PLTU Barru merupakan salah satu sub unit di bawah PT Indonesia Power Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan Bali (UPJP Bali). UPJP Bali mempunyai 2 (dua) Sub Unit Pembangkitan yaitu Unit Pembangkitan Gilimanuk dan Unit Pembangkitan Pemaron dengan Kantor Pusat Unit Pembangkit Pesanggaran, serta
mempunyai 4
(empat) sub Unit Jasa Pembangkitan (UJP), yaitu UJP Barru, UJP Jeranjang, UJP Sanggau, UJP Houltecamp. PLTU Barru berkontribusi sebesar 15% terhadap sistem kelistrikan di wilayah Sulawesi Selatan, Tenggara dan Barat sehingga harus senantiasa handal. Kehandalan operasi unit dapat tercipta salah satunya dengan memastikan seluruh peralatan dapat beroperasi dengan aman dan handal. Untuk memastikan kehandalan dan keamanan operasi peralatan pembangkit dilakuan pemeliharaan rutin dan juga pemeliharaan predictive untuk mengetahui potensi-potensi bahaya dan juga pencegahan terhadap resiko-resiko bahaya yang mungkin terjadi sehingga dapat dilakukan perencanaan perbaikan untuk mengeliminasi resiko bahaya tersebut.
PROJECT
PLTU BARRU 2X50 MW (PPDE 10.000 MW-FTP-1)
KONTRAKTOR PELAKSANA
CONSORSIUM HUBEI HONGYUAN POWER ENGINEERING Co.Ltd DAN PT. BAGUS KARYA
NO. & TANGGAL KONTRAK
458.PJ/041/DIR/2008, 21 JULI 2008
COMMERCIAL OPERATION DATE
PLTU 1 : 15 NOVEMBER 2012 PLTU 2 : 15 DESEMBER 2012
LOKASI PROYEK
DUSUN BAWASALO, DESA LAMPOKO, KECAMATAN BALUSU, KABUPATEN BARRU, PROVINSI SULAWESI SELATAN (KOORD : S 4O17’872 DAN E 119O37’753)
LUAS AREA
39,7 Ha
KAPASITAS DAYA
2 X 50 MW
SPESIFIKASI BAHAN BAKAR
LOW RANK COAL ( 3680 Kcal/Kg )* data comisioning
KAPASITAS JETTY
10.000 DWT
KAPASITAS COAL SHIP UNLOADER
2 X 150 TON/JAM
9
BAB II PERIKSA DAN UJI GENERATOR UNIT 1 PLTU BARRU
2.1
Mengenal konstruksi bagian-bagian Generator PLTU 2.1.1
Pendahuluan
Generator merupakan komponen utama PLTU yang berfungsi untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik. kapasitas generator dari waktu ke waktu berkembang semakin besar dengan teknologi konstruksi dan rancang bangun yang semakin maju. kapasitas generator PLTU di indonesia sangat bervariasi, karena pembangunannya disesuaikan dengan kebutuhan energi yang harus dilayani. Konstruksi generator PLTU semuanya menggunakan medan magnet putar . hal ini bertujuan untuk memudahkan penyambungan (connection) energi listrik keluar generator, karena titik terminal penyambunagn benda pada stator.
Gambar 1. Generator
10
SPESIFIKASI GENERATOR PLTU BARRU
2.1.2
Komponen utama generator Komponen utama generator terdiri dari : 1. CASING (FRAME ATAU RANGKA)
11
Casing terbuat dari baja ringan yang dirancang untuk menopang inti stator dan belitan-belitan- nya , lihat gambar 2.
Gambar 2. Casing Generator Pada umumnya generator di pltu didinginkan dengan hydrogen yang bertekanan. oleh karena itu casing harus dirancang mampu menahan tekanan dan ledakan hydrogen yang mungkin terjadi . besarn ya tekanan ledak diperkirakan dua kali tekanan hydrogen.
2. STATOR (INTI DAN BELITAN)
Stator terdiri dari inti stator dan belitan. Pada generator-generator ukuran kecil,
inti statornya dibuat
menjadi satu dengan casing, tetapi pada generator ukuran besar inti statornya dibuat sebagai komponen terpisah. (lihat gambar 2 dan gambar 3. Inti ini terbentuk dari susunan plat-plat baja silikon yang mempunyai sifat kemagnetan yang baik (lihat gambar 4) dikompres dengan rapat sekali, tetapi diisolasi satu sama lain dengan pernis atau kertas berisolasi (impregnated paper).
12
Susunan plat baja silikon yang membentuk inti ini biasanya disebut laminasi. Laminasi-laminasi ini membentuk saluran yang baik sekali bagi flux magnit yang dihasilkan oleh rotor. Isolasi pada laminasi mengurangi besarnya arus pusar (Eddy current), sehingga mengurangi kerugian panas yang timbul. Inti ini dibuat membentuk alur-alur untuk menempatkan belitan dan lubang-lubang untuk saluran pendingin yang akan bersirkulasi untuk menyerap panas. Disepanjang keliling bagian dalam dari inti ini mempuyai sederetan alur-alur. Setiap alur berisi 2 lilitan (coil) yang dipasang berimpit satu diatas yang lain dan semua lilitan ini digulung dalam 3 grup yang berbeda, setiap grup disebut fasa.
GAMBAR 3, INTI DAN BELITAN STATOR
13
Stator Core
Alternating Magnetic Flux
Conductor Bars
Stator Teeth GAMBAR 4. Laminasi-laminasi stator Salah satu ujung dari setiap grup dihubungkan bersama untuk membentuk titik bintang atau titik netral pada belitan stator. Ujung yang lain dari tiap grup, merupakan terminal keluar dari t iap fasa dan dibawa keluar dari casing generator melaui bushing-bushing berisolasi (lihat gambar 1.). Ketiga penghubung ini mengalirkan energi listrik dari generator ke transformator generator. Didalam belitan-belitan stator dibangkitkan tegangan tinggi sehingga belitan-belitan tersebut harus diisolasi secara baik dengan bahan pembungkus coil-coil tembaga pada lapisan-lapisan fibreglass atau pita mica, yang diisi/diresapkan secara bertekanan dengan bitumen atau suatu bentuk fiberglass. Coil-coil yang menggantung pada tiap ujung inti stator memberi ruangan untuk keperluan penyambungan-penyambungan dari coil ke coil dan ujung terakhir ke terminal. Ujung-ujung belitan dijepit dengan kuat sekali dengan bahan isolasi seperti pasak bakelite, pita isolasi dan mur-mur dan baut-baut
14
permali untuk mencegah gerakan oleh gaya mekanik yang disebabkan oleh kebocoran flux magnet. Media pendingin belitan generator adalah gas hydrogen yang disirkulasikan sekeliling bagian dalam dari generator oleh fan yang dipasang pada tiap ujung dari rotor. Saluran-saluran kecil dan alur-alur dalam inti stator dan dalam metal rotor serta belitan rotor memungkinkan gas untuk mendinginkan bagian-bagian ini secara kontak langsung.
3. R OTOR Bentuk rotor dari generator besar yang diputar dengan turbin uap biasanya tipe silinder dengan 2 atau 4 kutub magnet. Rotor ini dibuat dari metal tempa berbentuk silinder sepanjang generator. Untuk mesin-mesin berkutub 4 yang lebih besar diameternya sampai 1,5 meter. Kedua ujung rotor yang merupakan poros dibuat berdiameter lebih kecil untuk dipasang bantalan journal. Pada salah satu sisi poros ini dilengkapi dengan slipring atau terminal untuk menyalurkan arus aksitas i (penguat). Sepanjang keliling bagian luar rotor di buat alur-alur aksial untuk menempatkan belitan. Pada mesin berkutub 2 alur-alur ini membawa belitan-belitan (coil) rotor separuh searah jarum dan separuh lainnya berlawanan jarum jam. Dengan cara ini, bila arus dialirkan ke belitan-belitan rotor, maka dihasilkan medan magnit yang mempunyai kutub utara dan selatan pada sisi yang berlawanan. Untuk mesin berkutub 4,
coil-coil digulung
sedemikian rupa sehinga kutub-kutub utara dan selatan akan berselang seling satu sama lain dengan sudut 90 . Pada kedua tipe mesin ini , tiap alur membawa beberapa lapis coil hingga bagian dalam. Tiap coil diisolasi satu sama lain dan pada samping-samping alur biasanya disisipi dengan mica atau strip-strip dan palung-palung fibreglass.
15
Pada tiap ujung alur, antara ujung belitan yang satu dengan ujung belitan yang lain dihubungkan dengan penghubung yang berada diluar alur pada kedua sisinya hingga membentuk coil yang konsentris. Bagian yang menggantung dari coil (lihat gambar 6.) tidak mendapat penyangga dari alur rotor, dan harus menahan gaya sentrifugal yang tinggi akibat perputaran dari rotor. Oleh karena itu bagian yang menggantung ini dijepit dengan blok-blok terisolasi, dan ditahan dalam ring pengikat coil retaining ring yang berbentuk silinder (lihat gambar 6.). Ring ini dibuat dari bahan baja austenit non-magnetis dengan kandungan mangan tinggi yang diameter luarnya sedikit lebih besar dari rotor. Ring ini dipasang dengan cara dipanaskan (shrink-fitted). Coil-coil dan pasak-pasak dilekukkan dan dilobangi, sementara alur-alur rotor dibuat lebih dalam dari coil agar gas pendingin (hydrogen) bersirkulasi. Retaining ring selain berfungsi untuk menahan belitan rotor yang berada diluar alurnya terhadap gaya sentrifugal, juga mencegah kenaikan kebocoran flue dan stray load yang sebanding dengan besarnya arus.
Gambar 5. Belitan Rotor
Kedua ujung belitan rotor dihubungkan pada slip ring -slip ring yang dipasang pada poros dan terisolasi terhadap poros tersebut, atau
16
dihubungkan pada terminal penyearah berputar untuk jenis eksitasi tanpa sikat. Sikat karbon yang dipasang pegas ditahan disekeliling slip ringslip ring untuk menyalurkan arus ke rotor. Bentuk utama lain dari rotor adalah yang dikenal sebagai rotor dengan kutub menonjol (salient pole rotor). Tipe ini biasanya diputar pada kecepatan yang lebih rendah seperti pada turbin air. Kecepatan yang lebih lambat memerlukan jumlah kutub yang lebih banyak untuk menghasilkan frekwensi 50 Hz, karena : Frekwensi
= kecepatan putaran (put/det) x Jumlah pasang kutub / 60 nxp f
=
60 Kecepatan yang lebih lambat menyebabkan ukuran diameter rotor jauh lebih besar, dan gaya sentrifugal yang timbul memnjadi lebih kecil. Oleh karena itu struktur dari rotor dapat dibuat mengitari suatu poros yang ditempa, dengan potongan kutub-kutub yang dipasang mengitari kelilingnya dari laminasi-laminasi yang sama seperti juga yang dipakai pada inti stator. Belitan-belitan Rotor tersebut disisipkan sekeliling potongan ini. Pendinginannya bisanya dengan sirkulasi udara karena area yang lebih besar sehingga memungkinkan pendinginan yang lebih efisien. Tiga komponen utama yaitu, casing , inti stator dan rotor, dirancang sebagai bagian-bagian terpisah dan diangkut ke Pusat Pembangkit. Ini memungkinkan pabrik-pabrik mempreteli komponen hingga sesuai dengan kemampuan jalan . Inti stator adalah sangat berat dan biasanya bagian sisi yang harus diangkat ke Pusat Pembangkit tanpa dipreteli.
17
4. EXCITER Generator sinkron membutuhkan injeksi arus DC pada field (rotor) coil yang berputar untuk dapat membangkitkan induksi medan magnet pada stator coil, sehingga timbul tegangan pada terminal generator. Tegangan output generator diatur oleh besarnya arus DC yang mengalir pada rotor coil tersebut. Injeksi arus DC untuk rotor coil ini disuplai oleh sistem eksitasi. Konstruksi sistem eksitasi secara umum terbagi menjadi 2 bagian : 4.1 Sistem brush exciter (sistem eksitasi statis).
Sistem ini digunakan jika sumber eksitasi merupakan sistem yang statis yang terpisah dari generator. Arus DC yang berasal dari sistem eksitasi (diam) dialirkan ke rotor coil (berputar) melalui carbon brush dan slip ring, artinya ada gesekan antara alat yang diam (statis) dengan alat yang berputar. Penggunaan carbon brush, slip-ring akan memerlukan penggantian spare-part secara reguler dan menghasilkan debu karbon yang dapat mengotori dan merusak peralatan. Selain itu diperlukan sistem switching dan kontrol DC yang cukup rumit. Namun sistem ini memiliki kelebihan dengan adanya respon tegangan output generator yang lebih baik. 4.2 Sistem brushless exciter (sistem eksitasi berputar).
Sumber eksitasi didesain untuk ikut berputar bersama dengan rotor coil, sehingga injeksi arus ke rotor coil dari sumber eksitasi langsung menggunakan konduktor bar atau kabel, tanpa harus melalui slip-ring. Sistem ini meniadakan gesekan antara bagian yang diam dan berputar, serta masalah-masalah yang timbul karenanya. Namun sistem brushless exciter ini memiliki kekurangan karena respon tegangan output yang lebih lambat dan membutuhkan ekstra energi mekanik dari penggerak utama untuk menggerakkan sistem eksitasi putarnya.
18
Gambar 6. Sistem Exitasi PLTU Barru
Sistem Exitasi Generator PLTU Barru menggunakan system brushless excitation, yaitu injeksi arus ke rotor coil dari sumber eksitasi langsung menggunakan konduktor bar atau kabel, tanpa harus melalui slip-ring.
2.2
Periksa dan Uji Generator PLTU Barru Unit 1 2.2.1
Ruang lingkup Periksa dan uji Generator PLTU Barru 1
Periksa dan Uji generator PLTU Barru Unit 1 meliputi pengujian-pengujian berikut ini : a. Pengujian Stator Generator, terdiri dari : 1. Pengujian Insulation resistance dan polarization index 2. Pengujian PDCA 3. Pengujian winding resistance 4. Pengujian coupling resistance 5. Pengujian kekencangan wedges (WTD) 6. Pengujian tan delta dan capacitance 7. Pengujian partial discharge
19
8. Pengujian AC Leakage current 9. Pengujian corona dengan UV Camera 10. Visual inspection b. Pengujian rotor generator, terdiri dari : 1. Pengujian inslation resistance 2. Pengujian tahanan dalam 3. Pengujian SFRA (Sweep Frequency Response Analyzer) 4. Pengujian PDCA 5. Visual/Boroscope inspection c. Pengujian Core Stator, Dengan menggunakan ELCID Metode analisa yang digunakan dalam pengujian : a. Pengujian-pengujian yang berpengaruh kepada sisa umur stator winding : 1. AC Leakage current test 2. Partial Discharge test 3. Tan delta test b. Pengujian-pengujian untuk menemuka indikasi fault pada stator dan rotor winding 1. Insulation resistance dan polarization index 2. Winding resistance test 3. PDCA test 4. Coupling resistance test 5. Wedges tightness test 6. ELCID Test 7. SFRA rotor winding 8. UV Camera (Corona inspection) 9. Visual/boroscope inspection
2.2.2
Hasil periksa dan uji generator unit 1 PLTU Barru
2.2.2.1 Insulation Resistance And Polarization Index Stator Winding
Untuk mengetahui gejala fault winding akibat short to ground dan tingkat “dryness” pada winding Hasil pengujian Tegangan 5.000 VDC :
20
Waktu (Menit)
Hasil pengukuran (MΩ) pada temperature 37 0C R-Ground
S-Ground
T-Ground
1
695
536
688
10
2200
1710
2230
PI
2.19
2.12
2.35
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Kyoritsu 3125
:
1. Berdasarkan standar IEEE std 43-2000(R2006)
:
IR (1 Menit) pada temperature referensi 40 0C : 100 MΩ
:
PI untuk isolasi class F : minimum 2
:
Baik, tidak ada indikasi short to ground dan kondisi winding “Dry”
2.2.2.2 Winding Resistance Stator Winding
Tujuan pengujian untuk mengetahui gejala gangguan pada winding akibat copper strands rusak atau crack, atau deteriorisa si pada brazing connection.
Hasil pengujian : Winding Resistance at 30 0C (Ω U-X
V-Y
W-Z
0.002
0.002
0.002
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Wheatstone Bridge Yokogawa
:
Deviasi winding resistance antar fasa tidak melebihi 1 %
:
Baik, tidak ada indikasi crack pada copper maupun deteriorisasi pada brazing connection
21
2.2.2.3 Coupling Resistance Test
Tujuan pengujian untuk mengetahui tahanan antara semiconductive coating dengan core stator. Resistansi semiconductive coating yang tinggi merupakan indikasi degradasi semiconductive coating yang berfungsi meredam partial discharge yang terjadi di dalam slot.
Hasil pengujian :
22
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Multimeter Fluke 1587
:
Resistansi semiconductive coating terhadap core < 6 KΩ
:
Semiconductive coating sudah mengalami degradasi
2.2.2.4 Wedges Tightness Test Stator Winding Tujuan Pengujian Untuk mengetahui kekencangan wedges stator
generator. Kendornya wedges stator generator akan mengakibatkan stator bar di dalam slot akan bergerak pada saat generator dioperasikan, sehingga mengakibatkan groundwall insulation akan terkikis.
Hasil pengujian :
23
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
WTD 501 Iris
:
Berdasarkan best practice WTD 501, kriteria untuk melakukan rewedges adalah sebagai berikut : a) Dalam satu slot, lebih dari 15% wedges yang mengalami looseness, AND b) Dalam satu slot, ada 3 wedges yang berurutan yang mengalami looseness
:
Baik, seluruh wedges stator masih kencang.
2.2.2.5 Polarization Depolarization Current Test Stator Winding Tujuan Pengujian Untuk mengetahui pattern arus polarisasi dan arus
depolarisasi stator winding. Analisis PDCA akan memberikan informasi jenis fault yang terjadi apakah conduction problem atau polarization
24
problem. Selain itu dari pattern PDCA juga bisa diketahui kondisi insulation yang normal, indikasi thermal aging, dan abrasi pada groundwall insulation.
Hasil pengujian :
25
26
27
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Dirana Omicron
:
Berdasarkan artikel Cigre D1-210 tahun 2008 “ Practical Experiences On Condition Assessment of Stator Insulation Using Polarization/Depolarization Current Technique, ada 3 macam evaluasi pada pengujian PDCA yaitu : C ratio, yaitu perbandingan capacitance pada frekuensi rendah terhadap frekuensi 50 Hz. Idealnya, C ratio mendekati “1”. C ratio menggambarkan fenomena polarisasi. DDF, yaitu tan delta pada frekuensi rendah. Idealnya, DDF pada frekuensi rendah tidak terlalu banyak berubah dibandingkan dengan tan delta pada frekuensi 50 Hz . DDF menggambarkan fenomena konduksi. Pattern PDCA, menentukan tipe defect yang terjadi pada stator insulation a. C ratio normal, tidak ada indikasi moisture pada insulation stator winding. b. DDF melebihi limit, merupakan indikasi fenomena konduksi yaitu terdapat kontaminan pada stator winding. c. Pattern PDC mengindikasikan banyaknya contaminant pada stator winding.
:
28
2.2.2.6 Capacitance And Dissipation Factor Test
Tujuan Pengujian untuk mengetahui dielectric loss pada winding akibat contaminant atau fault winding.
Hasil pengujian :
29
Keterangan :
2.2.2.7 Off Line Partial Discharge Test
Tujuan Pengujian Untuk mengetahui indikasi deteriorasi pada isolasi winding dan jenis defect yang terjadi.
30
Hasil pengujian :
31
Keterangan : Alat Uji
:
Omicron MPD 600
:
1. Berdasarkan standard Melco untuk generator 6-11 kV Qm = 10 nC : good
2. Berdasarkan best practice PD Tech Qm < nC : good Qm < 10 nC : medium Qm > 15 nC : bad
3. Pattern PD Internal discharge (delamination winding), dipicu oleh t hermal aging, berbentuk segitiga, asimetris dengan setengah siklus positif lebih dominan. Slot discharge, dipicu oleh rusaknya semiconductive layer atau loose wedges, berbentuk segitiga, asimetris dengan setengah siklus negative lebih dominan. Endwinding discharge, dipicu oleh conductive contaminant pada endwinding, bentuk simetris pada setengah siklus positif dan siklus negative. Pattern PD fasa R merupakan indikasi slot discharge akibat rusaknya semiconductive coating pada slot. Qm sudah melebihi 15 nC. Pattern PD fasa S merupakan indikasi endwinding discharge akibat contaminant. Qm sudah melebihi 15 nC. Pattern PD fasa T merupakan indikasi endwinding discharge akibat contaminant. Qm sudah melebihi 15 nC.
Kesimpulan
:
2.2.2.8 Ac Leakage Current Test
Pada tegangan 6.103 kV (Un/v3), arus hasil perhit ungan adalah 545.64 mA. Oleh karena itu, ∆I fasa S adalah sbb :
ℎ − ℎ ℎ ℎ ℎ
100 % =
555.29 − 545.64 545.64
100% = 1.8 %
32
Fasa T
Tegangan (V)
Hasil Uji Arus (mA)
1003
91.57
2020
184.55
3006
274.46
4019
367.27
4993
456.57
5984
547.96
6099
558.57
Pada tegangan 6.099 kV (Un/v3), arus hasil perhit ungan adalah 557.32 mA. Oleh karena itu, ∆I fasa S adalah sbb :
ℎ − ℎ ℎ ℎ ℎ
100 % =
558.57 − 557.32 557.32
100% = 0.22 %
Keterangan :
33
2.2.2.9 Black Test (Corona Inspection)
Tujuan pengujian Untuk mengetahui indikasi surface partial discharge (corona) pada stator winding generator
Hasil pengujian :
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Corona Camera
:
“Good insulation” tidak mengindikasikan adanya corona.
:
Indikasi surface PD (endwinding discharge)
34
2.2.2.10 ELCID Test
Tujuan pengujian Untuk mengetahui defect pada inter-laminar insulation core stator.
Hasil pengujian :
35
36
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Digital ELCID 601 Adwel
:
Arus bocor maksimum tidak melebihi 100 mA
:
Baik, tidak ada gejala short interlamination pada core st ator.
37
2.2.2.11 Visual Inspection Stator Generator
Tujuan pengujian Untuk melihat gejala deteriorasi atau kelainan lainnya pada stator winding generator.
Hasil pengujian :
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Visual
:
Tidak ada kelainan
:
Contaminant pada stator winding
38
2.2.2.12 Insulation Resistance Rotor Winding
Tujuan pengujian Untuk mengetahui gejala fault winding akibat short to ground. Hasil pengujian tegangan 500 VDC, temperature winding 37.7 0C : Waktu (Menit)
Pole A/Pole B – Ground (MΩ)
1
19.8
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Kyoritsu 3125
:
1. Berdasarkan standard IEEE std 43-2000(R2006) IR (1 menit) pada temperature referensi 40 0C ; 5 MΩ Tidak ada indikasi short to ground
:
2.2.2.13 Winding Resistance Rotor Winding]
Tujuan pengujian Mengetahui gejala gangguan pada rotor winding akibat loose connection dan shorted turn.
Hasil pengujian : Titik pengujian
Tahanan Dalam
Rotor Winding
Pada temperature 37 0C
Pole A-Pole B
0.235 Ω
Keterangan : Alat Uji
:
Wheatstone Bridge Yokogawa
:
Deviasi dengan factory test tidak melebihi 1%. Winding resistance standard 0.2135 Ω pada temperature 18 0C Winding temperature pada temperature 20 0C :
= Kesimpulan
:
1 + ( − 2 0)/255.5
Winding resistance standard pada temp 20 0C : 0.2152 Ω 0 Winding resistance hasil pengukuran pada temp 20 C : 0.2203 Ω Deviasi dengan standard : 2.3 % Karena deviasi melebihi 1%, kemungkinan ada potensi masalah pada rotor winding.
39
2.2.2.14 SFRA rotor winding
Tujuan pengujian Untuk mengetahui indikasi short inter turn, loose connection dan short to ground pada rotor winding. Hasil pengujian :
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
SFRA Analyzer Omicron
:
Berdasarkan analysis DL/T911-2004, kondisi winding dibedakan sebagai berikut normal winding slight deformation (deformasi ringan) obvious deformation (deformasi nyata) severe deformation (deformasi berat)
:
Baik, tidak terdapat gejala short to ground, short inter turn dan loose connection pada coil
40
2.2.2.15 Polarization Depolarization Current Test (PDCA) Rotor Winding
Tujuan pengujian Untuk mengetahui pattern arus polarisasi dan arus depolarisasi stator winding. Analisis PDCA akan memberikan informasi jenis fault yang terjadi apakah conduction problem atau polarization problem. Selain itu dari pattern PDCA juga bisa diketahui kondisi insulation yang normal, indikasi thermal aging, dan abrasi pada groundwall insulation.
Hasil pengujian :
41
Keterangan : Alat Uji
Kesimpulan
:
Dirana Omicron
:
Berdasarkan artikel Cigre D1-210 tahun 2008 “Practical Experiences On Condition Assessment of Stator Insulation Using Polarization/Depolarization Current Technique, kondisi isolasi yang bagus adalah pada 1/3 durasi pengujian, arus polarisasi (arus charging) dan arus depolarisasi (arus discharging) sama besar. C ratio mengindikasikan moisture pada insulation rotor winding
:
DDF mengindikasikan banyak contaminant.
Pattern PDC mengindikasikan banyaknya contaminant pada rotor winding
42
BAB III TEMUAN DAN KESIMPULAN
3.1. Temuan dan Kesimpulan
A. Stator Winding Dari berbagai macam pengujian non destructive yang dilakukan terhadap stator winding, mengindikasikan gejala deteriorasi pada semiconductive coating, magnitude PD yang sangat besar dan secara visual terlihat contaminant pada end winding. Pada beberapa tempat juga didapati lapisan varnish yang telah mengelupas. Uji partial discharge mampu memberikan informasi jenis defect yang terjadi pada stator winding yaitu end winding discharge dan slot discharge. End winding discharge lebih disebabkan oleh contaminant sedangkan slot discharge ditimbulkan oleh degradasi semiconductive coating. Uji PDCA juga mengkonfirmasi adanya contaminant stator winding. Tingginya arus depolarisasi juga memberikan gambaran bahwa deteriorasi telah terjadi pada stator insulation. NO.
TEMUAN
FOTO
Referensi Standar
POTENSI BAHAYA
REKOMENDASI
Kerusakan lebih Coupling 1
Resistance test
parah pada Resistansi semiconductive coatin terhadap core < 6 KΩ
semiconductive coating. Kegagalan
Cleaning dan Re Furnish element-element core stator generator
fungsi generator
43
Polarization depolarization current
test
Berdasarkan artikel Cigre D1210 tahun 2008 “ Practical Experiences On Condition Assessment of Stator Insulation Using Polarization/Depolarization Current Technique, ada 3 macam evaluasi pada pengujian PDCA yaitu : C ratio, yaitu perbandingan capacitance pada frekuensi rendah terhadap frekuensi 50 Hz. Idealnya, C ratio mendekati “1”. C ratio menggambarkan fenomena polarisasi. DDF, yaitu tan delta pada frekuensi rendah. Idealnya, DDF pada frekuensi rendah tidak terlalu banyak berubah dibandingkan dengan tan delta pada frekuensi 50 Hz. DDF menggambarkan fenomena konduksi. Pattern PDCA, menentukan tipe defect yang terjadi pada stator insulation
stator winding.
2
a. C ratio normal, tidak ada indikasi moisture pada insulation stator winding. b. DDF melebihi limit, merupakan indikasi fenomena konduksi yaitu terdapat kontaminan pada stator winding. c. Pattern PDC mengindikasika n
banyaknya
contaminant pada
stator
Bersih dan tidak terdapat contaminant pada
stator
winding.
Cleaning dan Re Furnish element-element core stator generator
winding.
Off Line Partial Discharge Test
Hasil pengujian :
. Berdasarkan standard Melco untuk generator 6-11 kV
gejala deteriorasi pada semiconductive coating 3
2. Berdasarkan best practice PD Tech : good medium
magnitude PD yang sangat besar dan secara visual terlihat contaminant pada end winding. Pada
Kerusakan lebih parah pada semiconductive coating.
3. Pattern PD (delamination winding), dipicu oleh thermal aging, berbentuk segitiga, asimetris dengan setengah siklus positif lebih dominan.
Kegagalan
Cleaning dan Re Furnish element-element core stator generator
fungsi generator
44
beberapa tempat juga didapati lapisan varnish yang telah
harge, dipicu oleh rusaknya semiconductive layer atau loose wedges, berbentuk segitiga, asimetris dengan setengah siklus negative lebih dominan.
mengelupas. dipicu oleh conductive contaminant pada endwinding, bentuk simetris pada setengah siklus positif dan siklus negative. Visual Inspection Stator Generator
Contaminant pada 4
stator winding
Black
Bersih
Kerusakan pada
Cleaning dan Re Furnish
laminasi stator
element-element core
generator
stator generator
Test
(Corona Inspection).
5
Indikasi PD
surface
(endwinding
Tidak Muncul corona
Kegagalan fungsi generator
Cleaning dan Re Furnish element-element core stator generator
discharge)
B. Rotor Winding
Rotor winding secara keseluruhan masih dalam kondisi baik. Tidak ditemukan gejala short to ground, short interturn dan loose connection pada coil. Namun demikian, uji PDCA dan boroscope inspection menunjukkan banyaknya contaminant pada rotor winding. Contaminant ini akan menghambat heat dissipation dan lama kelamaan menyebabkan deteriorasi pada rotor winding insulation.
45
NO.
1
TEMUAN Insulation Resistance Rotor Winding Winding resistance standard pada temp 200C : 0.2152 Ω Winding resistance hasil pengukuran pada temp 200C : 0.2203 Ω Deviasi dengan standard : 2.3 % Karena deviasi
FOTO
Referensi Standar
Titik pengujian
Tahanan Dalam
Rotor Winding
Pada temperature 37 0C
Pole A-Pole B
0.235 Ω
Deviasi dengan factory test tidak melebihi 1%. Winding resistance standard 0.2135 Ω pada temperature 180C Winding temperature pada temperature 200C : = 1 + ( − 2 0)/255.5
POTENSI BAHAYA
REKOMENDASI
Deterorisasi Rotor generator. Kegagalan fungsi rotor
Cleaning dan Re Furnish rotor generator
generator
melebihi 1%, kemungkinan ada potensi masalah pada rotor winding.
Polarization Depolarization Current
Test
(PDCA)
Rotor
Winding C
2
ratio mengindikasikan moisture pada insulation rotor winding DDF mengindikasikan banyak contaminan Pattern PDC mengindikasikan banyaknya contaminant pada rotor winding
Berdasarkan artikel Cigre D1210 tahun 2008 “Practical Experiences On Condition Assessment of Stator Insulation Using Polarization/Depolarization Current Technique, kondisi isolasi yang bagus adalah pada 1/3 durasi pengujian, arus polarisasi (arus charging) dan arus depolarisasi (arus discharging) sama besar.
Deterorisasi Rotor generator. Kegagalan fungsi rotor
Cleaning dan Re Furnish rotor generator
generator
46
