LAPORAN PKL SINKRONISASI GENERATOR PLTU TANJUNG AWAR-AWAR

Praktek Kerja Lapangan PT. PJB UBJ O&M PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWAR-AWAR TUBAN

LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN SINKRONISASI GENERATOR UNIT 1 PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWAR - AWAR

DISUSUN OLEH : ARIEF ROIS PRABOWO 3.22.13.3.03

PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2015

i


HALAMAN PENGESAHAN

a. Tempat / Objek PKL

: PT. Pembangkit Jawa-Bali PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban

b. Topik / Judul

: Sinkronisasi Generator Unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar - Awar

c. Waktu Pelaksanaan

: 13 Juli 2015 s/d 14 Agustus 2015

Semarang, Agustus 2015,

Arief Rois Prabowo NIM 3.22.13.3.03

Mengetahui,

Menyetujui,

Spv. Senior Rendal Operasi

Pembimbing Lapangan ,

Acep Moi Kokong

Deddy Octora Wijaya

NID 7907012JA

NID 7908043CC

ii


HALAMAN PENGESAHAN

d. Tempat / Objek PKL

: PT. Pembangkit Jawa-Bali PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban

e. Topik / Judul

: Sinkronisasi Generator Unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar - Awar

f. Waktu Pelaksanaan

: 13 Juli 2015 s/d 14 Agustus 2015

Semarang, November 2015

Arief Rois Prabowo NIM 3.22.13.3.03

Mengetahui, Ketua Prodi Teknik Konversi Energi

Pembimbing ,

Sahid, S.T, M.T.

Ir. Ilyas Rochani, MT

NIP 197005121996011001

NIP 195110161989031001

iii


KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan atas kehadirat Allah SWT, yang telah melimpah kan rahmat, taufik, hidayah -Nya kepada saya sehingga dapat menyelesaikan laporan Praktek Kerja Lapangan ( PKL ) yang berjudul ” Proses Sinkronisasi Generator Unit 1 pada PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar – Awar Tuban . Dalam penyusunan laporan Praktek Kerja Lapangan ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua yang penuh rasa kasih sayang, kesabaran, dan pengertiannya yang tulus dan ikhlas membesarkan, mendoakan, dan mendidik serta tiada pernah berhenti memberikan dukungan kepada penulis. 2. Ir. Supriyadi, MT, selaku Direktur Politeknik Negeri Semarang 3. Sahid, ST, MT, selaku Ketua Progam Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Semarang. 4. Ir. Ilyas Rochani, MT, selaku dosen pembimbing Politeknik Negeri Semarang yang telah membantu tersusunnya laporan Praktek Kerja Lapangan 5. Bapak Hendro Susilo, selaku General Manager PT. PEMBANGKIT JAWA BALI Unit Bersama Jasa Operasi Dan Maintenance PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan Praktek Kerja Lapangan. 6. Bapak Acep Moi Kokong, selaku Supervisor senior Rendal Operasi PT. PEMBANGKIT JAWA BALI Unit Bersama Jasa Operasi Dan Maintenance PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban yang telah memberikan kesempatan untuk melakukan Praktek Kerja Lapangan. 7. Bapak

Deddy

Octora

Wijaya,

selaku

Pembimbing

lapangan

PT.

PEMBANGKIT JAWA BALI Unit Bersama Jasa Operasi Dan Maintenance

iv


PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban yang telah memberikan kesempatan untuk melakukan Praktek Kerja Lapangan. 8. Teman – teman rendal operasi yang banyak memberikan pengalaman kerja selama di PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar – Awar. 9. Teman–teman praktek kerja lapangan dari Politeknik Negeri Semarang. yang telah bersama–sama melaksanakan serta menyelesaikan praktek kerja lapangan. 10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan yang telah membantu sehingga Laporan Praktek Kerja Lapangan ini dapat terselesaikan. Laporan ini masih jauh dari sempurna, maka kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Semoga laporan Praktek Kerja Lapangan ( PKL ) dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumya dan penulis pada khususnya

Semarang, 11 Desember 2015

Arief Rois Prabowo NIM. 3.22.13.3.03

v


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN INDUSTRI .............................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN INSTITUSI ............................................................ iii KATA PENGANTAR ......................................................................................... iv DAFTAR ISI ......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................1 1.1

Latar Belakang Praktek Kerja Lapangan .................................................. 1

1.2

Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan ..................................................2

1.3

Tujuan Praktek Kerja Lapangan ...............................................................2

1.4

Manfaat Praktek Kerja Lapangan .............................................................3

1.5

Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan ....................... 3

BAB II GAMBARAN UMUM PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWARAWAR TUBAN .................................................................................................... 4 2.1

Pofil Perusahaan ........................................................................................4

2.2

Sejarah PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban .......................5

2.3

Visi, Misi dan PJB WAY Perusahaan .......................................................6

2.4

Lokasi Proyek PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar .......................7

2.5

Struktur Organisasi ...................................................................................8

2.6

Budaya Perusahaan ...................................................................................9

2.7

Fasilitas-Fasilitas Umum ........................................................................11

2.8

Kebijakan Keselamatan Kerja dan Kesehatan Kerja ..............................12

BAB III HASIL PELAKSANAAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN .........14 3.1

Proses Produksi Listrik PLTU Tanjung Awar – awar ............................14

3.2

Siklus Pembangkit Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) ...................................18

vi


3.2.1 Siklus Air dan Uap ........................................................................18 3.2.1.1 CWP (Circulating Water Pump) ........................................20 3.2.1.2 Desal Pump (Sea Water Pump) .........................................21 3.2.1.3 Desalination Plant .............................................................22 3.2.1.4 WTP ( Water Treatment Plant ) .........................................22 3.2.1.5 Condensor ..........................................................................23 3.2.1.6 LP Heater (Low Pressure Heater) .....................................24 3.2.1.7 Deaerator ...........................................................................24 3.2.1.8 HP Heater (High Pressure Heater) ...................................25 3.2.1.9 Boiler ................................................................................. 26 3.2.1.10 Economizer ......................................................................26 3.2.1.11 Steam Drum .....................................................................27 3.2.1.12 Superheater .....................................................................27 3.2.1.13 Reheater ..........................................................................28 3.2.1.14 HP Turbine (High Pressure Turbine) .............................28 3.2.1.15 IP Turbine (Intermediate Pressure Turbine) ..................29 3.2.1.16 LP Turbine (Low Pressure Turbine) ...............................29 3.2.2 Siklus Bahan Bakar .......................................................................30 3.2.2.1 Jalur bahan bakar cair ......................................................30 3.2.2.2 Jalur Batubara ..................................................................31 3.2.3 Siklus Udara ..................................................................................32 3.2.3.1 Siklus Udara Primer ( Primary Air Flow Path ) ................32 3.2.3.2 Siklus Udara Sekunder ( Secondary Air Flow Path ) ........32 3.2.3.3 Siklus Gas Buang ( Flue Gas Flow Path ) ........................33 3.3 Landasan Teori Generator ......................................................................... 35 3.3.1 Generator Sinkron ..........................................................................35 3.3.2 Konstruksi Generator Sinkron .......................................................36 3.3.3 Prinsip Kerja Generator Sinkron ...................................................38 3.3.4 Frekuensi pada Generator Sinkron ................................................41 3.4 Proses Sinkronisasi Generator Unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar – Awar ......................................................................................................42 vii


3.4.1 Tujuan Sinkonisasi pada Pembangkit ............................................42 3.4.2 Syarat – syarat Sinkronisasi pada Pembangkit ..............................42 3.4.3 Jenis Sinkronisasi ..........................................................................45 3.4.4 Cara Memparalel Generator ..........................................................46 3.4.4.1 Menghubungkan dengan beberapa lampu ........................46 3.4.4.2 Voltmeter, frekuensi meter, dan Sinkronskop ..................48 3.4.4.3 Cara Otomatis ..................................................................49 3.4.5 .spesifikasi generator unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-

Awar .............................................................................................. 48 3.4.6 Prosedur sinkronisasi Generator unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar ...................................................................... 50 3.4.6.1 Persiapan ......................................................................... 50 3.4.6.2 Pelaksanaan .....................................................................50 3.4.7 Troubleshooting ketika sinkronisasi Generator dengan Jaringan ..54 3.4.7.1 Kegagalan Sinkronisasi ...................................................54 3.4.7.2 Frekuensi tidak stabil ......................................................55 BAB IV PENUTUP .............................................................................................57 4.1. Kesimpulan ................................................................................................57 4.2. Saran ..........................................................................................................58 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................59 LAMPIRAN ..........................................................................................................60

viii


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 PLTU Tanjung Awar – Awar, Jawa Timur ........................................4 Gambar 2.2 Layout PLTU Tanjung Awar-Awar, Tuban, Jawa Timur ..................7 Gambar 2.3 Struktur Organisasi PLTU Tanjung Awar – Awar, Jawa Timur........ 8 Gambar 3.1 Proses Produksi Energi Listrik pada PLTU ......................................15 Gambar 3.2 Siklus Uap dan Air pada PLTU .......................................................18 Gambar 3.3 Circulating Water Pump ..................................................................21 Gambar 3.4 Sea Water Pump ...............................................................................21 Gambar 3.5 Reverse Osmosis 2...............................................................................2 Gambar 3.6 Water Treatment Plant ..................................................................... 23 Gambar 3.7 Condensor ........................................................................................ 23 Gambar 3.8 Low Pressure Heater .........................................................................24 Gambar 3.9 Deaerator ..........................................................................................25 Gambar 3.10 High Pressure Heater ......................................................................25 Gambar 3.11 Economizer ......................................................................................27 Gambar 3.12 Steam Drum ..................................................................................... 27 Gambar 3.13 Superheater ..................................................................................... 28 Gambar 3.14 HP and IP Turbine ..........................................................................29 Gambar 3.15 LP Turbine ......................................................................................30 Gambar 3.16 Siklus Udara Primer ........................................................................32 Gambar 3.17 Siklus Udara Sekunder ....................................................................33 Gambar 3.18 Siklus Gas Buang ............................................................................34 Gambar 3.19 Konstruksi Generator Sinkron .........................................................36 Gambar 3.20 Bentuk Konstruksi Rotor pada Generator Sinkron .........................37 Gambar 3.21 Kumparan jangkar pada rotor berputar di sekitar medan magnet yang dihasilkan stator ............................................................................................39 Gambar 3.22 Proses terbentuknya gelombang AC pada generator sinkron ..........39 Gambar 3.23 Sinkronisasi Maju.............................................................................45

ix


Gambar 3.24 Sinkronisasi Terbalik ......................................................................46 Gambar 3.25 Hubungan gelap ..............................................................................47 Gambar 3.26 Hubungan terang .............................................................................47 Gambar 3.27 Hubungan cahaya putar ...................................................................48 Gambar 3.28 Excitation Panel diruang AVR ........................................................51 Gambar 3.29 DCS G/T Unit System ......................................................................52 Gambar 3.30 Menu FCB .......................................................................................52 Gambar 3.31 Unit System Menu ............................................................................53 Gambar 3.32 Ass System Menu .............................................................................53 Gambar 3.33 Proteksi pada Syncronouzze Panel ..................................................54

x


DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi Boiler ..................................................................................26 Tabel 3.2 Spesifikasi Generator ............................................................................49

xi


BAB I PENDAHULUAN

1.6 Latar Belakang Praktek Kerja Lapangan Listrik adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaannya oleh manusia, dimana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber energi primer seperti, potensial air, energi angin, minyak bumi, gas dan batubara. Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan yang penting bagi kehidupan manusia dewasa ini. Kebutuhan akan energi listrik cenderung meningkat setiap tahunnya. Hal ini disebabkan karena semakin banyaknya penduduk memerlukan dan menyadari arti pentingnya listrik untuk menunjang kehidupan sehari-hari. Ketersediaan pasokan listrik saat ini menjadi masalah yang harus segera diselesaikan karena tingkat kebutuhan masayarakat akan listrik sangat tinggi sedangkan suplai dari pembangkit belum bisa memenuhi seluruh permintaan tersebut sehingga solusi alternatif yang dilakukan oleh PLN adalah pemadaman bergilir . Dengan adanya pemadaman bergilir masyarakat merasa terganggu dan resah dengan kurangnya pasokan listrik dan kerugian yang sangat besar bagi industri yang diakibatkan oleh hal tersebut. Kecenderungan peningkatan kebutuhan energi listrik harus segera diantisipasi oleh pemerintah (BUMN dalam hal ini PLN) yang memonopoli produksi energi listrik Tanah Air. Gejala ini harus diantisipasi oleh penyedia jasa energi listrik yaitu PLN (Perusahaan Listrik Negara) dengan pembangunan pembangkit listrik baru berbahan bakar non-fosil (tidak terbaharui). Oleh karena itu, pemerintah berusaha menyosialisasikan biofuel dan batu bara yang dianggap sebagai solusi seiring dengan menipisnya bahan bakar minyak. Batubara sebagai alternatif baru karena diperkirakan melimpah ruah di Indonesia terutama di Pulau Kalimantan dan dapat digunakan ratusan tahun. Contoh pembangkit baru yang dibangun dengan bahan bakar batu bara PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban. Energi listrik merupakan energi yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat dan industri. Untuk pemenuhan kebutuhan ini, maka dibangunlah banyak pembangkit

1


listrik di Indonesia. Berdasarkan jenis energi yang dikonversikan menjadi tenaga listrik, maka pembangkit energi listrik dibagi menjadi beberapa jenis, antara lain yaitu : PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), PLTU (Pembagkit Listrik Tenaga Uap), PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi). Selain itu, ada juga gabungan dari dua jenis pembangkit PLTG dan PLTU yang biasa dikenal dengan nama PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap). PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban sebagai salah satu anak perusahaan PT.PLN (Persero) yang bergerak di bidang pengadaan listrik, yang dipilih menjadi tempat Praktek Kerja Lapangan karena perusahaan ini merupakan salah satu perusahaan pembangkitan yang menghasilkan energi listrik cukup besar untuk daerah Jawa-Madura-Bali dan mempunyai peran penting dalam perancangan dan perencanaan system kelistrikan di Indonesia, sehingga merupakan tempat yang cocok untuk mendalami ilmu tentang pembangkit listrik.

1.2 Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan Dalam penulisan laporan ini penulis membahas tentang sinkronisasi Generator dengan Tegangan PLN . Guna menghindari penyimpangan pembahasan, maka penulis membatasi permasalahan yang dibahas sebagai berikut : 1. Proses sinkronisasi generator, secara manual dan otomatis 2. Syarat - syarat sinkronisasi generator 3. Alat – alat yang digunakan untuk sinkronisasi

1.3 Tujuan Praktek Kerja Lapangan Adapun tujuan dari Praktek Kerja Lapangan ini adalah meliputi beberapa hal diantaranya : a. Memperluas, memantapkan dan membentuk ketrampilan membentuk kemampuan mahasiswa dan sebagai bekal untuk memasuki lapangan kerja sesuai bidang program studinya.

2


b. Memperdalam ilmu ysng diperoleh pada waktu kuliah dengan melakukan pengamatan dan praktek kerja langsung, sehingga mengetahui bagaimana aktivitas sebenarnya di lapangan. c. Memahami prinsip kerja dan cara sinkronisasi generator.

1.4 Manfaat Praktek Kerja Lapangan Adapun manfaat dari praktik kerja lapangan adalah sebagai berikut : a. Kerja sama yang terjalin dengsn pihak industri dalam hal ini PT. Pembangkit Jawa-Bali UBJ O&M PLTU 3 Jawa Timur Tanjung AwarAwar Tuban, diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah bagi Politeknik Negeri Semarang. b. Perusahaan dapat menjadikan mahasiswa pelaksana praktek kerja lapangan sebagai referensi dalam menentukan calon pegawai yang dapat bekerja di perusahaan tersebut. c. Mahasiswa dapat menerapkan ilmu pengetahuan yang didapat selama menjalani studi di Politeknik Negeri Semarang. d. Mahasiswa dapat mengaplikasikan prinsip-prinsip ilmu dasar yang diperoleh di bangku perkuliahan serta menimba ilmu pengetahuan, pengalaman, dan wawasan akan praktek-praktek atau proses kerja secara nyata di dunia industri yang sesungguhnya.

1.5 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan Praktek Kerja Lapangan dilaksanakan pada tanggal 13 Juli – 14 Agustus 2015 di PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar, yang beralamat di Jl. Tanjung Awar-Awar, Desa Wadung, Kecamatan Jenu, Kabupaten Tuban, Jawa Timur, Indonesia.

3


BAB II GAMBARAN UMUM PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWAR-AWAR TUBAN

2.9 Pofil Perusahaan

Gambar 2.3 PLTU Tanjung Awar – Awar, Jawa Timur

Nama Perusahaan

: PLTU 3 JAWA TIMUR TANJUNG AWAR-AWAR TUBAN

Tahun Berdiri

: 24 Februari 2014 (Unit 1)

Pemilik

: PT. PLN (Persero)

Operator

: PT. Pembangkit Jawa Bali (PJB)

Kantor Pusat

: Jl. Tanjung Awar-Awar Desa Wadung, Kecematan Jenu Kabupaten Tuban, Jawa Timur, Indonesia

Daya Output

: 2 x 350 MW

Transmisi

: JAMALI ( Jawa Madura Bali)

Bahan Bakar Utama

: Batubara 4


2.10

Sejarah PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban

Pembangunan Proyek Percepatan Pembangkit Tenaga Listrik berbahan bakar batubara berdasarkan pada Peraturan Presiden RI Nomor 71 Tahun 2006 tanggal 05 Juli 2006 tentang penugasan kepada PT. PLN (Persero) untuk melakukan Percepatan Pembangunan Pembangkit Tenaga Listrik yang menggunakan batubara. Pembangunan Presiden ini menjadi dasar bagi pembangunan 10 PLTU di Jawa dan 25 PLTU di Luar Jawa Bali atau yang dikenal dengan nama Proyek Percepatan PLTU 10.000 MW. Pembangunan proyek – proyek PLTU tersebut guna mengejar pasokan tenaga listrik yang akan mengalami defisit sampai beberapa tahun mendatang, serta menunjang program diversifikasi energy untuk pembangkit tenaga listrik ke non bahan bakar minyak (BBM) dengan memanfaatkan batubara berkalori rendah (4200 kcal/kg.). Proyek – proyek pembangunan PLTU tersebut diharapkan siap beroperasi tahun 2009/2010. Dalam Pelaksanaan Pembangunan Proyek adalah PLTU # Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban dengan kapasitas 2 x 350 MW ini, ditunjuk PT. PLN (Persero) Jasa PT. PLN (Persero) menunjuk PLN (Persero) unit Pembangkit Jawa Bali (UPJB) sebagai asset manajer sesuai dengam surat Direktur Utama PLN (Persero) nomor 02732/121/DIRUT/2011, tanggal 22 Agustus 2011, tentang pekerjaan jasa O&M PLTU 3 Jawa Timur (Tanjung Awar-Awar) dan Berita Acara Serah Terima Penugasan Pelaksanaan Pekerjaan Jasa O&M PLTU 3 Jawa Timur PT. PLN (Persero) Pembangkitan Indramayu kepada PLN UPJB. Kemudian dalam perkembangannya untuk mengoperasikan PLTU Tanjung Awar-Awar, maka PT. PLN (Persero) menunjuk PT Pembangkitan Jawa Bali sebagai asset operator sesuai surat Direktur Utama PT. PLN (Persero) nomor 049/122/DIRUT/2012 tanggal 6 Januari 2012 berdasarkan hal di atas PLN UPJB dan PT. PJB menyemakati perjanjian induk jasa operasi dan pemeliharaan pusat listrik tenaga uap Tanjung Awar-Awar. Di dalam perjanjian induk PLN UPJB dan PJB PJB telah menyepakati lingkup pekerjaan yang selanjutnya akan dibagi dalam 2 tahap perjanjian yaitu perjanjian tahap supporting dan perjanjian tahap performance based.

5


Pada unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tunam CPD ( Commercial Operating Date) dilaksanakan pada tanggal 24 Januari 2014 dan unit 2 COD dilaksanakan pada 11 Februari 2016.

2.11

Visi, Misi dan PJB WAY Perusahaan

Visi “Menjadi perusahaan pembangkitan tenaga listrik Indonesia yang terkemuka dengan strandar kelas dunia”

Misi a. Memproduksi tenaga listrik yang handal dan berdaya saing b. Meningkatkan kinerja secara berkelanjutan melalui implementasi tata kelola pembangkitan dan sinergi business partner dengan metode best practice dan ramah lingkungan c. Mengembangkan kapasitas dan kapabilitas SDM yang mempunyai kompetensi teknik dan menejerial yang unggul serta berwawasan bisnis

PJB Way PJB Way adalah tekad sikap dan perilaku yang melekat diseluruh insan PJB dalam melaksanakan misi untuk mencapai visi. PJB Way dijabarkan oleh 1 Tekad 5 Sikap dan 11 Perilaku dengan rincian sebagai berikut : a. Satu Tekad untuk mencapai tujuan menjadi “Produsen listrik terpecaya kini dan mendatang” b. Lima Sikap dalam tata nilai inti : Intregitas, Keunggulan, Kerjasama, Pelayanan dan sadar lingkungan c. Sebelas Perilaku dengan elemen-elemen : 1.

Kepemimpinan yang visioner (Visionery Leadership)

2.

Keunggulan menurut pelanggan (Customer-Driven Excellent)

3.

Pembelajaran perorangan dan perusahaan (Organizasional and Personal Learning)

6


4.

Menghargai Tenaga Kerja dan Mitra (Valuing Workforce Members and Partners)

5.

Kegesitan (Agility)

6.

Fokus kepada masa depan (Focus on The Future)

7.

Mengelola inovasi (Managing For Innovation)

8.

Manajemen berdasarkan fakta (Management by Fact)

9.

Pertanggung jawaban kemasyarakatan (Societal Responsilibity)

10. Fokus kepada hasil dan penciptaan nilai (Focus on Results and Creating Value) 11. Perspektif kesisteman (Systems Perspektif)

2.12

Lokasi Proyek PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar

PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban terletak di Jl. Tanjung AwarAwar, Desa Wadung, Kecamatan Jenu, Kabupaten Tuban, Jawa Timur, Indonesia.

Gambar 4.2 Layout PLTU Tanjung Awar-Awar, Tuban, Jawa Timur

Keterangan : 1. Masjid 7


2. Tempat Parkir 3. Gedung Administrasi 4. Laboratorium Reverse Osmosis 5. PLTU Unit 1 6. PLTU Unit 2 7. Gedung Pemeliharaan 8. Gedung Coal Handling Control 9. Coal Yard 10. Gedung K3

2.13

Struktur Organisasi

Gambar 2.3 Struktur Organisasi PLTU Tanjung Awar – Awar, Jawa Timur

Organisasi PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban dipimpin oleh seorang General Manajer yang Membawahi Empat Manajer Bidang yaitu, Manajer Operasi, Manajer Pemeliharaan, Manajer Engineering dan Manajer Administrasi, yang masing-masing memiliki seperangkat anggota yang membantu

8


bekerja sama selama PLTU ini beroperasi. Berikut ini adalah struktur organisasi di PLTU 3 Jawa timur Tanjung Awar-Awar. General manager sebagai pemimpin tertinggi memegang tanggung jawab penuh atas apa yang terjadi di PLTU, namun takkan bisa berjalan dengan lancar tanpa kerjasama dengan bawahan yang telah dibagi menjadi beberapa bagian Antara lain bidang operasi, perawatan, engineering dan administrasi. Masingmasing bagian di pimpin oleh seorang manajer yang bertanggung jawab kepada GM. Bidang operasi bertanggung jawab dalam pengoperasian pembangkit unit 1 dan 2. Bidang pemeliharaan bertanggung jawab dalam perawatan seluruh PLTU. Bidang engineering bertanggung jawab dalam bidang analisis data dan condition base maintenance (CBM). Bidang administrasi bertanggung jawab dalam bidang surat menyurat serta urusan kantor lainnya.

2.14 Budaya Perusahaan 1.

Budaya Perusahaan Salah satu aspek dari pengembangan sumber daya manusia perusahaan adalah

pembentukan budaya perusahaan. Unsur-unsur budaya perusahaan : a. Perilaku akan ditujukan seseorang akibat adanya suatu keyakinan akan nilai-nilai atau filosofi. b. Nilai adalah bagian dari budaya / culture perusahaan yang dirumuskan untuk membantu upaya mewujudkan budaya perusahaan tersebut. Di PT. PLN PJB nilai ini disebut “Filosofi Perusahaan”. c. Paradigma adalah suatu kerangka berpikir yang melandasi cara sesorang menilai sesuatu. Budaya perusahaan diarahkan untuk membentuk sikap dan perilaku yang didasarkan pada 5 filosofi dasar dan lebih lanjut, filosofi dasar ini diwujudkan dalan 12 dimensi perilaku.

9


2.

Filosofi Perusahaan Filosofi perusahaan memuat lima aspek utama, yaitu : a. Mengutamakan pasar dan pelanggan. Berorientasi kepada pasar serta memberikan pelayanan yang terbaik dan nilai tambah kepada pelanggan. b. Menciptakan keunggulan untuk memenangkan persaingan. Menciptakan keunggulan melalui sumber daya manusia, teknologi finansial, dan proses bisnis yang andal dengan semangat untuk memenangkan persaingan. c. Mempelopori pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi. Terdepan dalam pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi secara optimal. d. Menjunjung tinggi etika bisnis. Menerapkan etikan bisnis sesuai standar etika bisnis internasional. e. Memberi penghargaan atas prestasi. Memberi penghargaan atas prestasi untuk mencapai kinerja perusahaan yang maksimal. Filosofi perusahaan dibuat karena ; a. Memberikan acuan bagi seluruh anggota organisasi tentang bagaimana cara merealisasikan budaya perusahaan. b. Merumuskan apa yang dianggap penting tentang bagaimana berhasil dalam berbisnis. c. Memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai identitas dan cerita perusahaan.

3.

Makna 5S 5S adalah singkatan dari 5 kata dalam bahsa jepang yang diawali oleh huruf

S: Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu, Shitsuke. Dalam Bahasa Indonesia, kita dapat menerjemahkan 5S sebagai 5R; Seiri (Ringkas), Seiton (Rapi), Seiso (Resik), Seiketsu (Rawat), Shitsuke (Rajin). 5S adalah filosofi dan cara bagi suatu

10


organisasi dalam mengatur dan mengelola ruang kerja dan alur kerja dengan tujuan efisiensi dengan cara mengurangi adanya buangan (waste) baik yang bersifat barang atau peralatan maupun waktu. a.

Seiri (Ringkas) Membedakan antara yang di perlukan dan yang tidak diperlukan serta membuang yang tidak di perlukan : “Singkirkan barang-barang yang tidak diperlukan lagi tempat kerja”

b.

Seiton (Rapi) Menentukan Antara yang diperlukan dan yang tidak diperlukan serta membuang yang tidak diperlukan: “Setiap barang yang berada di tempat kerja mempunyai tempat yang pasti”

c.

Seiso (Resik) Menghilangkan sampah kotoran dan barang asing untuk memperoleh tempat kerja yang lebih bersih. Pembersihan dengan cara inspeksi: “Bersihkan segala sesuatu yang ada di tempat kerja”

d.

Seiketsu (Rawat) Memelihara barang dengan teratur rapid an bersih juga dalam aspek personal dan kaitannya dengan polusi: “Semua orang memperoleh informasi yang dibutuhkan di tempat kerja, tepat waktu”

e.

Shitsuke (Rajin) Melakukan sesuatu yang benar sebagai kebiasaan: “Lakukan apa yang harus dilakukan dan jangan melakukan apa yang tidak boleh dilakukan”

2.15

Fasilitas-Fasilitas Umum

PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban merupakan perusahaan di Indonesia yang mengutamakan kualitas, kuantitas, dan pelayan bagi masyarakat. Di samping itu PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban memiliki kelengkapan fasilitas penunjang / umum Antara lain : a. Laboratorium (untuk bahan kimia) b. Unit Pemeliharaan (bengkel) c. Perpustakaan

11


d. Ruangan DM e. Ruang Rapat f. Ruang Denter (Pengadaan barang dan jasa) g. Ruang Pertemuan h. Lobby i. Ruangan Staff j. Masjid (1) k. Peralatan kantor (Telepon, internet, HT, computer, laptop) l. Alat Pemadam Kebakaran m. Gudang n. Baju Pemadam Kebakaran o. Perahu karet p. Toilet (terpisah Antara toilet pria dan toilet wanita) q. Alat Pelindung Kepala (Helm) r. Alat Pelindung Mata atau Muka s. Alat Pelindung Telinga (Ear Plug) t. Alat Pelindung Pernafasan (Masker) u. Lima Alat Pelindung Tangan (Sarung Tangan) v. Alat Pelindung Kaki (Sepatu Boot dan Safety shoes) w. Alat Pelindung Badan (Apron)

2.16

Kebijakan Keselamatan Kerja dan Kesehatan Kerja

PT PJB selalu mempunyai komitmen untuk upaya perlindungan diri terhadap tenaga kerja selalu dalam keadaan selamat dan sehat selama melakukan pekerjaan di tempat kerja termasuk orang lain yang memasuki tempat kerja maupun proses produk dapat secara aman dan efisien dalam produksinya.

a. Tujuan dan Sasaran Tujuan dari kebijakan keselamatan dan kesehatan kerja yaitu untuk menciptakan tempat kerja yang aman, nyaman, dan sehat. Menjamin setiap sumber produksi di pakai secara aman dan efisien. Menjamin proses

12


produksi berjalan lancar. Sasaran dari kebijakan tersebut adalah untuk menekan angka kecelakaan dan penyakit akibat kerja sampai nihil.

b. Alat Pelindung Diri K3 yang diterapkan PT PJB harus memenuhi ketentuan yang telah ditetapkan oleh perusahaan, yaitu: a.

Memberikan perlindungan diri yang kuat terhadap bahaya yang spesifik

b.

Beratnya seringan mungkin dan nyaman

c.

Dapat dipakai secara fleksibel

d.

Bentuknya menarik

e.

Tidak mudah rusak

f.

Tidak menimbulkan bahaya-bahaya tambahan

g.

Memenuhi Standar

h.

Tidak membatasi gerakan pemakaiannya

i.

Suku cadang mudah didapatkan.

13


BAB III HASIL PELAKSANAAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN 3.5 Proses Produksi Listrik PLTU Tanjung Awar – awar PLTU Tanjung Awar - awar telah direncanakan dan dibangun untuk menggunakan batubara sebagai bahan bakar utamanya. Sedangkan, High Speed Diesel (HSD) sebagai bahan bakar. Ignitor atau pematik pada penyalaan awal dengan bantuan udara panas bertekanan. Pada gambar 3.1 ditunjukkan lokasi PLTU Tanjung Awar - awar. Batubara yang dibongkar dari kapal di coal jetty dengan menggunakan ship unloader atau dengan peralatan pembongkaran kapal itu sendiri, dipindahkan ke hopper dan selanjutnya diangkut dengan conveyor menuju penyimpanan sementara (temporary stock) dengan

melalui

telescopic

chute

(2)

atau

dengan

menggunakan

stacker/reclaimer (1) atau langsung batubara tersebut ditransfer melalui junction House (3) ke scrapper Conveyor (4) lalu ke coal Bunker (5), seterusnya ke Coal Feeder (6) yang berfungsi mengtur jumlah aliran ke pulverizer (7) dimana batubara di giling dengan ukuran yang sesuai kebutuhan menjadi serbu yang halus. Serbuk batubara ini dicampur dengan udara panas dari Primary Air Fan (8) dan dibawa ke Coal Bunker (9) yang menyemburkan batubara tersebut ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dan terbakar seperti gas untuk mengubah air menjadi uap. Udara pembakaran yang digunakan pada ruang bakar dipasok dari Forced Draught Fan (FDF) (10) yang mengalirkan udara pembakaran melalui Air Preheater (11). Hasil proses pembakaran yang terjadi menghasilkan limbah berupa abu dalam perbandingan 14 : 1. Abu yang jatuh ke bagian bawah boiler secara periodik dikeluarkan dan dikirim Ash Valley. Gas hasil pembakaran dihisap keluar dari boiler oleh Induced Draught Fan (IDF) (12) dan dilewatkan melalui Elektro Static Precipitator (ESP) (13) yang menyerap 99,5 % abu terbang dan debu dengan sistem elektroda, lalu dihembuskan ke udara melalui Stack/ Cerobong (14). Di elecktro Static

14


Precipitator debu menempel di plat-plat dengan metode elektroda, untuk merontokan Fly Ash (debu) pada plat dengan proses hammer (pemukulan). Abu kemudian dikumpulkan dan diambil dengan peneumatic gravity conveyor yang digunakan sebagai material pembuat jalan, semen dan bahan bangunan (Conblock). Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, diserap oleh pipa penguap (Water Walls) yang berada di dindig-dinding boiler (Furnace Boiler) menjadi uap jenuh atau uap basah yang kemudian dipanaskan di Super Heater (SH) (15) yang menghasilkan uap kering. Kemudian uap tersebut dialirkan ke Turbin bertekanan tinggi High Preassure Turbine (16), dimana uap tersebut diexpansikan melalui Nozzels ke sudu-sudu turbin. Tenaga dari uap mendorong sudu-sudu turbin dan membuat turbin berputar. Setelah melalui HP Turbine, uap kembalikan kedalam Boiler untuk dipanaskan ulang di Reheater (17) guna menambah kualitas panas uap sebelum uap tersebut digunakan kembali di Intermediate Pressure (IP) dan Low Preasure Turbine (LPT) (19).

Gambar 3.1 Proses Produksi Energi Listrik pada PLTU

15


Keterangan: 1. Stacker Reclaimer

29. Condensate Excraction

2. Telescopic Chute

Pump

3. Junction House

30. Low Preasure

4. Scrapper Conveyor

31. Sea Water

5. Coal Bunker

32. Deaerator

6. Coal Feeder

33. Desal Plant

7. Pulverizer

34. Raw Water Tank

8. Primary Air Fan

35. Make Up Water

9. Coal Burner 10. Forced Draught Fan 11. Air Preheater 12. Induced Draught Fan 13. Electrostatic Precipitator 14. Stack 15. Super Heater 16. High Preasure Turbine 17. Boiler Feed Pump 18. High Preasure Heater 19. Economizer 20. Steam Drum 21. Circuling Water Pump 22. Reheater 23. IntermediatejPressure Turbine 24. Low Pressure Turbine 25. Rotor Generator 26. Stator Generator 27. Transformator 28. Condensor

16


Sementara itu, uap bekas dikembalikan menjadi air di Condensor (23) dengan pendinginan air laut (26) yang dipasok oleh Circlation Water Pump (32). Air kondensasi akan digunakan kembali sebagai air pengisi Boiler. Air dimpompakan dari kondensor dengan menggunakan Condensate Extraction Pump (24), pada awalnya dipanaskan melalui Low Preassure Heater (25), dinaikkan ke Deaerator (27) untuk menghilangkan gas-gas yang terkandung didalam air. Air tersebut kemudian dipompakan oleh Boiler Feed Pump (28) melalui High Preassure Heater (29), dimana air tersebut dipanaskan lebih lanjut sebelum ke Steam Drum (31). Siklus air dan uap ini berulang secara terus menerus selama unit beroperasi. Poros turbin dikopel dengan Rotor Generator (20), maka kedua poros memiliki jumlah putaran yang sama. Ketika telah mencapai putaran nominal 3000 rpm, pada Rotor Generator dibuatlah magnetasi dengan Brushless Exitation System dengan demikian Stator Generator (21) akan membangkitkan tenaga listrik dengan tenaga 23 kV. Listrik yang dihasilkan kemudian disalurkan ke Generator Transformer (22) untuk dinaikkan teganganya menjadi 500 kV. Sebagian besar listrik tersebut disalurkan kesistem jaringan terpadu (interkoneksi) se Jawa-Bali melalui saluran udara tegangan ekstra tinggi 500 kV dan sebagian lainnya disalurkan ke gardu induk Rembang, Pati dan Blora melalui saluran udara tegangan tinggi 150 kV.

17


3.6 Siklus Pembangkit Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) 3.6.1

Siklus Air dan Uap

Gambar 3.2 Siklus Uap dan Air pada PLTU Siklus air dan uap dimulai dari pengambilan air laut dengan menggunakan pompa air laut (Sea Water Pump). Proses pertama pengolahan air adalah dengan disaring terlebih dahulu untuk menghilangkan kotoran-kotoran atau sampah yang berukuran cukup besar. Setelah itu air diinjeksikan dengan chlorine untuk membuat mabuk biota – biota laut yang ada di air laut, sehingga biota laut tidak membuat sarang atau berkembang biak di tube condenser dan pipa line CWP. Setelah itu air menuju ke desalination plant. Di desalination plant ini air laut diolah untuk menghilangkan kadar garam dari air laut. Desalination plant di PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar menggunakan RO (Reverse Osmosis). Prosesnya adalah dengan memompakan air laut untuk masuk kedalam vessel – vessel yang didalam terdapat membran semipermiable. Pada proses ini molekul garam tidak dapat menembus membran sehingga yang mengalir hanyalah molekul air saja. Sehingga setelah melewati proses RO air laut akan berubah menjadi air tawar dan ditampung pada fresh water storage tank.

18


Proses selanjutnya adalah proses penghilangan mineral - mineral yang terkandung di air tawar yang terjadi di WTP (Water Treatment Plant). Proses yang terjadi di Water Treatment Plant adalah peningkatan ion – ion positif dan negatif dari raw water dengan menggunakan resin. Resin yang digunakan bermuatan positif dan negatif, jadi ion positif yang terkandung dalam air akan terikat oleh resin bermuatan negatif, sementara ion negatif yang terkandung dalam air akan terikat oleh resin bermuatan positif. Hasil dari WTP adalah demin water (air bebas mineral) yang ditampung di demin water tank. Demin water dari demin water tank ini kemudian dipompakan menuju condensate tank. Di condensate tank ini air ditampung dan akan digunakan untuk menambah air kondensat di condenser bila terjadi kekurangan. Setelah melewati condenser, air kondensat akan dipompakan menggunakan condensate pump menuju low pressure heater untuk pemanasan awal. Media pemanasnya adalah uap ekstraksi yang diambil dari low pressure turbine (LP Turbin). Pada PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar terdapat 4 LP heater yaitu LP heater 5,6,7,8. Prinsip kerjanya adalah air pengisi dialirkan di dalam pipa, dan uap panas mengalir di luar pipa. Setelah dipanasi di LP heater air pengisi kemudian dialirkan menuju deaerator untuk proses penghilangan unsur oksigen yang masih terkandung dalam air pengisi. Di dalam deaerator terjadi kontak langsung antara air pengisi dan uap oleh karena itu disebut open feed water (direct contact). Uap akan memisahkan gas dari air pengisi untuk kemudian gas – gas tersebut bergerak dengan cepat ke bagian atas deaerator dan selanjutnya dibuang ke atmosfer. Uap yang digunakan berasal dari ekstraksi uap IP turbine. Setelah dari deaerator air langsung dipompakan oleh boiler feed pump menuju HP heater untuk memanaskan air pengisi. Prinsip kerja dari HP heater sama dengan LP heater, bedanya hanya pada uap ekstraksi yang digunakan dimana HP heater menggunakan uap ekstraksi dari HP dan IP turbine. Pada PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar terdapat 3 HP heater 1,2,3. Air kemudian masuk ke economizer untuk pemanasan akhir air sebelum masuk ke steam drum. Steam drum adalah alat yang digunakan untuk menampung sekaligus memisahkan air

19


pengisi boiler yang masih berbentuk air dengan yang sudah berbentuk uap basah. Prinsip kerjanya secara alami, maksudnya adalah air yang sudah menjadi uap akan berada diatas, dan yang masih berwujud air akan berada di bagian bawah steam drum. Uap akan langsung dialirkan ke superheater, sementara air akan turun melewati water wall untuk diuapkan dan kemudian dialirkan ke superheater. Di superheater uap basah dari steam drum dan water wall akan dipanaskan lagi menjadi uap panas lanjut (uap kering). Uap panas lanjut ini kemudian dialirkan ke HP turbine untuk memutar sudu – sudu HP turbine. Setelah digunakan di HP turbine uap akan mengalami ekspansi (tekanan dan temperature uap turun). Uap dari HP turbine akan kembali dipanaskan di boiler melalui reheater. Di dalam reheater, uap akan dipanaskan lagi pada tekanan konstan lalu dialirkan ke IP turbine untuk memutar sudu – sudu IP turbine. Setelah digunakan di IP turbine uap tidak dipanaskan lagi, tapi langsung dialirkan ke LP turbine untuk memutar sudu – sudu LP turbine. Terakhir, uap yang keluar dari LP turbine kemudian di alirkan di condenser untuk dikondensasikan menjadi air pengisi. Proses kondensasi uap menggunakan media tube – tube kecil yang dialiri oleh air laut sebagai pendinginnya yang dipompakan oleh CWP (circulating water pump). Air kondensat ini kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler dengan proses yang sama. Begitulah siklus air dan uap yang terjadi di PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar – Awar. Berdasarkan penjelasan diatas, terlihat bahwa ada banyak alat yang dilalui oleh siklus air dan uap ini. Alat – alat tersebut antara lain : 3.2.1.1

CWP (Circulating Water Pump) Alat ini adalah sebuah pompa besar yang digunakan untuk memompakan

air laut yang sudah disaring menuju tube-tube kondensor. Pompa CWP ada 4 buah yang terpasang secara vertikal dengan penggerak motor listrik yang besar. CWP berkapasitas 29088 𝑚3 /ℎ.

20


Gambar 3.3 Circulating Water Pump

3.2.1.2

Desal Pump (Sea Water Pump) Pompa desalinasi digunakan untuk memompakan air laut hasil filtrasi

yang kemudian dicabangkan sebagian kecil menuju chlorination plant. chlorination plant merupakan tempat memproduksi chlorine yang ada di air laut dengan memisahkan dengan NaCl, yang kemudian chlorine tersebut untuk membuat pingsan biota – biota laut dengan cara diinjeksikan pada air laut yang akan masuk ke CWP.

Gambar 3.4 Sea Water Pump

21


3.2.1.3

Desalination Plant Desalination Plant adalah tempat pengolahan air laut menjadi air tawar

(raw water) dengan cara menghilangkan kadar garam dari air laut. Desalination Plant di PLTU Tuban menggunakan RO (Reverse Osmosis). Pada PLTU 3 Jawa Timur Tuban terdapat 2 proses RO yaitu SWRO (Sea Water Reverse Osmosis) dan BWRO (Boiler Water Reverse Osmosis). SWRO menghasilkan air tawar yang digunakan untuk air proses BWRO, pendingin industrial dan pemadam kebakaran. Sedangkan BWRO menghasilkan air tawar yang akan digunakan untuk air proses demineralisasi dan pemakaian sehari – hari.

Gambar 3.5 Reverse Osmosis

3.2.1.4

WTP ( Water Treatment Plant ) WTP ini adalah tempat pengolahan air tawar dari raw water tank untuk

dijadikan demin water (air bebas dari mineral). Fungsi utama plant ini adalah sebagai penyedia air demineralisasi untuk kebutuhan boiler. Air ini akan dipanaskan menjadi uap didalam boiler yang selanjutnya dialirkan untuk menggerakkan turbin. Terdapat tiga sistem utama, yaitu : Intake System, Desalination System, dan Make Up System.

22


Gambar 3.6 Water Treatment Plant

3.2.1.5

Condensor Condensor adalah suatu alat yang digunakan untuk mengkondensasikan

uap dari LP turbine dengan media pendingin air laut yang dipompakan melalui CWP. Prinsip kerjanya adalah uap dari LP turbine mengalir di luar pipa – pipa condenser melewati air laut yang mengalir di dalam pipa – pipa condenser. Berikut merupakan spesifikasi dari condensor :

Gambar 3.7 Condensor

23


3.2.1.6

LP Heater (Low Pressure Heater) LP Heater adalah pemanas awal air pengisi sebelum masuk ke deaerator.

Media pemanasnya adalah uap yang diambil dari low pressure turbine. Di PLTU Tanjung Awar-Awar terdapat 4 buah LP heater. Tujuan pemanasan awal adalah untuk meningkatkan efisiensi siklus serta menghemat pemakaian bahan bakar. Bila air kondensat tidak dipanaskan, berarti membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk menaikkan temperatur air didalam ketel/Boiler.

Gambar 3.8 Low Pressure Heater

3.2.1.7

Deaerator Deaerator adalah alat yang digunakan untuk mengurangi atau bahkan

menghilangkan kadar 𝑂2 dari air pengisi. Deaerator juga berfungsi sebagai pemanas kontak langsung dengan air pengisi karena di dalam deaerator, uap dan air pengisi sama-sama disemprotkan di dalam deaerator. Uap akan memisahkan gas dari air pengisi untuk kemudian gas-gas tersebut bergerak dengan cepat ke bagian atas deaerator dan selanjutnya dibuang ke atmosfir. Uap yang digunakan adalah uap yang berasal dari ekstraksi uap IP turbine.

24


Gambar 3.9 Deaerator

3.2.1.8

HP Heater (High Pressure Heater) HP heater adalah alat pemanas kedua air pengisi boiler dari deaerator

setelah LP heater. Prisip kerjanya sama, untuk HP heater, uap yang digunakan adalah uap yang berasal dari ekstraksi uap HP turbine dan IP turbine, sehingga uap yang digunakan di HP heater tekanannya tinggi. HP heater di PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar ini berjumlah tiga buah, dan susunannya adalah seri. Jadi air pengisi melewati HP heater 3 kemudian melewati HP heater 2, dan yang terakhir lewat HP heater 1.

Gambar 3.10 High Pressure Heater

25


3.2.1.9

Boiler Boiler adalah alat yang digunakan untuk menguapkan air pengisi dari fasa

cair menjadi uap basah dan kemudian uap basah akan diuapkan lagi menjadi uap panas lanjut. Di dalam boiler ada beberapa alat yang berfungsi untuk mengolah air, yaitu economizer, steam drum, superheater, dan juga reheater. Model boiler di PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar adalah HG1175/17.5-HM4, dengan spesifikasi sebagai berikut : Tabel 3.1 Spesifikasi Boiler Items

Unit

Max. load

t/h

1175

Mpa

18.9

Mpa

17.5

°𝐶

541

Mpa

3.724

°𝐶

336.9

°𝐶

541

t/h

971.05

Mpa

19.293

°𝐶

287.3

Evaporator Working pressure of drum Outlet pressure of superheater Outlet temperature of superheater Outlet pressure of reheater Inlet temperature of reheat steam Outlet temperature of reheat steam Flow volume of reheat steam Feed water pressure Feed water temperature

3.2.1.10

Economizer

Economizer adalah alat tambahan yang ada di dalam boiler yang fungsinya untuk memanaskan atau menguapkan air sebelum masuk ke boiler (steam drum).

26


Gambar 3.11 Economizer

3.2.1.11

Steam Drum

Steam drum adalah alat yang digunakan untuk menampung sekaligus memisahkan air pengisi boiler yang masih berbentuk air dengan yang sudah berbentuk uap basah.

Gambar 3.12 Steam Drum

3.2.1.12

Superheater

Superheater adalah sebuah alat yang digunakan untuk memanaskan uap basah yang berasal dari steam drum untuk dipanaskan menjadi uap panas lanjut atau uap kering.

27


Gambar 3.13 Superheater

3.2.1.13

Reheater

Reheater adalah bagian dari boiler yang fungsinya untuk memanaskan kembali uap yang keluar dari HP turbine pada tekanan tetap, sementara temperaturnya naik. Prinsipnya adalah uap hanya dilewatkan lagi di ruang bakar.

3.2.1.14

HP Turbine (High Pressure Turbine)

HP turbine (High Pressure Turbine) adalah turbin uap bertekanan tinggi. Uap dari boiler dengan tekanan dan suhu tinggi digunakan untuk memutar sudu turbin. Poros HP turbine menjadi satu dengan poros IP turbine (Intermediate Pressure Turbine). Uap yang keluar dari HP turbine dibagi menjadi dua jalur yaitu menuju HP heater dan reheater. Tapi prosentase yang paling banyak adalah menuju reheater karena akan digunakan untuk memutar sudu IP turbine. HP turbine terdiri dari 13 baris sudu (13 tingkat).

28


Gambar 3.14 HP and IP Turbine

3.2.1.15

IP Turbine (Intermediate Pressure Turbine)

IP turbine adalah turbin tekanan menengah. Uap yang digunakan untuk memutar sudu IP turbine adalah uap dari HP turbine yang sudah dipanaskan ulang di reheater. Uap yang keluar dari IP turbine selanjutnya masuk ke LP turbine dan sebagian di ekstraksi menuju ke beberapa peralatan seperti ke HP heater, BFPT (Boiler Feed Pump Turbine), dan juga ke deaerator. IP turbine terdiri dari 9 baris sudu (9 tingkat).

3.2.1.16

LP Turbine (Low Pressure Turbine)

LP turbine adalah turbin tekanan rendah yang porosnya dikopel langsung dengan poros generator. Uap yang digunakan untuk memutar sudu LP turbine adalah uap yang keluar dari IP turbine, tanpa ada pemanasan lagi. Poros HP, IP, LP turbin dan generator dikopel jadi satu sehingga generator mendapatkan putaran 3000 rpm dan menghasilkan frekuensi 50 Hz. kemudian generator menghasilkan listrik setelah mendapat supply daya dari eksitasi. Uap yang keluar dari LP turbine sebagian diekstraksi untuk beberapa peralatan seperti pada LP heater dan gland steam condenser. LP turbine ada dua buah dan masing-masing terdiri dari 7 baris sudu (7 tingkat). Uap yang keluar dari LP

29


turbine akan dialirkan ke condenser untuk dikondensasikan dan kemudian air kondensatnya digunakan lagi sebagai air pengisi boiler.

Gambar 3.15 LP Turbine

3.2.2

Siklus Bahan Bakar Siklus ini menggambarkan tentang perjalanan bahan bakar cair yang

menggunakan HSD (High Speed Diesel) dari tangki bahan bakar sampai boiler dan juga perjalanan batubara dari kapal tongkang sampai boiler. Dari gambar diatas terlihat bahwa ada banyak alat yang dilalui oleh siklus bahan bakar. Untuk memudahkan penjelasan maka siklus bahan bakar dibagi dua jalur, yaitu jalur bahan bakar cair (HSD), dan jalur bahan bakar batubara.

3.2.2.1 Jalur bahan bakar cair Jalur bahan bakar cair (minyak HSD) dimulai dari pengiriman bahan bakar solar melalui jalur darat oleh pihak pertamina. Solar kemudian ditampung di HSD storage tank. Untuk pemakaian unit minyak HSD akan dipompakan oleh forwarding pump langsung menuju burner oil. Burner oil hanya bekerja pada saat start awal sampai beban mencapai 30% load, atau juga ketika kinerja boiler tibatiba turun sampai 30% load. Selain itu (ketika beban normal 100% load) yang bekerja adalah burner batubara.

30


Alat-alat yang dilalui oleh jalur bahan bakar cair ini adalah : 1) Fuel Oil Tank (HSD Storage Tank) Fuel Oil Tank adalah bak penampungan bahan bakar cair (minyak HSD) dari truk pengirim bahan bakar. 2) Pompa Bahan Bakar (Forwarding Pump) Pompa bahan bakar digunakan untuk memompakan bahan bakar solar dari storage tank menuju gun burner. 3) Burner Oil Gun Burner oil gun adalah alat yang berfungsi sebagai nosel untuk menyemprotkan bahan bakar solar di ruang bakar boiler. Burner oil gun terdiri dari tiga layer, dan pada masing-masing layer terdapat satu nosel / burner pada masing-masing sudut. Jadi jumlah totalnya ada 12 buah burner oil gun.

3.2.2.2

Jalur Batubara Jalur batubara dimulai dari pembongkaran batubara dari kapal tongkang

menggunakan ship unloader. Pengangkatan batubara menggunakan grab dengan kapasitas 32 ton per angkatan. Setelah diangkat, batubara kemudian ditaruh dalam hopper untuk dikumpulkan dan melalui vibrating screen terlebih dahulu kemudian dialirkan ke belt conveyor. Dari belt conveyor kemudian dialirkan menuju coal yard untuk ditampung dengan melewati beberapa function tower ( transfer tower ). Batubara selanjutnya diambil menggunakan stacker reclaimer dan kemudian dialirkan ke crusher house. Crusher akan menghasilkan batubara dengan ukuran ± 30 mm, batubara kemudian dialirkan ke coal bunker. Coal bunker adalah suatu wadah yang digunakan untuk menampung sekaligus menakar batubara sebelum dimasukkan ke coal feeder. batubara masuk ke coal feeder untuk ditakar sebelum dialirkan ke mill ( coal pulverizer ). Dalam mill, batubara akan dihancurkan menjadi ukuran seperti debu dan kemudian batubara ditiup menuju burner boiler oleh hot air dan cold air dari primary air fan.

31


3.2.3 Siklus Udara 3.2.3.1

Siklus Udara Primer ( Primary Air Flow Path )

Udara primer ( Primary air ) disuplay ke dalam pulverizer melalui primary air fan. Primay air melewati pemanas udara dan digunakan untuk memindahkan batubara dari pulverizer menuju burner. Selain itu, primary air juga digunakan untuk mengeringkan batubara agar terjadi pembakaran yang baik dan mensirkulasikan betubara di dalam pulverizer. Untuk menjaga temperature keluaran dari pulverizer, primary air yang memiliki temperatur rendah akan dicampurkan dengan primary air yang bertemperatur lebih panas dan disuplay ke pulverizer untuk digunakan di dalamnya ( Babcock & Wilcox, 2004 ).

Gambar 3.16 Siklus Udara Primer

3.2.4

Siklus Udara Sekunder ( Secondary Air Flow Path ) Udara sekunder ( Secondary Air ) disuplay ke burner melalui windbox

dengan menggunakan force draft fan ( FD Fan ). Menurut Babcock & Wilcox, windbox adalah suatu ruangan berukuran besar yang mendistribusikan udara untuk burner dan berada melingkupi seluruh bagian burner.

32


Gambar 3.17 Siklus Udara Sekunder

3.2.5 Siklus Gas Buang ( Flue Gas Flow Path ) Di dalam burner, batubara akan dibakar sehingga dihasilkan panas. Gas ini akan ditarik oleh induced draft fan ( ID Fan ) untuk memasuki boiler. Ketika gas ini melewati primary dan secondary superheater, reheater dan economizer yang ada di dalam boiler, gas ini akan mentransfer panas yang dimilikinya baik pada uap maupun air yang ada di dalam tabung. Setelah keluar dari boiler, pertukaran panas akan kembali terjadi pada tri-sector air heater, gas yang keluar akan didinginkan dengan menukar panasnya dengan primary dan secondary air. Setelah gas bertukar kalor di air pre heater, gas akan dialirkan ke dalam ESP, di dalam ESP, partikel debu atau pun abu yang masih tercampur dengan gas akan dipisahkan sehingga gas yang dikeluarkan ke lingkungan melalui stack telah memenuhi syarat.

33


Gambar 3.18 Siklus Gas Buang Gas sisa pembakaran dinamakan Flue Gas. Dari ruang bakar, flue gas mengalir menuju cerobong berupa natural flow, alias mengalir secara alami sesuai perbedaan tekanan ruang bakar dan udara bebas . Flue Gas yang masih panas dimanfaatkan kembali dengan proses heat exchanger (pertukaran panas) di area superheater (berfungsi untuk menaikkan temperatur uap pemutar turbin menjadi “uap panas lanjut”), dan di area economizer (berfungsi untuk menaikkan temperatur air pengisi boiler, sebagai usaha peningkatan efisiensi siklus PLTU). Setelah itu, flue gas dimanfaatkan oleh GR Fan (Gas Recirculating Fan), dimana sebagian volume flue gas dihembuskan kembali ke dalam ruang bakar. Kemudian Flue Gas dimanfaatkan di area Air Heater, yang fungsinya sudah dijelaskan di posting sebelumnya. Setelah itu flue gas dibuang ke udara bebas melalui cerobong.

34


3.3

Landasan Teori Generator

3.3.1 Generator Sinkron Generator sinkron atau yang sering disebut dengan alternator merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik yang berasal dari putaran shaft turbin, menjadi energi listrik dengan perantara induksi medan magnet. Perubahan energi ini terjadi karena adanya pergerakan relatif antara medan magnet dengan kumparan generator. Pergerakan relatif ini menghasilkan medan putar pada belitan medan di rotor kemudian menginduksi belitan jangkar dari generator sinkron yang terdapat pada stator. Ada dua istilah yang biasa menggambarkan belitan pada generator yaitu belitan medan (field windings) dan belitan jangkar (armature windings). Secara umum, istilah belitan medan digunakan pada belitan yang menghasilkan medan magnet dalam mesin, sedangkan istilah belitan jangkar digunakan pada belitan tempat terinduksinya tegangan. Pada generator sinkron, belitan medan terletak pada rotor sedangkan belitan jangkar terdapat pada stator. Rotor generator sinkron yang terdiri dari belitan medan memperoleh energi eksitasi dari arus searah (direct current, DC) melalui satu set slip ring dan brush (external excitation), atau dari diode-bridge yang dipasang pada bagian rotor (self-excited). Alternator ini disebut generator sinkron karena kecepatan putar medan magnet sama dengan kecepatan putar rotor generator sehingga dihasilkan frekuensi listrik yang dihasilkan sinkron dengan putaran mekanis dari generator. Generator sinkron ini dapat berupa generator sinkron AC satu fasa atau generator sinkron AC tiga fasa tergantung dari kebutuhan. Generator sinkron dengan kapasitas yang relatif besar sering dijumpai pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik misalnya pada PLTU, PLTA, PLTG, PLTD, dan lain-lain. Selain generator dengan kapasits besar, tentunya juga terdapat generator dengan kapasitas yang relatif kecil, misalnya pada generator set.

35


3.3.2 Konstruksi Generator Sinkron

Gambar 3.19 Konstruksi Generator Sinkron Generator sinkron mengonversikan energi mekanik menjadi energi listrik bolak-balik secara elektromagnetik. Energi mekanik ini berasal dari penggerak mula (prime mover) yang memutar rotor, sedangkan energi listrik dihasilkan dari proses induksi elektromagnetik yang terjadi pada kumparan di stator. Ada berbagai macam penggerak mula diantaranya turbin gas atau turbin uap yang porosnya dikopel dengan rotor dari generator. Jadi secara umum, konstruksi dari generator sinkron terdiri atas stator dan rotor. Stator merupakan bagian dari generator sinkron yang diam, sedangkan rotor merupakan bagian yang berputar. Pada generator sinkron, arus DC diterapkan pada lilitan rotor untuk menghasilkan mdan magnet rotor. Rotor generator diputar oleh prime mover menghasilkan medan magnet berputar pada mesin. Medan magnet putar ini menginduksi tegangan tiga fasa pada kumparan stator generator. Rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang besar. Kutub magnet yang biasa digunakan pada rotor generator sinkron ada 2 jenis bentuk sebagai berikut. 1.

Kutub sepatu atau menonjol (salient) Kutub menonjol terdiri dari inti kutub, badan kutub dan sepatu kutub. Kumparan medan dililitkan pada badan kutub. Pada sepatu kutub juga

36


dipasang kumparan peredam (damper winding). Kumparan kutub dari tembaga, badan kutub dan sepatu kutub dari besi lunak. 2.

Kutub silindris (non salient). Kutub ini terdiri dari alur-alur dan gigi yang yang dipasang untuk menempatkan kumparan medan.

Gambaran bentuk konstruksi rotor kutub sepatu dan kutub silindris pada generator sinkron diperlihatkan pada gambar 3.20.

a) Rotor Salient ( kutub menonjol ) pada generator sinkron

b) Rotor Silindris

c) Penampang Rotor Kutub Silindris

Gambar 3.20 Bentuk Konstruksi Rotor pada Generator Sinkron Pemilihan konstruksi rotor tergantung dari kecepatan putar penggerak mula, frekuensi dan rating daya generator. Pada kutub sepatu (salient), kutub magnet menonjol keluar dari permukaan rotor. Rotor kutub sepatu ini biasanya digunakan untuk rotor dengan empat atau lebih kutub. Karena kutup rotornya banyak, maka

37


biasanya rotor ini digerakkan dengan kecepatan yang rendah. Pada kutub silindris (non salient), konstruksi kutub magnet rata dengan

permukaan rotor yang

membentuk seperti silinder. Rotor silinder ini umumnya digunakan untuk rotor dua kutub dan empat kutub. Rotor ini biasanya digerakkan dengan kecepatan tinggi sehingga genetor yang menggunakan kutup ini biasanya disebut juga dengan turbo generotor. Generator dengan kecepatan 1500 rpm ke atas pada frekuensi 50 Hz dengan rating daya sekitar 10 MVA biasanya menggunakan rotor silinder. Sementara untuk daya dibawah 10 MVA dan kecepatan rendah maka digunakan rotor kutub sepatu. Generator-generator ini biasanya membentuk medan magnet dengan bantuan kumparan yang dililitkan pada rotornya, kemudian kumparan ini diberi sumber DC dengan sistem pengaturan yang baik sehingga besar arus yang melewati kumparan dapat diatur untuk mengatur kuat medan yang akan dihasilkan rotor. Ada 2 cara pemasukan Arus DC (sebagai arus medan) ke rangkaian medan rotor untuk membentuk medan magnet pada kumparan rotor, yaitu: 1.

Menyuplai daya DC ke rangkaian rotor dari sumber DC eksternal (biasanya berupa batere dari luar) dengan sarana slip ring dan sikat. Bila generator ini hanya menerima sumber DC dari luar untuk start awal saja, maka sumber DC sebagai penguat kumparan medan selanjutnya diambil dari keluaran generator itu sendiri (setelah sumber dari batere dilepas) dengan cara merubah keluaran AC generator ini menjadi DC (disearahkan sebelum dimasukkan ke kumparan medan pada rotor)

2.

Menyuplai daya DC dari sumber DC khusus yang ditempelkan langsung pada batang rotor generator sinkron. Sumber DC ini biasanya dari generator DC yang ditempel pada rotor generator sinkron.

3.3.3 Prinsip Kerja Generator Sinkron Generator dapat menghasilkan energi listrik karena adanya pergerakan relatif antaran medan magnet homogen terhadap kumparan jangkar pada generator (magnet yang bergerak dan kumpran jangkar diam, atau sebaliknya magnet diam sedangkan kumparan jangkar bergerak). Jadi, jika sebuah kumparan diputar pada

38


kecepatan konstan pada medan magnet homogen, maka akan terinduksi tegangan sinusoida pada kumparan tersebut. Medan magnet homogen ini bisa dihasilkan oleh kumparan yang dialiri arus DC atau oleh magnet tetap. Contoh bentuk gambaran sederhana proses pembangkitan energi listrik pada generator sinkron dapat diperlihatkan seperti pada gambar 3.24.

Gambar 3.21 Kumparan jangkar pada rotor berputar di sekitar medan magnet yang dihasilkan stator

Pada gambar 3.21 diperlihatkan contoh sederhana sebuah kumparan rotor berputar di sekitar medan magnet homogen yang dihasilkan stator, kemudian tegangan keluaran pada rotor diambil/dilewatkan melalui sepasang slip ring (cincin sikat) yang bisa dihubungkan ke beban. Proses terbentuknya gelombang AC yang dihasilkan pada keluaran rotor ini lebih jelasnya diperlihatkan pada gambar 3.25.

Gambar 3.22 Proses terbentuknya gelombang AC pada generator sinkron

39


Dengan memperhatikan gambar 3.24 dan gambar 3.25, proses timbulnya GGL induksi pada generator dapat dijelaskan sebagai berikut : 1) Kumparan tembaga BADC berputar diantara magnit permanen N-S 2) Kedua ujung kumparan dihubungkan dgn Slip Ring (cincin sikat) 3) GGL induksi akan menghasilkan arus (karena adanya beban pada generator) yang mengalir melalui sikat-sikat arang ke beban yang tersambung dengan generator. Ketika kumparan dari gambar 3.24 diputar ke kanan, satu sisi kumparan dari kutub warna merah (kita anggap sisi N kumparan warna merah) bergerak ke atas sedang sisi lainnya (kumparan dari sisi S dianggap kumparan warna biru) bergerak ke bawah (perhatikan gambar 3.25). Kumparan mengalami perubahan garis gaya nagnet yang makin sedikit, sehingga pada kedua sisi kumparan akan dibangkitkan tegangan yang semakin sedikit pula. Bila alternator diberi beban, maka akan mengalir pula arus listrik yang semakin mengecilt mengitari kumparan hingga mencapai posisi kumparan vertical dengan arus menjadi nol karena tegangan yang dibangkitkan juga nol. Pada posisi vertical kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada listrik yang mengalir pada kumparan (gelombang listrik AC beroda pada posisi no 1 pada gambar 3.25). jika kumparan ini terus berputar hingga sisi merah bergerak ke kanan (sisi selatan, S) dan sisi biru bergerak ke kiri (sisi utara, N). Kumparan mengalami perubahan garis gaya magnet dari minimum ke maksimum tetapi dengan arah yang berlawanan dari posisi sebelumnya, sehingga pada setiap sisi kumparan akan dibangkitkan tegangan maksimum (posisi kumparan horizontal dan gelombang berada pada titik no 3). Kumparan terus berputar hingga sisi merah bergerak terus ke bawah dan sisi biru bergerak ke atas. Saat ini kumparan mengalami perubahan garis gaya magnet maksimum ke minimum, sehingga tegangan yang dibangkitkan pada kumparan melemah hingga mendekati nol (pada posisi no 5). Kemudian kumparan BADC terus berputar ke arah kutup utara (N) sehingga terjadi pembalikan arah gelombang (posisi no 6 dan 7). Bila kumparan terus berputar seihingga kumparan BADC kembali berada pada posisi di atas maka gelombang tegangan akan berubah menjadi pada posisi no 8

40


dan 9). Dari sini terlihat terbentuknya gelombang AC karena proses perputaran kumparan di dalam medan magnet yang terbentuk dalam kumparan jangkar ini adalah gelombang tegangan. Arus listrik akan mengalir saat terminal keluaran generator di beri beban seperti lampu atau beban yang lainnya. Untuk generator berkapasitas kecil, medan magnet dapat diletakkan pada stator (disebut generator kutub eksternal / external pole generator) yang mana energi listrik dibangkitkan pada kumparan rotor. Jika cara ini digunakan untuk generator berdaya besar, maka hal ini dapat menimbulkan kerusakan pada slip ring dan karbon sikat. Untuk mengatasi permasalahan ini, maka pada generator berkapasitas besar digunakan tipe generator dengan kutub internal (internal pole generator), yang mana medan magnet dibangkitkan oleh kutub rotor dan tegangan AC dibangkitkan pada rangkaian stator. Tegangan yang dihasilkan akan sinusoidal jika rapat fluks magnet pada celah udara terdistribusi sinusoidal dan rotor diputar pada kecepatan konstan. Bahagian dari kumparan generator yang membangkitkan tegangan disebut kumparan jangkar, sedangkan bahagian dari kumparan generator yang membangkitkan medan magnet disebut kumparan medan.

3.3.4 Frekuensi pada Generator Sinkron Kecepatan perputaran generator sinkron akan mempengaruhi frekuensi elektris yang dihasilkan generator. Rotor generator sinkron terdiri atas rangkaian elektromagnet dengan suplai arus DC untuk membentuk medan magnet pada rotor. Medan magnet rotor ini bergerak pada searah putaran rotor. Hubungan Antara kecepatan putar medan magnet pada rotor dengan frekuensi elektrik pada stator adalah:

yang mana: fe = frekuensi listrik (Hz) Nr = kecepatan putar rotor (rpm) p = jumlah kutub magnet pada rotor

41


Dari rumus di atas terlihat bahwa frekuensi yang dihasilkan generator sinkron sangat dipengaruhi oleh keceparan putaran rotor dan jumlah kutup magnet pada generator. Jika beban generator berubah, akan mempengaruhi kecepatan rotor generator. Perubahan kecepatan rotor ini secara langsung akan mempengaruhi frekuensi yang dihasilkan generator. Kecepatan perputaran rotor pada generator sinkron akan sama dengan kecepatan medan magnet generator. Oleh karena rotor berputar pada kecepatan yang sama dengan medan magnetnya, maka generator ini disebut generator sinkron atau lebih dikenal dengan nama Alternator. Agar daya listrik dibangkitkan tetap pada frekuensi 50 Hz atau 60 Hz (sesuai standard suatu negara, di Indonesian adalah 50 Hz), maka generator harus berputar pada kecepatan tetap dengan jumlah kutub magnet yang telah ditentukan yang dapat dihitung melalui persamaan di atas. Sebagai contoh untuk membangkitkan frekuensi 50 Hz pada generator dua kutub, maka rotor harus berputar dengan kecepatan 3000 rpm, atau untuk membangkitkan frekuensi 50 Hz pada generator empat kutub, maka rotor harus berputar pada kecepatan 1500 rpm.

3.4

Proses Sinkronisasi Generator Unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar – Awar

3.4.1 Tujuan Sinkonisasi pada Pembangkit Tujuan dilakukannya sinkron pada pembangkit di PLTU Tanjung Awar – awar Unit I adalah untuk menghubungkan busbar 20 KV keluaran generator pada Pembangkit dengan busbar pada jaringan 150 KV milik PLN saat pembangkit mulai start up. 3.4.2 Syarat – syarat Sinkronisasi pada Pembangkit Dalam proses sinkronisasi perlu dipenuhi beberapa syarat untuk tegangan sistem yang akan diparalelkan yaitu: 1. Harus adanya amplitude Tegangan yang sama. 2. Frekuensi harus sama (mempunyai frekuensi yang sama). 3. Sefasa.

42


4. Mempunyai sudut phase yang sama. Penjabaran dari keempat syarat tersebut adalah sebagai berikut: 1. Mempunyai tegangan kerja yang sama Dengan adanya tegangan kerja yang sama diharapkan pada saat diparalel dengan beban kosong faktor dayanya 1. Dengan faktor daya 1 berarti tegangan antara 2 generator persisi sama .jika 2 sumber tegangan itu berasal dari dua sumber yang sifatnya statis misal dari baterai atau transformator maka tidak akan ada arus antara keduanya. Namun karena dua sumber merupakan sumber tegangan yang dinamis (generator) Maka faktor dayanya akan terjadi deviasi naik dan turun secara periodik bergantian dan berlawanan. Hal ini terjadi karena adanya sedikit perbedaan sudut fasa yang sesekali bergeser karena faktor gerak dinamis . Memang sebaiknya dan idealnya antara generator pada pembangkit dengan line dari PLN menunjukkan faktor daya yang sama. Namun jika terjadi perbedaan dengan selisih tidak terlalu banyak tidak terjadi akibat apa apa. Akibatnya salah satu sisi yang mempunyai nilai faktor daya rendah akan mempunyai nilai arus yang sedikit lebih tinggi. Yang penting diperhatikan adalah tidak melebihi arus nominal dan daya nominal dari generator. Pada generator yang akan diparalel biasanya didalam alternatornya ditambahkan peralatan yang dinamakan Droop kit . Droop kit ini berupa current transformer yang dipasang. disebagian lilitan dan outputnya disambungkan ke AVR. Droop kit ini berfungsi untuk mengatur faktor daya berdasarkan besarnya arus beban, Sehingga pembagian beban KVAR diharapkan sama pada KW yang sama. Pada panel panel kontrol modern sudah diperlengkapi dengan modul yang mana sudah terdapat pengaturan Var generator dengan output yang disambungkan ke AVR generator . sehingga secara otomatis masing masing genset berapapun beban kw faktor daya akan menjadi sama dan seimbang. Hal ini diperuntukkan pada sistem yang mana sistem tersebut parallel sesaat atau transfer beban baik antara genset maupun dengan PLN. Pada saat transfer beban secara soft transfer terjadi pemindahan beban, perubahan factor kerja yang kecenderungan terjadi

43


diatur secara otomatis oleh modul tersebut, sehingga pada saat transfer beban tidak terjadi perubahan faktor daya yang berarti. 2. Mempunyai urutan phase yang sama Yang dimaksud urutan phase adalah arah putaran dari ketiga phase. Arah urutan ini dalam dunia industri dikenal dengan nama CW (clock wise) yang artinya searah jarum jam dan CCW (counter clock wise) yang artinya berlawanan dengan jarum jam. Hal ini dapat diukur dengan alat phase sequence type jarum.Dimana jika pada saat mengukur jarum bergerak berputar kekanan dinamakan CW dan jika berputar kekiri dinamakan CCW. Disamping itu dikenal juga urutan phase ABC dan CBA. ABC identik dengan CW sedangkan CBA identik dengan CCW. 3. Mempunyai frekuensi kerja yang sama Di dalam dunia industri dikenal 2 buah sistem frekuensi yaitu 50 hz dan 60 hz Dalam operasionalnya sebuah generator bisa saja mempunyai frekuensi yang fluktuatif (berubah-ubah) karena faktor-faktor tertentu. Pada jaringan distribusi dipasang alat pembatas frekuensi yang membatasi frekuensi pada minimal 48,5 hz dan maksimal 51,5 Hz. Namun pada Generator pabrik over frekuensi dibatasi sampai 55 Hz sebagai overspeed.Pada saat hendak paralel, dua buah generator tentu tidak mempunyai frekuensi yang sama persis. Jika mempunyai frekuensi yang sama persis maka generator tidak akan bisa parallel karena sudut phasanya belum Sesuai, salah satu harus dikurang sedikit atau dilebihi sedikit untuk mendapatkan sudut phase yang tepat. Setelah dapat disinkron dan berhasil sinkron baru kedua generator mempunyai frekuensi yang sama-sama persis. 4. Mempunyai sudut phase yang sama Mempunyai sudut phase yang sama bisa diartikan , kedua phase dari Generator dan line PLN mempunyai sudut phase yang berhimpit sama atau 0 derajat. Dalam kenyataannya tidak memungkinkan mempunyai sudut yang berhimpit karena genset yang berputar meskipun dilihat dari parameternya mempunyai

frekuensi

yang

sama

namun

44

jika

dilihat

menggunakan


synchronoscope pasti bergerak labil. kekiri dan kekanan, dengan kecepatan sudut radian yang ada sangat sulit untuk mendapatkan sudut berhimpit dalam jangka waktu 0,5 detik. Breaker butuh waktu tidak kurang dari 0,3 detik untuk close pada saat ada perintah close pada proses sinkron masih diperkenankan perbedaan sudut maksimal 10 derajat. Dengan perbedaan sudut maksimal 10 derajat selisih tegangan yang terjadi berkisar 4 Volt. Peralatan modul untuk mengakomodasi kebutuhan synhcrone Generator, yaitu Load sharing, Synchronizing, Dependent start stop, dan lain lain.

3.4.3 Jenis Sinkronisasi Seperti telah dijelaskan diawal, bahwa sinkronisasi adalah proses untuk menyamakan tegangan, frekuensi, sudut phase dan sequence phase antara 2 sumber daya AC. Maka berdasarkan arah atau susunan peralatan pada sistem tenaga listrik, sinkronisasi dibagi menjadi 2 jenis, yaitu: 1. Forward Synchronization (sinkronisasi maju), yaitu proses sinkronisasi generator kedalam sistem atau busbar.

Gambar 3.23 Sinkronisasi Maju

2. Reverse

Synchronization

(sinkronisasi terbalik),

45

atau

backward

synchronization


biasanya terjadi pada sistem tenaga listrik disuatu pabrik, dimana suatu jaringan suplai akan digabungkan kedalam suatu jaringan sistem atau busbar yang ada. Pada kondisi ini tidak dimungkinkan untuk mengatur parameter sinkron pada sisi incoming (jaringan yang akan disinkronkan), yang terpenting CB (PMT) dari beban-beban pada jaringan suplai (grid supply) dalam keadaan terbuka.

Gambar 3.24 Sinkronisasi Terbalik

3.4.4 Cara Memparalel Generator Ada beberapa cara untuk memparalelkan generator dengan mengacu pada syarat-syarat diatas, yaitu : 3.4.4.1. Menghubungkan dengan beberapa lampu: a.

Hubungan gelap Pada

hubungan

gelap,

lampu-lampu

dan

volt

meter

dihubungkan pada fasa yang sama diantara 2 generator. Di saat tegangan dan frekuensi belum sama, maka lampu akan menyala dan volt meter akan menunjukkan harga tertentu. Sedangkan apabila lampu padam dan voltmeter menunjukkan harga nol, maka generator sudah dapat diparalelkan karena sudah sinkron. Pada saat keadaan itulah kita menguncinya.

46


Gambar 3.25 Hubungan gelap b.

Hubungan terang Untuk hubungan terang, lampu-lampu dihubungkan pada fasa yang berbeda. Ketika tegangan dan frekuensi sama, maka lampu akan menyala terang dan volt meter akan menunjukkan harga maksimum dari tegangan generator.

Gambar 3.26 Hubungan terang

47


c.

Hubungan cahaya putar Pada hubungan cahaya putar, salah satu lampu dihubungkan pada fasa yang sama. Sedangkan dua buah lampu yang lainnya dihubungkan pada fasa yang berbeda. Saat generator belum sinkron ketiga lampu akan menyala berkedip-kedip. Tetapi pada saat generator sudah sinkron, maka dua buah lampu yang dipasang pada fasa yang berbeda akan menyala terang, sedangkan lampu yang dipasang pada fasa yang sama akan padam. Pada keadaan inilah generator dapat diparalelkan.

Gambar 3.27 Hubungan cahaya putar 3.4.4.2. Voltmeter, frekuensi meter, dan Sinkronskop Pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik, untuk indikator paralel generator banyak yang menggunakan alat Synchroscope,. Penggunaan alat ini dilengkapi dengan Voltmeter untuk memonitor kesamaan tegangan dan Frekuensi meter untuk kesamaan frekuensi. Ketepatan sudut fasa dapat dilihat dari synchroscope. Bila jarum penunjuk berputar berlawanan arah jarum jam, berarti frekuensi generator lebih rendah dan bila searah jarum jam berarti frekuensi generator lebih tinggi. Pada saat jarum telah diam dan menunjuk pada

48


kedudukan vertikal, berarti beda fasa generator dan jala-jala telah 0 (Nol) dan selisih frekuensi telah 0 (Nol), maka pada kondisi ini saklar dimasukkan (ON). Alat synchroscope tidak bisa menunjukkan urutan fasa jala-jala, sehingga untuk memparalelkan perlu dipakai indikator urutan fasa jala-jala.

3.4.4.3. Cara Otomatis Paralel generator secara otomatis biasanya menggunakan alat yang secara otomatis memonitor perbedaan fasa, tegangan, frekuensi, dan urutan fasa. Apabila semua kondisi telah tercapai alat memberi suatu sinyal bahwa saklar untuk paralel dapat dimasukkan kemudian saklar dapat menutup secara otomatis maupun manual.

3.4.5 spesifikasi generator unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tabel 3.2 Spesifikasi Generator Type

QFSN-350-2

Rated power

350 MW

Rated voltage

20000 V

Rated current

11887 A 3000 rpm

Rated speed Rated frequency

50 Hz

Power factor

0.85

Number of phases

3

Excitation voltage

368 V 2897A

Excitation current

49


3.4.6

Prosedur sinkronisasi Generator unit 1 PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar

3.4.6.1 Persiapan 1. Memastikan semua instrumen dan sistem dalam kondisi normal. 2. Memastikan Sistem Pendingin dan/atau sistem oil untuk MT, SST, UAT, dapat berjalan normal dan posisikan pada kondisi “AUTO” 3. Memastikan suara pada Generator normal. 4. Memastikan Panel AVR “ON” dan tidak ada alarm. “RESET” jika ada alarm, dan pastikan alarm tersebut sudah normal. (Gambar 3.29). 5. Memastikan pada Panel AVR telah “REMOTE”. (Gambar 3.29). 6. Memastikan sistem Proteksi untuk Syncroinizer telah terpasang (LP1, LP2, LP3). (Gambar 3.34). 7. Memastikan Tekanan H2 pada Generator 0.33 MPa, dan Purity –nya >95%. 8. Memastikan tidak ada Electric Alarm pada DCS dan Lokal. 9. Memastikan putaran Turbin 3000 RPM. 10. Menghubungi P3B dan GI untuk memberitahukan akan masuk ke jaringan.

3.4.6.2 Pelaksanaan 1.

Start Excitation: a) Membuka menu “G/T Unit System” pada DCS. (Gambar 3.30) b) Close FCB. (Gambar 3.31) c) Jika ada “MAL TRIP”, Open FCB terlebih dahulu, lalu Close FCB. d) Pada menu “Unit Excitation System”, memastikan FCB Close, AVR Auto “ON”, AVR Normal Indikator, dan tidak ada sinyal Failure. Ditunjukkan dengan warna merah. e) Pada menu “Unit Excitation System”, “Start Excitation” untuk memulai excitation.

50


f) Memastikan Tegangan 3 Phase-nya mendekati (>90%) dan ketiganya balance. g) Memastikan stator current nya tidak lebih dari 70A. h) Memastikan tidak ada error yang terjadi pada Electric system.

2.

Start Sinkron a) Memastikan control mode pada DEH adalah OA/ b) Memilih “Automatic Synchronization” di DEH control mode. c) Memuka menu “ASS SYSTEM”. (Gambar 3.33). d) Memastikan “ASS Start Permit” Telah terpenuhi. e) “ASS Reset” f) “ASS Selector Reset”. g) Select 5A4 ASS. h) ASS Start. i) Generator akan secara otomatis sinkron dengan jaringan. j) Setelah sinkron, memastikan tidak terjadi kelainan pada electric system. k) Memastikan Initial Load dari Generator adalah 15MW. l) Menaikkan reactive power hingga tidak kurang dari 20 Mvar. m) Melepas proteksi LP1, LP2, LP3.

Gambar 3.28 Excitation Panel diruang AVR

51


Gambar 3.29 DCS G/T Unit System

Gambar 3.30 Menu FCB

52


Gambar 3.31 Unit System Menu

Gambar 3.32 Ass System Menu

53


Gambar 3.33 Proteksi pada Syncronouzze Panel 3.4.7

Troubleshooting ketika sinkronisasi Generator dengan Jaringan

3.4.7.1 Kegagalan Sinkronisasi Gejala yang timbul : 1. Generator mengalami getaran yang kuat, daya reaktif, daya aktif, dan indicator arus berubah dengan cepat 2. Generator mengeluarkan bunyi yang tidak biasa dan keras. 3. Proteksi pada generator aktif ( bekerja ). Penyebab : 1. Ketika generator terhubung dengan line, kondisi sinkronisasi belum memenuhi syarat. 2. Jalur sinkronisasi pada panel kendali mengalami masalah. Pemecahan Masalah : 1. Melaporkan gejala tersebut ke Leader shift dan menghubungi tim bagian pemeliharaan. 2. Ketika proteksi generator mengalami trip, segera mematikan unit generator. 3. Jika getaran tidak terlalu kuat tetapi parameter sinkron mengalami pengurangan secara bertahap, tidak perlu mematikan unit, segera menghubungi tim pemeliharaan untuk memeriksa dan mengecek unit.

54


4. Jika getaran begitu kuat, dan parameter sinkron bergerak dengan cepat, segera

memutuskan

sambungan

generator

dengan

jaringan

dan

mematikannya. 5. Jika arus eksitasi tidak masuk ke generator, dan generator telah terhubung ke jaringan, segera matikan generator. 6. Mengecek panel sinkron dan menganalisa permasalahannya dengan tim pemeliharaan ketika proses sinkronisasi terjadi. 3.4.7.2 Frekuensi tidak stabil Gejala yang timbul : 1. Frekuensi bertambah atau berkurang, melebihi batas yang telah ditentukan (50±0.2Hz ) untuk jangka waktu yang lama. 2. Putaran turbin bertambah atau berkurang. 3. Beban unit berubah. 4. Unit mengeluarkan suara dan getaran yang tidak normal. 5. Ketika frekuensi rendah, dan telah mencapai batas minimum yang telah ditentukan pada system proteksinya, maka alarm akan berbunyi, bahkan untuk kondisi darurat generator akan trip. Penyebab dan Pemecahan masalah : 1. Disebabkan adanya kesalahan dalam sistem. 2. Jika frekuensi mencapai batas minimum maka proteksi akan aktif dan trip,segera matikan generator. 3. Jika frekuensi melebihi normal, segera menghubungi leader shift. 4. Jika frekuensi kurang dari 49.8 Hz, output beban akan meningkat secara otomatis hingga mencapai batas maksimum unit, jika generator kelebihan beban, segera diatasi dengan memencet tombol emergency stop dan melapor ke tim pemeliharaan.

55


5. Jika frekuensi lebih dari 50.1 Hz, segera mengurangi beban output sampai

frekuensi turun menjadi 50 Hz. 6. Ketika frekuensi berkurang, tegangan aktif pada generator, rotor, stator, dan arus terus dipantau di motior jangan sampai melebihi batas beban yang telah ditentukan. 7. Tekanan dibagian masukan dan keluaran pada main oil pump, tekanan oli terus dipantau pada saat frekuensi berkurang. 8. Temperatur setiap bagian dari generator, tekanan pendingin pada stator, temperatur dan tekanan udara pada generator terus dimonitor saat terjadi penurunan frekuensi. 9. Ketika sistem mengalami nenurunan frekuensi dan tegangan sekaligus segera mengkondisikan frekuensi agar tidak mempengaruhi outuput beban.

56


BAB IV PENUTUP 4.3.

Kesimpulan Setelah melakukan praktek kerja lapangan di PT. Pembangkit Jawa-Bali

PLTU 3 Jawa Timur Tanjung Awar-Awar Tuban selama 1 bulan (13 Juli 2015 s/d 14 Agustus 2015), maka dapat disimpulkan hal - hal sebagai berikut: 1. Paralel generator berfungsi untuk menambah kapasitas daya listrik saat terjadi kekurangan dalam pelayanan beban, kemudian untuk mensuplai daya sesuai kebutuhan beban yang terpakai dan untuk menjaga kontinuitas pelayanan beban

jika terdapat generator yang harus

dihentikan untuk keperluan tertentu 2. Beberapa syarat yang harus dipenuhi untuk sinkronisasi generator adalah: a. Mempunyai tegangan kerja yang sama b. Mempunyai frekuensi yang sama c. Mempunyai sudut yang sama d. Mempunyai urutan fasa yang sama 3. syarat-syarat yang tersebut diatas masih ada beberapa syarat yang harus dipenuhi antara lain: a. Putaran turbin dijaga pada nilai 3000 rpm b. Semua sistem alarm dalam kondisi reset ( system dalam kondisi aman ) c. Breaker Exciter dalam kondisi close d. Relai proteksi dalam kondisi bekerja ( close ) e. Semua trip sistem dalam kondisi 0 f. Bukaan pada governor valve minimal 20 % 4. Akibat yang Terjadi Jika Syarat Sinkron Tidak Terpenuhi a.

Apabila generator mempunyai nilai tegangan lebih rendah dari bus, maka akan menyebabkan reverse power.

b.

Jika frekuensi tidak sama

57


Jika frekuensi tidak sama diparalelkan maka akan terjadi beberapa bahaya kerusakan diantaranya jika generator mempunyai frekuensi lebih rendah dari sistem akan mengalami reverse power yang dapat mengakibatkan kerusakan fatal terhadap generator, di breaker akan muncul arus yang besar dan menimbulkan percikan api yang besar dan hal itu bisa mengakibatkan kerusakan mekanis sampai patah pada cransaft dikarenakan tekanan yang besar dan tiba-tiba. c.

Jika urutan fasa dan sudut fasa tidak sama Jika urutan fasa dan sudut fasa tidak sama maka akan timbul beda potensial yang besar pada saluran yang tidak sefasa tersebut. Urutan fasa dan sudut fasa yang tidak sama berarti ada perbedaan sudut fasa yang sangat besar, maka generator tidak akan bisa terhubung bus, jika hal ini dipaksakan maka generator akan mengalami kerusakan.

4.4.

Saran Saran yang penulis bisa berikan sebagai bahan pertimbangan dalam perbaikan kekurangan pembahasan di atas adalah sebagai berikut : 1. Standar Prosedur pengoperasian untuk sinkronisasi generator lebih dilengkapi dan diperjelas agar operator dapat memahami tiap langkah pengoperasian dan meminimalisir kegagalan dalam proses sinkronisasi.; 2. Sebaiknya

dilakukan

pantauan

secara

periodik

untuk

pengecekan terhadap kondisi peralatan, jika memang peralatan tidak memungkinkan lagi untuk digunakan maka harus dilakukan penggantian.

58


DAFTAR PUSTAKA Instruksi Kerja Pt Pembangkitan Jawa Bali Ubj O&M Pltu Tanjung Awar-Awar Sinkron Unit Electrical Maintenance Manual T.J. Awar-Awar Power Plant, Data Book Pt Pembangkitan Jawa Bali Ubj O&M Pltu Tanjung Awar-Awar Sinkron Unit. Pengoperasian PLTU, Pt Pln (Persero) Pusdiklat Unit Pendidikan Dan Pelatihan Suralaya http://pembangkit.blogdetik.com/system-boiler-feed-water-economizersuperheater-desuperheater/ http://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-boiler/ http://i00.i.aliimg.com/img/pb/889/044/736/736044889_386.jpg http://dvdbs.com/images/fieldsmall_two_lrg.jpg http://www.indiamart.com/apexthermotechtechnologies/ms-tanks.html http://www.ustudy.in/sites/default/files/images/coal%20power%20plant.JPG http://www.brighthubengineering.com/power-plants/24054-how-does-a-powerplant-boiler-work-combustion-system/ http://www.suryateguh.com/product-sub.php?pid=4&spid=13 http://serba-elektro-elektro.blogspot.com/ http://anaklistrikindonesia.blogspot.com/2009/12/generator-listrik.html

59


LAMPIRAN

60

LAPORAN PKL SINKRONISASI GENERATOR PLTU TANJUNG AWAR-AWAR

Recommend Documents