BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Praktek kerja lapangan adalah salah satu mata pelajaran pada program studi wajib. Mata pelajaran ini merupakan sarana untuk belajar melalui pengamatan langsung dilapangan. Pelaksanan Pelaksanan Praktek Kerja Lapangan Lapangan ini merupakan aplikasi dari semua ilmu pengetahuan yang didapatkan oleh Mahasiswa selama di bangku perkuliahan, baik berupa teori maupun berupa praktek. Namun, pada kenyataannya kenyataannya ilmu yang di dapatkan di bangku perkuliahan akan berbeda bila telah berada di dunia kerja. Di dunia kerja kita akan menemukan berbagai persoalan dan permasalahan, dan kita dituntut untuk bisa menyelesaikan dengan berbagai aspek ilmu yang kita miliki. Disamping kita dapat melihat dengan jelas berbagai perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada saat ini, kita akan termotivasi dengan kondisi persaingan dalam pekerjaan ataupun dalam memperoleh pekerjaan yang sesuai dengan ilmu yang kita miliki. Seiring dengan perkembangan teknologi listrik telah menjadi salah satu kebutuhan pokok dalam menjalani kehidupan. Hampir semua aspek kehidupan manusia memerlukan energi listrik, di perkantoran, rumah tangga, dan perindustrian. Semakin banyaknya berdiri industri-industri baru yang memerlukan energi listrik dalam pengoperasiannya sehingga menyebabkan kebutuhan akan energi listrik terus meningkat setiap tahunnya.
1
Dalam memenuhi kebutuhan akan energi listrik didirikan pembangkitpembangkit yang baru. Pembangkit energi listrik ini biasanya berada di daerah yang jauh dari pusat beban. Agar energi listrik ini sampai ke pusat beban maka diperlukan saluran transmisi dan distribusi energi listrik. Pembangkit listrik di Indonesia umunya menggunakan menggunakan saluran transmisi 150 kV. Masalah lain yang muncul adalah penyebaran pusat-pusat beban yang tidak merata. Sehingga pembangkit yang mempunyai kapasitas kecil seringkali harus digunakan untuk menyuplai beban yang besar, sedangkan pembangkit yang berkapasitas besar digunakan untuk menyuplai beban yang kecil. Untuk mengatasi hal ini, pusat pembangkit yang ada harus diinterkoneksikan, agar tenaga listrik dapat ditransmisikan sesuai dengan kebutuhan. Interkoneksi sistem ini bertujuan untuk menghubungkan pembangkit-pembangkit yang ada menjadi satu, sehingga pembangkit tenaga listrik yang ada dapat digunakan untuk menyuplai beban yang letaknya jauh dari lokasi tersebut. Untuk wilayah Sumatera, pusat-pusat pembangkit dan gardu induk (GI) telah dinterkoneksikan oleh saluran transmisi 150 kV menjadi sebuah kesatuan interkoneksi. Untuk wilayah Sumatera terdapat beberapa PLTA, PLTU, dan PLTG. PLTG Pauh Limo merupakan pembangkit di Sumatera Barat yang juga telah diinterkoneksikan dengan pembangkit lain. PLTG Pauh Limo ini dioperasikan dengan menggunakan solar sebagai bahan bakar untuk penggerak sehingga biaya operasionalnya cukup besar, oleh karena itu PLTG Pauh Limo ini hanya dioperasikan saat sistem kelistrikan di wilayah Sumatera kekurangan energi listrik terutama saat beban puncak atau ada pembangkit lain di wilayah Sumatera yang mengalami gangguan, sedangkan jika tenaga
2
listrik yang dihasilkan oleh pembangkit lain cukup untuk menyuplai beban yang ada maka PLTG Pauh Limo tidak dioperasikan. Jadi PLTG Pauh Limo hanya merupakan pembangkit cadangan atau pembantu (back up) dari sistem pembangkit di wilayah Sumatera. Sebuah mesin jika bekerja secara berkelanjutan tentu akan semakin panas dan dapat menyebabkan gangguan dan kerusakan pada mesin tersebut. Maka dari itu dibutuhkan sebuah sistem pendingin untuk membuat sistem dapat bekerja secara optimal dan terhindar dari gangguan dan kerusakan. Tema Kerja Praktek yang penulis angkat berkaitan dengan sistem pendingin untuk menjaga kestabilan suhu di PLTG Pauh Limo. Namun berhubungan kegiatan penulis dalam pelaksanaan lebih banyak dalam pembuatan atau perangkaian panel kontrol radiator PLTG Pauh Limo maka penulis hanya membahas mengenai Analisa Sistem Proteksi Panel dan Standarisasi Kontrol Radiator PLTG Pauh Limo.
Kerja praktek yang dilakukan ini merupakan salah satu perwujudan Tri Dharma Perguruan Tinggi yang menginteraksikan unsur pendidikan, penelitian dengan dunia kerja yang akan dijalani. Dalam hal ini penulis melakukan pengaplikasian terhadap ilmu yang telah peroleh selama perkuliahan. Selain itu praktek kerja ini juga dimaksudkan agar penulis mampu bersosialisasi dan mengenali dunia kerja yang akan dihadapi.
3
1.2 Tujuan dan Manfaat
Adapun tujuan yang hendak dicapai setelah melaksanakan Praktek Kerja Lapangan bagi Mahasiswa adalah : 1. Membandingkan ilmu yang diperoleh pada perkuliahan dengan apa yang ditemukan di lapangan, sehingga dapat dilakukan evaluasi dari kemampuan mahasiswa untuk meningkatkan sumber daya yang berkualitas. 2. Mengamati dan mengenal secara langsung peralatan-peralatan pada PLTG Pauh Limo. 3. Mengetahui serta memahami prinsip kerja radiator PLTG P LTG Pauh Limo. 4. Memahami sistem proteksi dan standarisasi panel kontrol radiator PLTG Pauh Limo.
1.3 Perumusan Masalah
Sistem pendingin pada PLTG Pauh Limo digunakan untuk menjaga kestabilan suhu ruang pembakaran dan ruang turbin. Sistem pendingin dengan menggunakan radiator ini melibatkan 6 buah motor induksi, 4 motor pendingin kipas dan 2 motor pompa. Enam buah motor inilah yang dikontrol melalui panel kontrol tersebut. Berdasarkan uraian di atas maka perumusan masalah pada laporan PKL ini adalah : 1. Bagaimana kesesuaian ilmu yang diperoleh di perkuliahan dengan pengaplikasiannya pengaplikasiannya di lapangan ? 2. Peralatan apa saja yang digunakan dan bagaimana prinsip kerja PLTG Pauh Limo ?
4
3. Bagaimana prinsip kerja motor dalam sistem radiator PLTG Pauh Limo ? 4. Bagaimana sistem proteksi motor radiator PLTG Pauh Limo beserta standarnya menurut PUIL 2000 ?
1.4 Batasan Masalah
Dalam penulisan Laporan Kerja Praktek ini, masalah yang akan dibahas hanya terbatas pada masalah standarisasi dan sistem proteksi untuk panel kontrol radiator yang digunakan mengontrol kerja radiator dalam menjaga kestabilan suhu PLTG Pauh Limo.
1.5 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang dipakai dalam penulisan laporan Kerja Praktek ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Mempelajari buku, makalah ilmiah, dan tulisan lainnya khususnya yang berhubungan dengan materi yang akan dibahas. 2. Tinjauan Lapangan Secara langsung melihat dan mengamati kegiatan operasi di lapangan khususnya objek-objek yang berhubungan dengan Kerja Praktek, sehingga dapat dilihat aplikasi dari teori dan ilmu yang telah diperoleh. 3. Penulisan Laporan Kerja Praktek
5
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam menyusun laporan Kerja Praktek ini, penulis menggunakan sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I
Pendahuluan
yang
berisikan
tentang
latar
belakang,
tujuan,
perumusan masalah, batasan masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan. BAB II
Profil PLTG Pauh Limo, berisikan tentang sejarah singkat dan struktur organisasi.
BAB III
Membahas tentang komponen-komponen utama pada PLTG Pauh Limo.
BAB IV
Membahas sistem proteksi dan standarisasi panel kontrol radiator yang digunakan untuk menjaga mengontrol radiator dalam menjaga kestabilan suhu PLTG Pauh Limo.
BAB V
Penutup yang memuat kesimpulan dan saran.
6
BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
2.1 Sejarah Singkat Perusahaan
Kelistrikan di kota Padang diawali dengan berdirinya Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Simpang Haru sekitar tahun 1952. Setelah keluar peraturan pemerintah No. 18/1972 tentang Perusahaan Listrik diubah menjadi PERUM, dan dengan terus meningkatnya kebutuhan masyarakat terhadap listrik, pada tahun 1982 dibangun Pembangkit Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) di Pauh Limo, ALSTHOM I dan II dengan daya terpasang 2 x 21350 kW. PLTG Pauh Limo mulai beroperasi pada tanggal 12 Maret 1983. Saat itu PLTG memiliki Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20 kV Pauh Limo – PLTD Simpang Haru, SUTM 20kV Pauh Limo Indarung dan Gardu Induk (GI) 20 kV Indarung (Khusus untuk Pelayanan PT Semen Padang ). Pada 12 Februari 1986 Gardu Induk Simpang Haru mulai dioperasikan dan pada bulan April 1986 Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 50 kV Pauh Limo – Ombilin/Salak beserta Gardu Induk Solok dan Gardu Induk Ombilin/Salak juga di operasikan. Berdasarkan
peraturan
tahun
1993,
daya
yang
dihasilkan
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) Pauh Limo Padang ditambah menjadi berkapasitas 30 MW/unit. Pada tanggal 5 agustus 1994 dilaksanakan penambahan satu unit ALSTHOM PLTG Pauh Limo
7
(Relokasi dari Tambak Lorong Semarang) dengan kapasitas 21,3 MW dan pengoperasian General Electric I dan II dengan daya terpasang 2 x 30 MW. Pada Januari 1998 dilaksanakan pemindahan dua unit Turbin Gas General Electric III dan IV pada PLTG Pauh Limo ke PT. PLN (Persero) Sektor Keramasan. Pada 1 Juli 2001 terjadi penyerahan aset PLTG Pauh Limo dari PT PLN (Persero) sektor Padang ke sektor Ombilin. PLTG berada dibawah PT.PLN (Persero) KIT Sumbagsel sektor pembangkit Ombilin sebagai sektor pengelola pembangkit Thermal di Sumatera Barat yang berdomisili di Sijantang Sij antang Sawahlunto. Sawahlunto.
2.2 Struktur Organisasi Instansi
Struktur organisasi PT. PLN (Persero) PLTG Pauh Limo merupakan tipe ” line and staf organization ” dan menganut pola struktur organisasi fungsional, artinya wewenang dan pucuk pimpinan dilimpahkan kepada level – level organisasi yang berada di bawahnya. Berdasarkan struktur organisasi tersebut maka sebagai penanggung jawab utama adalah Manajer, dimana dalam menjalankan menjalankan tugas sehari-hari manajer dibantu oleh 3 orang Supervisor yang juga membawahi bidang masing- masing yaitu Supervisor operasi membawahi bagian operasi, Supervisor Pemeliharaan membawahi bagian listrik, mesin dan kontrol. Supervisor ADM dan Keuangan membawahi bidang K3 dan lingkungan, logistik/BBM, sekretaris umum dan kepegawaian. Bagan susunan jabatan ini dapat dilihat pada lam
8
2.3 Aktivitas Instansi
PT. PLN (Persero) KIT Sumbagsel Sektor Pembangkitan Ombilin bergerak
dibidang
ketenagalistrikan
khusus
Pembangkit
Listrik.
Perusahaan ini membawahi dua pembangkit yaitu PLTU Ombilin dan PLTG Pauh Limo Padang. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG ) Pauh Limo yang juga berfungsi menyalurkan daya listrik kepada masyarakat. Dalam operasinya PLTG masih bergantung pada kondisi yang ada di Ombilin. Jika daya yang ada di PLTU Ombilin dan PLTA Singkarak kurang dari daya yang dibutuhkan, maka PLTG akan beroperasi. Pengoperasiannya bisa dikatakan sebagai alternatif saja. Hal ini memang harus dipertimbangkan mengingat biaya pembangkit ini cukup mahal sehingga penggunaannya harus dibatasi sesuai dengan keperluan. Secara umum aktivitas perusahaan berdasarkan kepada : a. Visi dan Misi
Visi
: Diakui sebagai Perusahaan Kelas dunia yang bertumbuhkembang, Unggul, dan Terpercaya dengan bertumpu pada Potensi Insani.
Misi
:
a. Menjalankan bisnis kelistrikan dan bidang lain yang terkait, berorientasi pada kepuasan pelanggan, anggota perusahaan, dan pemegang saham. b. Menjadikan tenaga listrik sebagai media untuk meningkatkan kualitas kehidupan masyarakat.
9
c. Mengupayakan agar tenaga listrik menjadi pendorong kegiatan ekonomi. d. Menjalankan kegiatan usaha yang berwawasan lingkungan.
b. Kebijakan Lingkungan
PT. PLN (Persero) sektor pembangkit Ombilin merupakan salah satu perusahaan yang bergerak di bidang ketenagalistrikan di Indonesia, yaitu pusat listrik tenaga uap dengan bahan bakar batu bara, pusat listrik tenaga gas dengan bahan bakar solar, yang memiliki komitmen untuk menerapkan sistem manajemen lingkungan lingkungan ISO 14001 : 2004 melalui : 1. Kegiatan perusahaan yang ramah lingkungan l ingkungan 2. Pemenuhan persyaratan peraturan dan persyaratan lingkungan lainnya yang terkait 3. Usaha
pencegahan
pencemaran
lingkungan
dan
memperbaiki
lingkungan secara berkelanjutan 4. Demi suksesnya pelaksanaan komitmen tersebut, PT. PLN (Persero) sektor pembangkit Ombilin berkepentingan untuk : a. Menyediakan Menyediakan sumber daya manusia yang berkompeten. b. Meningkatkan wawasan karyawan dalam mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi terkait dengan lingkungan. c. Mensosialisasikan kebijakan lingkungan dalam melakukan peninjauan secara berkala.
10
c. Kebijakan Mutu dan Sasaran Mutu 1) Kebijakan Mutu
PT. PLN ( Persero) sektor pembangkit Ombilin bertekad untuk untuk menghasilkan daya listrik yang dapat memuaskan pelanggan melalui penerapan sistem manajemen mutu ISO 9001 : 2000 dan terusmenerus meningkatkan keefektifan dengan cara : a) Meningkatkan kehandalan kehandalan dan keefesiensian serta menjaga kontinuitas pasokan listrik yang berwawasan lingkungan. b) Meningkatkan kemampuan kemampuan dan kinerja sumber daya manusia. c) Menjaga dan meningkatkan kerja sama yang saling menguntungkan dengan pihak terkait.
2) Sasaran Mutu
Mencapai kinerja operasi, keuangan administrasi serta aspek efisiensi dan pengawasan sesuai dengan kontrak kinerja yang diterapkan PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan.
d. Kebijakan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumbagsel Sektor Pembangkitan Ombilin
a. PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumbagsel Sektor Pembangkitan Ombilin memproduksi listrik menggunakan PLTU, PLTG bertekad memperhatikan secara utuh, konsisten dan kontinu terhadap Keamanan dan Keselamatan Kerja (K3), maka dari itu manajemen menetapkan
11
kebijakan sebagai bukti komitmen untuk di implementasikan secara utuh. b. Menciptakan tempat kerja yang nyaman, bersih, sehat dan bebas dari pencemaran lingkungan. c. Melakukan pembinaan atau pendidikan dan latihan secara terus menerus kepada semua karyawan tentang K3 dan lingkungan hidup untuk penerapan dan pengembangannya. d. Berusaha secara terus menerus untuk mengurangi resiko bahaya yang dapat menimbulkan kecelakaan dan penyakit akibat kerja serta hal – hal lain yang dapat menimbulkan terganggunya proses produksi, kerusakan lingkungan hidup dan kerusakan pada peralatan. e. Mengkomunikasikan kepada seluruh mitra untuk mengikuti kebijakan ini.
12
BAB III TINJAUAN UMUM TURBIN GAS
3.1 Prinsip Dasar Turbin Gas
Instalansi Pembangkit Listrik Tenaga Gas Pauh Limo menggunakan mesin penggerak generator berupa turbin gas. Fluida yang dipakai sebagai alat penggerak sudu-sudu turbin adalah berupa gas panas hasil pembakaran pada ruang bakar ( Chamber ). ). Fluida yang dialirkan ke sudu – sudu sudu
akan
mengerakkan rotor turbin, yang kemudian akan dihubungkan pada generator sebagai penghasil tenaga listrik. Penggerak mula dari PLTG Pauh Limo adalah mesin diesel, dimana pada saat mesin diesel dioperasikan dengan putaran 2300 rpm mesin akan memutar poros kompresor, kompresor, turbin, dan generator. Antara Antara poros diesel dengan dengan poros kompresor menggunakan penyambung (clutch) dan pada putaran tertentu akan membuka dengan sendirinya, otomatis mesin diesel juga digunakan
untuk
menggerakkan
mulut
(boster)
kompresor
untuk
menghasilkan udara pengabut pertama. Udara pengabut ini masuk ke dalam ruang bakar melalui pipa penyemprot solar (nozzle) sehingga pada saat putaran mencapai 17 % dari putaran penuh atau putaran nominal turbin 5100 rpm. Ruang bakar (Chambers) yang satu dengan yang lain dihubungkan dengan tabung lintasan api ( cross fire tube ). Setelah penghubung (clutch) lepas dan diesel kembali keputaran nol (idle) dalam selang lima sampai tujuh menit, maka kompresor dan turbin akan
bekerja sendiri. Kompresor terdiri dari 17 tingkat dimana setiap tingkat udara
13
di hisap melalui penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk ke dalam kompresor tersebut. Pada tingkat ke 17 kompresor, tekanan udara dinaikkan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar untuk menggantikan fungsi mulut (boaster) kompresor pengabut bahan bakar pada pipa penyemprot solar (nozzle). Di ruang bakar yang terdiri dari 10 tabung terjadi proses pembakaran bahan bakar dan udara, sehingga menghasilkan gas bersuhu dan bertekanan tinggi yang berenergi ( enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke turbin melalui bagian penyalur (trasitiont piece) menuju sudu-sudu yang terdiri dari dua tingkat sudu gerak yang disebut dengan penampung pertama dan penamoung st
nd
kedua turbon ( 1 bucket dan 2
bucket turbin) dimana sebelumnya gas akan
melewati sudu pengarah (sudu tetap). Enthalpy gas diubah oleh turbin menjadi energi gerak yang memutar generator untuk menghasilkan listrik. Gas panas tersebut akan mempercepat putaran sudu gerak turbin sehingga putaran poros kompresor dan turbin akan naik sampai stabil pada putaran 5100 rpm. Setelah melalui turbin, sisa gas panas tersebut dibuang melalui cerobong
gas buang ( exhaust ). ). Karena gas yang disemprotkan ke turbin
bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan pendinginan turbin dengan udara pendingin dari lubang udara pada turbin. Untuk mencegah korosi akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam Potasium, Vanadium, dan Sodium yang melampaui 1 part per mill (ppm). Karena generator yang digunakan membutuhkan putaran 3000 rpm, maka putaran turbin dan kompresor yang mencapai 5100 rpm tersebut akan
14
direduksi atau di turunkan melalui peralatan load gear (reduction gear ) sehingga menjadi 3000 rpm. Untuk mengetahui kontruksi dari unit pembangkit PLTG Pauh Limo dapat dilihat pada gambar. 1.
Gambar. 1 Foto Kostruksi unit PLTG Pauh Limo Padang (Sumber : Dokumentasi PLTG Pauh Limo)
3.2 Komponen Utama / Bantu dari Turbin Gas PLTG Pauh Limo
Adapun komponen – komponen utama dan bantu dari Turbin Gas PLTG Pauh Limo antara lain yaitu : 1. Turbin 2. Compressor 3. Ruang bakar (Chamber) (Chamber) 4. Exhaust 5. Generator 6. Mesin Diesel (Diesel (Diesel Engine) 7. Torque Converter 8. Accessory Accessory gear
9. Load gear ( reduction gear ) Hydraulic Ratchet 10. System Hydraulic Ratchet
15
11. Peralatan pendukung lainya Struktur komponen dan siklusnya dapat dilihat pada Gambar. 2.
Gambar. 2 Struktur Komponen dan Siklus Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alshtom Atlantique) Atl antique)
16
a. Mesin Diesel (Diesel Engine)
Diesel berfungsi sebagai penggerak awal dari turbin gas dimana daya yang digunakan untuk menggerakkan awalnya sangat besar. Antara poros turbin dengan diesel dihubungkan dengan menggunakan kopling, dan Hidraulic Ratchet membantu putaran awal 50 rpm dan diesel berputar naik sehingga putaran lebih kurang 2800 rpm sampai dengan putaran 3400 rpm atau 65 % dari putaran normal turbin maka diesel otomatis akan terlepas secara automatis pada coupling jaws dikarenakan putaran turbin telah lebih tinggi dari putaran diesel. maka turbin akan memutar porosnya sendiri dikarenakan telah dapat menambah bahan bakar secara bertahap. Bentuk diesel beserta bagian-bagiannya dapat dilihat pada gambar. 3.
2
1 3
Gambar. 3 Mesin Diesel Turbin Gas Alsthom (Sumber : Dokumentasi PLTG Pauh Limo) Keterangan gambar : 1. Mesin Diesel 2. Motor Starter 3. Filter bahan bakar Diesel
17
b. Accessory Gear Accessory Accessory gear adalah box gear , terdiri dari pompa bahan bakar
utama, pompa hydraulic, pompa pendingin udara, pompa utama pelumas, dan atomizing. Pompa utama pelumas berfungsi melumasi poros – poros kompresor, turbin, load gear hingga ke generator. Setelah minyak pelumas ini melumasi semua komponen – komponen tersebut, pelumas akan kembali ke tangki minyak pelumas. Untuk mengetahui struktur dari Accecory Gear Gear dapat dilihat pada gambar. 4.
Semua gear yang ada di dalam accessory gear harus aligment dengan gear turbin sehingga poros pada accessory gear dengan poros turbin harus lurus, jika terjadi ketidak lurusan maka akan menyebabkan vibrasi (getaran) pada saat turbin beroperasi.
Gambar. 4 Accessory Gear Gear Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Atl antique)
18
Besarnya aligment dapat dilihat dari buku instruksi masing – masing masing unit. Keadaan accessory gear dapat dilihat melalui lubang inspeksi. Pemeriksaan harus dilakukan berkala untuk mengatasi kerusakan yaang lebih besar.
c. Kompresor
Kompresor yang digunakan pada PLTG Pauh Limo adalah kompresor jenis aksial dengan sudu sebanyak 17 tingkat. Secara umum fungsi dari kompresor adalah untuk mengkompresikan dan memampatkan udara. Cara kerja kompresor adalah kompresor menghisap udara dari luar (atmosfir) kemudian di kompresikan oleh sudu – sudu sudu sehingga tekanannya menjadi naik. Udara yang bertekanan tinggi tersebut akan di mampatkan untuk pengabutan proses pembakaran. Konstruksi umum dari kompresor ada dua yaitu rotor dengan sudu gerak dan stator dengan sudu tetap. Konstruksi umum kompresor seperti gambar. 5.
19
1
2
Gambar. 5 Kompresor Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Keterangan Gambar : 1. Rotor dengan sudu/ blade gerak 2. Stator dengan sudu/ blade tetap
d. Ruang Bakar
Ruang bakar merupakan komponen utama dalam pembangkitan listrik tenaga gas, dimana di ruang pembakaran ini terjadi proses pembakaran bahan bakar dari turbin agar mendapatkan fluida gas yang akan menggerakkan turbin. Ruang bakar pada setiap unit turbin gas pada PLTG Pauh Limo masing – masingnya masingnya terdiri atas sepuluh buah yang tersusun di sekeliling kompresor. Ruang bakar ini terdiri dari dua bagian yang bagian luar disebut dengan ruang pembakaran ( Combustion Chamber ) dan di dalam
20
tabung yang kedua disebut dengan Combustion Linear , antara ruang bakar satu dengan ruang bakar yang lain dipasang tabung lintasan api ( Cross Fire Tube). Untuk lebih jelasnya mengenai ruang pembakaran dapat
dilihat pada gambar. 6.
Gambar. 6 Ruang Pembakaran (Combustion Chamber) secara Umum (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Atl antique) Bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar terlebih dahulu di kabutkan oleh pipa penyemprot bahan bakar (nozzle) yang berjumlah sama dengan ruang bakar dan bercampur dengan udara yang dimampatkan oleh kompresor. Setelah udara dimampatkan masuk ruang bakar, maka terjadilah pembakaran yang dibantu oleh dua buah busi sebagai sumber api. Dari hasil pembakaran ini menghasilkan berupa gas panas yang bertekanan tinggi, gas ini masuk ke dalam sudu turbin pertama melalui pipa pemindah panas (transition piece). Fungsi dari transition ini adalah merubah energi potensial menjadi energi kinetis. Di dalam pipa pemindah panas (transition piece) mengalir gas panas dan bagian lainnya bersinggungan dengan udara dari kompresor 21
discharge. Proses pembakaran di dalam turbin berlangsung dengan baik
atau tidak dapat dilihat melalui Kaca Penglihat (Sight Glass) yang terdapat pada setiap ruang bakar. Proses pembakaran adalah ekivalen dengan proses pemasukan kalor pada siklus sistem, jadi proses pembakaran diharapkan terjadi pada tekanan konstan dan menghasilkan gas yang bertemperatur tinggi. Proses pembakaran terjadi secara kontiniu, sehingga kekuatan material perlu diperhatikan terutama material sudu turbin sebab kekuatan material akan turun seiring dengan naiknya temperatur. Jumlah
udara
yang
berlebihan
diatas
diperlukan
untuk
menyempurnakan proses pembakaran dalam waktu yang sesingkatsingkatnya. Mendinginkan bagian – bagian bagian ruang bakar dan mengusahakan distribusi temperatur gas pembakaran keluar ruang homogen. Dalam kenyataannya pembakaran yang sempurna sulit terjadi, masih terdapat kerugian kalor dalam ruang bakar, dan tidak semua hasil pembakaran dapat dimanfaatkan untuk menaikkan fluida kerja. Disamping itu juga terdapat kerugian gesekan antara gas pembakaran dengan bagian ruang bakar, maka akan terjadi sedikit penurunan tekanan. Struktur dan bagian dari satu buah ruang bakar dapat dilihat dil ihat pada gambar. 7.
22
3
4
Gambar. 7 Ruang Bakar Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Keterangan Gambar : 1. Ruang bakar 2. Busi 3. Nozzle 4. Cross Fire Tube
23
e. Turbin
Turbin gas adalah suatu pesawat kalori yang tergolong Internal Combustion Engine ( ICE ICE ) atau sering disebut dengan mesin pembakaran
dalam. Sebagai hasil energi dari turbin gas adalah fluida gas yang diperoleh dari gas hasil pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar (Combustion Chamber ). ). Bahan bakar yang digunakan untuk turbin gas antara lain bahan bakar cair ( destillate) seperti HSD, juga dapat digunakan gas bumi dan gas alam (LNG). Untuk mendapatkan proses pembakaran yang baik pada ruang pembakaran (combustion chamber) diperlukan tiga komponen utama yaitu, udara pembakaran, bahan bakar, api (busi). Udara pembakaran di dapat dari kompresor utama yang seporos dengan turbin yang digerakkan oleh turbin. Bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar jumlahnya diatur oleh governoor agar diperoleh putaran yang konstan walaupun beban mesin berubah – ubah, ubah, naik atau turun. Sedangkan untuk mendapatkan temperatur pembakaran untuk yang pertama kali dari penyalaan busi yang akan menyala pada saat permulaan pembakaran atau periode fifing. Turbin terdiri dari rotor dan stator, pada rotor dipasang sudu – sudu jalan. Pada turbin JBE, AEG, dan ALSTHOM jumlah barisan atau tingkat dari sudu jalan ini ada dua yang selalu disebut dengan lapisan st
penampung panas pertama dan lapisan penampung panas kedua (1 stage nd
bucket dan 2
stage bucket). Jumlah dari lapisan penerima atau st
penamping panas pertama (1 stage bucket) adalah 120 buah dan jumlah nd
lapisan kedua (2
stage bucket) adalah 90 buah. Setiap baris dari sudu
24
st
jalan di dahului dengan pengarah yang disebut 1 stage nozzle dan tingkat nd
kedua yang disebut 2
stage nozzle , sedangkan pada turbin Wescan
jumlah tingkat dari turbin ada lima tingkat yang memiliki lima tingkat penyemprot bahan bakar (nozzle) dan lima tingkat sudu jalan. Kegunaan dan fungsi dari barisan sudu tetap dan sudu jalan ini adalah untuk mengubah energi kinetis yang disimpan pada gas hasil pembakaran menjadi tenaga mekanik pada poros turbin, selanjutnya daya yang tersimpan pada poros turbin dipergunakan untuk menggerakkan kompresor,
turbin
generator
dan
alat-alat
bantu
lainnya.
Dalam
pemasangan dan penggantian sudu-sudu jalan turbin, urutan pemasangan sudu harus sesuai dengan balancing sebab rotor turbin dapat menimbulkan putaran poros tidak normal karena pengaruh dari ketidak balance nya butchet dari turbin, bahkan akan menyebabkaan vibrasi atau getaran yang
besar. Gambar. 8 berikut memperlihatkan bagian atau lapisan dari turbin.
25
Gambar. 8 Bagian atau Lapisan Turbin (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Atl antique) Untuk menjaga sudu turbin supaya tidak menglami kerusakan akibat temperatur lebih (over temperature ) pada saat turbin beroperasi, maka perlu ada pembatasaan dari gas buang ( exhaust temperature ), 0
temperatur exhaust dibatasi 480 C, dan ini adalah batas mulai bekerjanya temperatur kontrol dan hal ini dapat dilihat dari pengontrol petunjuk temperature (signal temperatur control). Untuk lebih jelasnya bisa tentang kontruksi kompresor gas turbin dapat dilihat pada gambar. 9.
26
Gambar. 9 Konstruksi Kompresor Gas Turbin Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Keterangan Gambar : 1. Udara masuk 2. Kompresor 3. Nozzle 4. Spark-plug (Busi) 5. Transition piece 6. Turbin 7. Exhaust
f. Load Gear ( Reduction Reduction Gear) Load gear ditempatkan diantara
shaft/ poros turbin dan poros
generator. Jadi, load gear berfungsi untuk merubah (mereduksi) putaran turbin dari 5100 rpm menjadi 3000 rpm. Dalam penyambungan poros turbin dan poros load gear digunakan suatu kopling. Ini disebut dengan pemasangan load kopling ini terlebih dahulu harus load kopling, sebelum pemasangan diperiksa apakah diantara poros turbin dan poros load load gear sudah lurus (aligment ). ).
27
Apabila tidak dilakukan penjajaran (aligment) pada daerah ini, maka menyebabkan menyebabkan vibrasi yang timbul paada paada saat unit beroperasi beroperasi yang sangat besar. Keadaan roda gigi load gear diperiksa melalui lubang pemeriksaan yang sudah disediakan, dan dudukan poros (bearing) untuk load gear dipasang pada saat pemeriksaan (inspector). Adapun struktur load gear dapat dilihat pada gambar. 10.
3
Gambar. 10 Load Gear Turbin Gas Alsthom (Sumber : Dokumentasi PLTG Pauh Limo) Keterangan Gambar : 1. Load Gear 2. Pipa Pelumasan
g. Generator
Generator berfungsi untuk membangkitkan listrik. Generator memiliki rotor dan stator, dengan adanya potongan medan gaya magnet pada saat rotor generator diputar, maka akan timbul tenaga listrik dari generator. Agar generator tetap konstan walaupun beban genertor berubah
– ubah ubah maka generator dilengkapi dengan exciter dan AVR ( Automatic Voltage Regulator ). ). Pemakaian bahan bakar turbin sesuai dengan beban
28
yang dihasilkan generator.
Gambar. 11 berikut berikut akan akan memperlihatkan memperlihatkan
kontruksi dari rotor generator Turbin Gas Alsthom dan statornya dapat dilihat pada gambar. 12.
Gambar. 11 Rotor Generator Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Atl antique)
29
Gambar. 12 Stator Generator Turbin Turbin Gas Alsthom (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Atl antique)
h. System Hydraulic Ratchet Hydraulic Ratchet System Hydraulic Ratchet merupakan sistem yang memilki
peranan yang sangat penting dalam pengoperasian dari turbin gas pada PLTG Pauh Limo, Ratchet ini akan bekerja pada saat turbin di stop putaran normal atau sedang tidak beroperasi dimana temperatur turbin masih tinggi. Bila tanpa adanya sistem Ratchet , akan menyebabkan poros turbin, kompresor, hingga ke poros generator bengkok disaat memuai, karena sifat dari poros ini akan terkonduksi panas dari turbin ke poros yang lainnya. Kontruksi dan struktur Hydraulic Ratchet Piston dapat dilihat pada gambar. 13.
30
Gambar. 13 Hydraulic Ratchet Piston (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Sistem Ratchet akan bekerja dengan menggunakan motor DC dan pompa pelumas untuk melumasi semua dudukan poros (bearing) pada poros turbin. Menggunakan pompa accelary bukan dari pompa utama, sebelum Ratchet memutar poros maka pelumas akan memberikan tekanan pada poros sehingga poros tidak mengalami kontak langsung dengan bearing, dan berputar diatas permukaan minyak pelumas. Jika pelumasan
belum bekerja dengan sempurna maka akan mengakibatkan kontak langsung poros dengan bearing, sehingga putaran akan lebih berat dan akan menyebabkan rusaknya poros, permukaan dari bearing sangat lunak (bahannya dari babit) jika terdapat kotoran/ butiran – butiran pasir maka bearing dapat terkikis.
31
i.
Torque Converter
Torque converter merupakan peralatan untuk mentransfer energi putar dari putaran tenaga diesel ke shaft/ poros turbin dengan sistem pemadatan oil berdasarkan tekanan terus cenderung naik seiring putaran diesel naik atau disebut coupling fluida. Sehingga transfer gaya putar/ torque dari mesin diesel dapat memutar poros turbin. Rangkaian yang digunakan untuk konverter torsi ini dapat dilihat dili hat pada gambar. 14.
Gambar. 14 Rangkaian Konverter Torsi Sistem Hidrolik (Sumber : Buku Alsthom Atlantique) Atl antique)
32
BAB IV ANALISA SISTEM PROTEKSI DAN STANDARISASI PANEL KONTROL RADIATOR PLTG PAUH LIMO
4.1 Pendahuluan
PLTG Pauh Limo menggunakan produk ALSTHOM ATLANTIQUE pada sebagian besar unit pembangkit. Namun untuk radiator, bukan merupakan produk atau bagian bawaan dari unit. Radiator ini merupakan penambahan komponen atau auxillary tambahan. Awalnya radiator ini memiliki ukuran kecil yang berada di atas ruangan diesel. Dengan alasan pendinginan yang dibutuhkan tidak mencukupi maka dibuat radiator tambahan yang berada di samping unit pembangkit.
Meskipun radiator tersebut merupakan tambahan tapi masih masih
menggunakan produk ALSTHOM ATLANTIQUE. Secara umum kontruksi dari radiator PLTG Pauh Limo seperti yang terlihat pada gambar. 15.
Gambar. 15 Radiator Unit 3 PLTG Pauh Limo (Sumber : Dokumentasi Pribadi)
33
Radiator PLTG Pauh memiliki 6 buah motor induksi, yaitu 4 motor untuk kipas pendingin (fan cooling)dan 2 motor untuk pompa air (water cooling). Dari keenam buah motor ini yang dikendalikan dikendalikan secara otomatis hanyalah hanyalah motor pompa air. Sementara 4 buah motor kipas pendingin hanya menggunakan sistem proteksi dari gangguan. Motor yang digunakan pada radiator ini adalah adalah motor induksi. Untuk motor pompa air (water cooling) merupakan motor induksi yang memiliki daya 15 kW yang terhubung segitiga. Sementara untuk motor kipas pendingin (fan cooling) sepesifikasinya adalah sebagai berikut :
Merk
:
UNELEC
PN
:
P2A132MVZ
No
:
582517J92002
KW
:
5.5
HP
:
7.5
Ins.Cl
:
F
F
:
50 Hz
Rpm
:
2925
V
:
380 V
A
:
12 A
Prot.Sch
:
IP23
34
Deskripsi kerja dari motor-motor radiator pembangkit unit 03 PLTG Pauh Limo ada 3 keadaan, yaitu sebagai berikut: a. Setelah breaker generator (52G) diaktifkan 4 buat motor kipas pendingin menyala dan salah satu motor pompa juga menyala. Sementara itu motor pompa yang satunya lagi berada dalam keadaan tidak beroperasi (Standby) . ( Normal Normal pressure pressure condition atau kondisi tekanan air normal ).
b. Saat kondisi tekanan air lemah (Low pressure condition), maka kedua motor pompa air akan menyala, sementara itu motor kipas pendingin tetap menyala. c. Jika tekanan telah kembali normal, salah satu motor pompa akan mati dan motor pompa yang lainnya akan tetap menyala. Namun motor pompa yang menyala adalah motor pompa yang awalnya tidak beroperasi. Sementara itu motor kipas pendingin tetap beroperasi seperti semestinya. Sebelum merangkai sebuah panel kontrol terlebih dahulu kita mesti mengetahui dulu komponen-komponen dan peralatan yang digunakan. Selain itu juga diperlukan kemampuan membaca rangkaian jika kita mengerjakan rangkaian yang telah tersedia. Adapun komponen-komponen yang digunakan pada panel tersebut :
a. Kotak Panel Panel kontrol adalah suatu lemari hubung atau suatu kesatuan dari alat penghubung, penghubung, pengaman dan pengontrol untuk suatu instalsi listrik yang diterapkan pada suatu box dengan ukuran tertentu sesuai dengan banyaknya posisi digunakan.
35
Adapun fungsi panel dapat dibedakan antara lain sebagai berikut: 1. Penghubung berfungsi untuk menghubung antara suatu rangkaian dengan rangkaian lainnya. 2. Pengaman berfungsi untuk melepaskan sumber tegangan listrik dari suatu sumber ke beban. 3. Penyupplai berfungsi untuk memberikan atau menyediakan tenaga listrik dari sumber ke beban 4. Pembagi berfungsi untuk membagi group atau kelompok beban. 5. Pengontrol berfungsi sebagai
pengontrol yang paling utama untuk
pengontrolan dalam panel tersebut.
Circuit Breaker (MCCB) b. Molded Case Circuit Molded Case Circuit Breaker (MCCB) merupakan salah satu alat
pengaman yang dalam proses operasinya mempunyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat untuk penghubung. Jika dilihat dari segi pengaman, maka MCCB dapat berfungsi sebagai pengaman gangguan gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. l ebih. Pada jenis tertentu pengaman ini, mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya mengenai bagian-bagian dari MCCB dari dilihat dari gambar. 16.
36
Gambar. 16 Bagian MCCB (Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Energi Energi Listrik Jilid I) Keterangan : 1. Bahan (Material for Base and Cover) BMC untuk bodi dan tutup 2. Peredam busur api 3. Blok sambungan untuk pemasangan ST dan UVT (Under Voltage Trip) 4. Penggerak lepas-sambung 5. Kontak bergerak 6. Data kelistrikan dan pabrik pembuat 7. Unit magnetik trip
c. Kontaktor Kontaktor adalah suatu alat yang digunakan dengan prinsip gaya kemagnetan, kontaktor dibedakan antara kutup utama dengan kutup bantu. Kutup bantu berfungsi sebagai saklar rangkaian utama arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC). Kutup bantu berfungsi sebagai rangkaian pengendali dan peralatan alarm ataupun sebagai s ebagai indikator.
37
Apabila tegangan diberikan pada kumparan kontaktor maka inti tetap kumparan magnet akan terinduksi dan menarik inti yang bergerak untuk merapat dengan inti yang tetap. Dengan tertariknya inti yang bergerak tersebut, maka posisi kontak yang mulanya pada posisi terbuka atau NO (Normaly open) menjadi tertutup dengan kontak pada posisi tertutup/terhubung atau NC (Normaly Close) dan begitu sebaliknya pada anak kontak NC. Jika elektromagnetik hilang atau tegangan yang diberikan terputus maka dengan sendirinya inti yang bergerak kembali ke posisi semula dan kontak kontaktor tersebut akan kembali pada posisi semula. Sistem penomoran pada kontaktor adalah: a. Untuk koil disimbolkan dengan A1 dan A2. b. Untuk kontak utama diberi nomor 1,3,5 (bagian input) dan 2,4,6 (bagian output) c. Untuk kontak bantu kontaktor penomorannya ditandai dengan cara 13,23 (bagian input) dan 14,24 (bagian output). Adapun kontruksi dari kontaktor itu sendiri adalah seperti gambar. 17.
Gambar .17 Bentuk dari kontaktor ( Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Energi Listrik Jilid I)
38
Kontaktor Timer (Time Delay Relay)
Kontaktor timer adalah kontaktor yang digunakan sebagai relai penunda waktu yang fungsinya untuk memindahkan kerja dari rangkaian pengontrol ke rangkaian tertentu yang bekerja secara otomatis. Misal dari bintang ke segitiga secara otomatis. Prinsipnya sama saja dengan kontaktor, hanya saja memiliki waktu tunda operasi. Kontaktor timer ini memiliki kontak NO dan juga kontak NC, seperti pada magnetik kontaktor, hanya bekerjanya berdasarkan delay waktu yang telah ditentukan. Biasanya kontaktor timer ini disebut timer/TDR.
TDR dengan Waktu Tunda Hidup (On Delay)
Timer ini bekerja dari normalnya dengan tunda waktu sesuai dengan setting yang diberikan. Untuk NO, setelah koil dari kontaktor diberi daya, kontak NO masih tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka (off) menjadi tertutup (on) dan akan tetap tertutup selama kontaktor mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka kontaktor akan kembali terbuka. t erbuka. Untuk NC, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC masih tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari tertutup (off) menjadi terbuka (on) dan akan tetap terbuka selama relay mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka relay akan kembali tertutup.
39
TDR dengan Waktu Tunda Mati (Off Delay)
Timer ini bekerjanya berkebalikan dengan timer On Delay, saat kontaktor magnet mendapat tegangan dan aktif, maka kontak akan langsung aktif juga, namun setelah tegangan hilang dan kontaktor magnet tidak aktif, maka kontak yang aktif tadi akan menjadi tidak aktif setelah waktu yang ditentukan. Untuk NO, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NO akan berubah status menjadi tertutup dan akan tetap tertutup selama koil diberi catu. Saat catu daya diputus, kontak akan tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari t ertutup menjadi terbuka.Untuk NC, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC akan berubah status menjadi terbuka dan akan tetap terbuka selama koil diberi catu. Saat catu daya diputus, kontak akan tetap terbuka hingga beberapa waktu t ertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka menjadi tertutup.
d. Thermal Over Load
Alat pengaman yang biasa digandeng dengan kontaktor adalah thermal over load (TOR) atau thermal beban lebih. Relay ini dihubungkan dengan kontaktor
pada kontak utama 2,4,6 sebelum kebeban, kebeban, gunanya gunanya untuk mengamankan mengamankan motor atau memberikan perlindungan kepada motor dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa penyebab penyebab terjadinya beban lebih antara lain : 1. Terlalu besarnya beban mekanik ke motor. 2. Arus start yang terlalu besar atau motor berhenti secara mendadak. 3. Terjadinya hubung singkat
40
4. Terbukanya salah satu fasa dari motor 3 fasa. Prinsip kerja thermal beban lebih berdasarkan panas (temperature) yang ditimbulkan oleh arus mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dari sifatnya pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal akan menggerakkan kontak-kontak mekanis pemutus rangkaian listrik (kontak 95-96 membuka). Untuk mengetahui kontruksi dari thermal over load dapat dilihat pada gambar. 18.
Gambar. 18 TOR (Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Energi Listrik Jilid Jili d I) Perlengkapan lain dari thermal beban lebih ialah reset mekanis yang fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95-96 pada posisi semula (menghubung dalam keadaan normal) setelah reset ditekan maka kontak 95-96 yang semula membuka akibat beban lebih akan menutup. Bagian lain dari thermal beban lebih ialah pengatur batas arus.
41
e. Kabel
Kabel
listrik
merupakan
komponen
listrik
yang
berfungsi
untuk
menghantarkan energi listrik ke sumber-sumber beban listrik atau alat-alat listrik. Dalam merangkai sebuah panel kontrol kabel yang biasa atau seharusnya digunakan adalah kabel NYAF. Kabel ini merupakan kabel dengan isi berupa serabut. Dalam perangkaian panel kontrol yang dikerjakan saat melakukan praktek kerja lapangan PLTG, kabel yang digunakan adalah kabel NYAF dengan ukuran 6 mm.
f. Busbar Busbar merupakan sebuah tembaga yang digunakan sebagai konektor atau penghubung tenaga listrik. Pemakaiannya dimaksudkan untuk menyediakan terminal hubung lebih dari satu pada penghubungan atau dikenal juga istilah jumper. Namun hal ini lebih aman dari menjumper dengan cara yang biasa karena adanya ketersediaan tempat yang tersedia. Agar lebih aman busbar juga bisa diberikan karet isolasi sehingga tidak akan terjadi hubung pendek dengan lingkungannya.
g. Lampu Indikator
Lampu indikator atau lampu tanda adalah komponen elektronika yang sering di pakai di dunia listrik sebagai lampu penanda. Biasanya di pasangkan pada panel – panel panel listrik. Dimana tiap – tiap tiap warna mempunyai arti masing – masing. masing. Pada praktek kali ini lampu indikator difungsikan sebagai penanda bahwa motor
42
pompa sedang dalam keadaan beroperasi (Run) atau berhenti (Stop), dan juga sebagai tanda bahwa aliran fasa masuk ke dalam rangkaian.
h. Cam Switch (saklar Putar Cam) Saklar ini adalah salah satu jenis dari saklar manual.cam switch banyak digunakan dalam rangkaian utama pada rangkaian control. Misalnya untuk hubungan bintang segitiga, membalik putaran motor 1 fasa atau motor 3 fasa. Alat ini terdiri dari beberapa kontak,arah pemutaran dari saklar akan mengubah kontak-kontak menutup atau membuka dan beroperasi dalam satu putaran. Cam Switch terdiri dari : 1. Pemutar (handle). 2. Plat dengan symbol pengoperasian pengoperasian 3. Mekanis yang berputar menentukan langkah putaran saklar.
i.
Fuse Fuse merupakan peralatan proteksi yang berfungsi untuk mengamankan
instalasi atau rangkaian kelistrikan dari arus beban lebih atau arus hubung singkat.
j.
Saklar Tekan (Push Button) Saklar tombol tekan masih banyak sekali dipakai untuk mengontrol motor.
Tombol yang normal direncanakan untuk berbagai type yang mempunyai kontak terhubung atau normally closed (NC) atau terbuka atau normally open (NO). Kontak NO akan menutup jika ditekan oleh kontak NC akan membuka bila tombol tekan.tombol tekan ini banyak digunakan untuk mulai beroperasi
43
(start), berhenti (stop) dan membalik arah putaran motor. Tombol NO digunakan
untuk mulai beroperasi (Start), sedangakan tombol NC digunakan untuk berhenti (Stop). Bentuk dari sebuah saklar tekan dapat dilihat dil ihat pada gambar. 19
Gambar. 19 Saklar Tekan (Sumber : Buku Teknik Pemanfaatan Teknik Listrik Jilid I)
k. Saklar Tekanan ( Pressure Switch) Pressure switch
merupakan sebuah sensor yang berfungsi untuk
mendeteksi atau mengetahui tekanan dalam suatu system. Adapun bentuk dari saklar tekanan seperti yang terlihat pada gambar. 20.
Gambar. 20 Saklar Tekanan (Pressure Switch) (Sumber : Dokumentasi Pribadi)
44
Mengenai spesifikasi peralatan yang digunakan dalam perangkaian panel kontrol di lapangan adalah sebagai berikut: a) Kotak Panel Untuk menempatkan semua komponen pengontrolan radiator digunakan kotak panel dengan ukuran 120 cm x 38 cm x 165 cm. b) Kontaktor Pada rangkaian panel kontrol radiator ini digunakan dua jenis kontaktor yaitu :
Kontaktor beban : digunakan tipe LC1D18 / 110 V DC / 32 A
Kontaktor Kontrol : digunakan tipe LC2D18 / 110 V DC / 25 A
c) MCCB yang digunakan adalah tipe EZC100B 50 A d) Kabel Untuk menghubungkan antar komponen-komponen yang terdapat dalam rangkaian ini digunakan dua jenis kabel, yaitu :
Kabel Kontrol ; kabel yang digunakan adalah kabel NYAF dengan ukuran 4 mm.
Kabel Beban ; kabel yang digunakan adalah kabel NYAF dengan ukuran 6 mm.
4.2 Analisa Rangkaian Panel Kontrol Radiator
Dalam pelaksanaan perangkaian panel kontrol radiator, digunakan rangkaian yang berasal dari rangkaian PLTG Gresik 3&4_Semarang_Bali yang masih juga menggunakan produk ALSTHOM ATLANTIQUE. Sebagaimana yang telah dijelaskan sebelumnya, rangkaian ini mengontrol 6 buah motor dengan 2
45
jenis kapasitas daya motor. Konstruksi motor pompa yang digunakan pada radiator PLTG Pauh Limo dapat dilihat dili hat gambar. 21.
Gambar. 21 Motor Pompa (Water Cooling) (Sumber : Dokumentasi Pribadi) Sebagaimana yang telah diperoleh pada kegiatan perkuliahan yang diperoleh, rangkaian beban atau rangkaian ke motor harus memiliki pengaman hubung pendek, saklar pemutus, dan pengaman beban lebih. Begitu juga dengan rangkaian yang penulis di lapangan rangkaian beban juga seperti demikian. Sehingga dengan demikian untuk rangkaian beban motor tidak perlu dibahas begitu banyak, dan untuk masalah penggunaan sistem pengaman atau sistem proteksi dibahas pada sub bab selanjutnya. Pada rangkaian kontrol yang penulis temukan di tempat Praktek Kerja Lapangan merupakan hal yang baru dalam praktek perangkaian panel, tetapi pengontrolan seperti ini telah banyak penulis ketahui dari berbagai materi yang ada. Sistem kontrol di lapangan menggunakan suplai DC sebagai sumber energinya. Berdasarkan Berdasarkan PUIL 2000 setiap instalasi listrik ataupun rangkaian panel
46
harus memiliki pengaman hubung pendek, rangkaian kontrol radiator ini juga memiliki pengaman hubung pendek yaitu Fuse dengan arus nominal 2 A. Rangkaian kontrol radiator unit 03 PLTG Pauh Limo ini sudah otomatis meskipus sudah berumur cukup tua. Rangkaian ini bekerja tergantung dari 3 buah komponen yaitu 52 G, pressure switch, dan cam switch (saklar putar). 52 G merupakan breaker atau pemutus generator, pressure switch ini berperan untuk mendeteksi tekanan air dalam sistem dan cam switch merupakan selektor yang digunakan dalam pemilihan motor pompoa air yang beroperasi. Karena dalam pengoperasiannya pengoperasiannya motor pompa hanya beroperasi salah satu pada saat normal dan baru beroperasi keduanya bila dalam keaadaan tekanan rendah (low pressure). Hal ini dimaksudkan untuk menjaga ketahanan (life time) motor, dan apabila terjadi kerusakan atau gangguan pada salah satu motor dapat dilakukan perawatan dan perbaikan. Dalam pelaksanaan perangkaian panel di lapangan, ditemukan dit emukan kejanggalan yaitu banyak komponen pada rangkaian kontrol yang digunakan tidak sesuai dengan banyak komponen gambar peralatan panel. Setelah ditelurusuri lebih jauh dan melihat panel kontrol yang terdahulu ternyata komponen-komponen tambahan tersebut berperan sebagai penambah anak kontak. Hal ini dibutuhkan karena untuk penunda ( time delay) yang hanya mempunyai dua anak kontak saja, ternyata dibutuhkan pemakaian lebih dari dua kontak tersebut, sementara memiliki fungsi yang berbeda. Hal ini juga perlu dilakukan untuk menghindari banyaknya penjumperan kabel. Selain itu untuk lebih rapinya pemasangan kabel antar komponen yang terdapat dalam panel digunakan sepatu kabel atau disebuat juga dengan skun. Dengan pemakaian skun ini pemasangan akan lebih kuat dan
47
membuat kita lebih mudah melakukan pamasangan kabel. Sebagaimana menurut ilmu yang telah diperoleh di kampus diperlukan pemberian nomor pada komponen dan kabel, hal ini penulis temukan di lapangan. Pemberian nomor ini sangan bermanfaat apabila terjadi permasalahan (trouble shooting), kesalahan atau gangguan yang terjadi akan dapat ditanggulangi dengan mudah dan cepat. Pemberian nomor ini dimaksudkan juga agar panel ini juga bisa mudah dimengerti oleh orang lain, tanpa perlu minta pertolongan kepada orang yang merangkainya. Isi dari panel kontrol radiator PLTG Pauh Limo dapat dilihat pada gambar. 22.
Gambar. 22 Rangkaian Panel Kontrol Radiator PLTG Pauh Limo Padang (Sumber : Dokumentasi Pribadi) Pada bagian lampu indikator dilengkapai dengan saklar tekan tes lampu indikator (push button lamp test), yang berfungsi untuk mencek apakah rangkaian lampu indikator dalam keadaan normal. Karena lampu indikator pada panel 48
kontrol ini merupakan petunjuk atau tanda bahwa terjadi kesalahan pada sistem. Kemudian penggunaan diode pada rangkaian panel dimaksudkan sebagai sebagai pemberi umpan balik ke lampu indikator.
4.3 Analisa Sistem Proteksi Panel Kontrol Radiator
Motor yang digunakan dalam proses pendinginan ini ada dua macam motor, yaitu motor dengan daya 15 kW untuk motor pompa (water cooling) dan motor dengan daya 5,5 untuk motor kipas pendingin (fan cooling). Untuk menentukan system proteksi yang harus digunakan maka terlebih dahulu harus diketahui arus nominal (In) motor. Hal ini bisa diperoleh dari name plate motor atau melalui perhitungan. Motor Pompa (water cooling) Daya motor (P): 15 kW
; Tegangan nominal motor (V) : 380 V
Arus nominal motor (In)
: :
:
: 39,47 A
Motor Kipas Pendingin Pendingin (fan cooling) Daya motor (P) : 5,5 kW
; Tegangan nominal motor (Vn) : 380 V
Arus nominal motor (In)
: :
:
: 14,47 A
Sementara itu single line diagram rangkaian motor seperti yang tampak pada gambar. 23.
49
FC1
FC2
FC3
FC4
WC1
WC2
Gambar. 23 Single Line Diagram Rangkaian Beban Motor Radiator PLTG Pauh Limo
KHA untuk motor DOL : a. Motor Kipas Pendingin : In x 125 % = 14,47 A x 1,25 = 18,09 A b. Motor Pompa Air : In x 125 % = 39,47 A x 1,25 = 49,34 A Pemutus daya untuk motor DOL : a. Motor Kipas Pendingin : In x 250 % = 14,47 A x 2,5 = 36,18 A b. Motor Pompa Air : In x 250 % = 39,47 A x 2,5 = 98,68 A KHA sirkuit utama : 49,34 A + 98,68 A + 18,09 A = 164,11 A Maka pemutus daya untuk motor pada sistem di atas harus digunakan perangkat yang memiliki arus nominal 40 A untuk motor kipas pendingin dan
50
100 A untuk motor pompa. Kemudian untuk kabel yang digunakan untuk menghubungkan energi listrik motor harus digunakan kabel dengan kemampuan hantar arus (KHA) 20 A untuk motor kipas pendingin dan 50 A untuk motor pompa. Untuk pemutus daya pada motor kipas pendingin bisa digunakan MCCB 50 A, sementara itu motor pompa harus menggunakan MCCB 100 A. Pada sumber utama digunakan kabel dengan KHA di 170 A maka dengan demikian 2
digunakan kabel dengan ukuran 70 mm , hal ini dapat dilihat pada tabel KHA kabel pada halaman 50. Pada rangkaian kontrol sumber yang digunakan adalah sumber DC sebesar 125 V DC. 125 V DC merupakan besarnya tegangan yang telah tertera pada rangkaian kontrol tersebut. Akan tetapi di lapangan tegangan DC yang terakhir kali terukur saat melakukan check list 135,6 V. Satu lagi permasalahan yang timbul adalah komponen atau disini kontaktor memiliki tegangan kerja atau tegangan nominal sebesar 110 V dengan arus 32 A untuk kontaktor beban dan 25 A untuk kontaktor kontrol. Jika melihat hal demikian, terjadi perbedaan antara teori dengan data yang diperoleh di lapangan. Bila hal ini tetap dibiarkan seperti demikian, ketahanan (life time) dari kontaktor tidak akan lama. Kita misalkan, bila kita memasukkan
sesuatu ke dalam suatu wadah, maka isi tersebut bukannya mengisi tapi malah bisa menghancurkan wadah tersebut. Begitu juga halnya dalam dunia listrik, bila kita memberikan tegangan yang berada di atas tegangan nominal atau tegangan kerja komponen tersebut maka dapat merusak komponen itu sendiri. Untuk menghindari hal yang tidak diinginkan, sebaiknya kontaktor yang digunakan diganti dengan rating tegangan kerja yang lebih besar. Ataupun bisa
51
juga dengan melakukan penyetingan kembali tegangan sumber DC untuk rangkaian kontrol tersebut. Sementara itu untuk pengaman arus ke rangkaian kontrol digunakan fuse dengan arus nominal 2 A. Sehingga dengan demikian bila terdapat arus yang lebih dari 2 A masuk ke rangkaian kontrol, maka fuse akan memutus sumber tersebut. Hal ini dimaksudkan juga untuk memberikan pengaman kepada kabel atau penghantar dalam rangkaian.
4.4 Analisa Standarisai Panel Kontrol Radiator
`
Berdasarkan PUIL 2000, sebuah rangkaian kontrol suatu motor listrik
harus memiliki pengaman hubung singkat, sarana pemutus sumber dan pengaman beban lebih. Pengaman hubung singkat merupakan pengaman yang bekerja sebelum motor beroperasi, dengan demikiran pengaman inilah yang pertama kali diperiksa saat motor mengalami gangguan. Kemudian pengaman beban lebih merupakan pengaman yang bekerja saat motor telah beroperasi. Penggunaan kabel dalam rangkaian kontrol menurut PUIL 2000 adalah menggunakan menggunakan kabel jenis NYAF. Untuk rangkaian beban atau rangkaian ke motor 2
digunakan kabel NYAF dengan ukuran 6 mm , karena motor yang akan dihubungkan memiliki arus nominal yang besar sebagaimana yang telah dihitung 2
di atas. Namun ukuran 6 mm hanya aman untuk motor kipas pendingin saja, 2
sementara untuk motor pompa dibutuhkan motor dengan ukuran 35 mm karena KHA motor pompa yang lebih besar. Sementara itu kabel atau penghantar 2
rangkaian control digunakan kabel dengan ukuran 4 mm . Untuk lebih jelasnya berikut tabel. 1.
52
Luas Penampang
Kemampuan Hantar Arus
Kemampuan Hantar Arus
Nominal Kabel
Maksimum
Nominal Maksimum Pengaman
mm
A
A
1.5
19
20
2.5
25
25
4
34
35
6
44
50
10
61
63
16
82
80
25
108
100
35
134
125
50
167
160
70
207
224
Tabel. 1 Tabel Kemampuan Hantar Arus Kabel (Sumber : PUIL 2000) Dalam penggunakan warna kabel pada rangkaian kontrol radiator PLTG Pauh Limo hanya digunakan tiga buah warna kabel yaitu warna hitam, warna merah, dan warna biru. Kabel warna hitam digunakan untuk kabel menuju ke beban, kabel warna merah digunakan pada rangkaian kontrol, sementara untuk warna biru digunakan untuk memberikan tegangan negatif. Pada pemasangan dengan sistem tetap (fix) unit saluran keluar secara permanen dihubungkan dihubungkan ke rel melalui kabel atau penghantar rel. Untuk mengganti perlengkapan maka perlu diisolasi terhadap rel, kabel yang menuju ke motor dan
53
kabel untuk kontrol, dan pengukuran yang dihubungkan secara langsung maupun melalui terminal harus diputuskan. Maka untuk panel yang sifatnya bisa dipindahkan
digunakan
kotak
panel
dengan
system
laci.
Sistem
laci
(withdrawable) adalah system pemasangan peralatan PHB yang mana pada sistem ini baik untuk saluran masuk dan keluar penyambungannya dengan sistem kontak tusuk, sehingga kita tidak perlu melepas kabel yang menuju ke beban, kecuali itu juga pada sistem laci (withdrawable) ini dilengkapi dengan saklar pembatas pada rangkaian pengunci kumparan kontaktor yang berfungsi sebagai saklar interlock mekanik untuk mencegah agar unit tidak bisa diaktifkan sebelum posisi dari unit pada waktu memasukkan betul-betul telah tersambung sempurna. Untuk sistem yang dapat dipindah-pindah input diperoleh melalui sebuah kotak isolasi 3 fasa yang memberikan daya listrik dari rel ke perlengkapan dengan menggunakan tusuk kontak 3 fasa.
54
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Ilmu atau materi yang diperoleh selama perkuliahan khususnya materi Perancangan Perancangan Intalasi Listrik dapat diaplikasikan di lapangan. 2. Energi listrik yang dihasilkan oleh PLTG Pauh Limo dibangkitkan melalui melalui gas atau fluida panas sebagai penggerak turbin yang terhubung dengan generator. 3. PLTG Pauh Limo terdiri dari turbin, kompresor, ruang bakar (chamber room), exhaust, generator, mesin diesel, torque converter, accessory gear, load gear, system hydraulic ratchet, dan beberapa peralatan pendukung
lainnya. 4. Radiator PLTG Pauh Limo terdiri enam buah motor, yaitu : dua buah motor pompa air dan empat buah motor kipas pendingin. 5. Motor pompa dioperasikan secara regular dan irregular, yaitu tergantung dari tekanan air untuk otomatis atau reguler dan keadaan motor pompa tersebut
(normal/abnormal)
yang
dikontrol
oleh
operator
(manual/irreguler). 6. Komponen dan pengaman yang digunakan di PLTG Pauh Limo belum sesuai PUIL 2000 dalam hal sistem proteksi.
55
B. Saran
Adapun saran yang penulis berikan demi terciptanya kegiatan operasi yang lebih baik dan safety ,antara lain : 1. Menggunakan perlengkapan safety dalam bekerja demi keselamatan diri sendiri dan orang lain. 2. Bekerja sesuai dengan standar operasi (SOP) yang ada. 3. Menggunakan peralatan sesuai dengan fungsi dan kegunaannya. 4. Komponen yang terdapat pada Panel Kontrol harus disesuaikan dengan proteksi arus yang harus digunakan.
56
