Pengoperasian PLTD

PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan

DAFTAR ISI Halaman 1. Kinerja Pengusahaan PLTD

1

1. Pengertian Kinerja

3

2. Tujuan pengukuran Kinerja

3

3. Kinerja pengusahaan PLTD

3

2. Data Pengusahaan

4

3. Indikator Kinerja

5

4. Keandalan

17

4.1. Jumlah Gangguan

17

4.2. Faktor Keluar

19

4.3. Faktor Ketersediaan Operasi

19

5. Peralatan Ukur Listrik dan Mesin

21

5.1. Pengukuran Tahanan Isolasi

21

5.2. Pengukuran Tahanan Stator dan Rotor

27

5.3. Pengukuran tegangan dan frekuensi

28

5.4. Pengukuran Daya

32

5.5. Pengukuran Tahanan

34

5.6. Hi-Pot Test

34

5.7. Dial Gauge atau Dial Indikator

36

5.8. Pengukur Celah

37

5.9. Tapared Gauge

38

5.10. Mikrometer

38

5.11. Jangka Sorong

39

5.12. Pengukuran Temperatur

39

6. Mesin Diesel

40

6.1. Prinsip Kerja Mesin Diesel

40

6.2. Diagram PV

48

6.3. Diagram Katup

48

6.4. saat Penyemprotan Penyemprotan

53

6.5. Daya Mesin Diesel

56

6.6. Urutan Pembakaran

56

7. Pengoperasian Pengoperasian

59

0


1. KINERJA PENGUSAHAAN PLTD

SISTEM KELISTRIKAN PLN

1


SKEMA PERALATAN PLTD

BAGIAN SENTRAL PLTD

2


1.1. PENGERTIAN KINERJA Pengertian kinerja adalah sesuatu yang dicapai atau prestasi yang diperlihatkan atau kemampuan kerja suatu peralatan. Ada beber beb erapa apa mac am kelomp kel ompok ok kinerj kin erj a yang yan g dit etapka eta pkan n per usahaa usa haan. n. Oleh Ole h manejemen kinerja itu dinilai,dan dinilai,dan penilaian kinerja itu adalah performance (unjuk kerja) yang diukur dengan target yang telah ditentukan dan disepakati bersama. Untuk itu perlu dilakukan pengukuran. pengukuran. Pola pengukuran kinerja yaitu dengan membandingkan antara yang dicapai dengan target yang telah ditentukan dan disepakati bersama. Selanjutnya berdasarkan kreteria yang telah ditentukan, baik bobot maupun indikator untuk masing-masing unit, maka diperoleh skor akhir . Skor akhir inilah yang kemudian menjadi patokan untuk menempatkan ranking masing -masing unit organisasi tersebut tentang kinerja yang dihasilkan selama tahun periode yang ditentukan. 1.2. TUJUAN PENGUKURAN KINERJA Maksud dan tujuan pengukuran kinerja :  

 

Sebagai alat manajemen untuk mengetahui realisasi unjuk kerja dalam upaya pencapaian target yang telah ditetapkan. Memberi gambaran hasil unjuk kerja pengelolaan unit tersebut di dalam pencapaian targetnya, sehingga dapat diambil langkah-langkah perbaikan baik teknis/operasional, bila hasil yang dicapai belum memuaskan. Sebagai bahan pertimbangan untuk membuat perencanaan yang lebih baik dimasa mendatang. Sebagai dasar acuan manejemen untuk menilai tingkat keberhasilan unit organisasi maupun personil yang menanganinya.

1.3. KINERJA PENGUSAHAAN PLTD Kinerja pengusahaan PLTD / SPD yang dimaksudkan disini adalah kinerja operasi, operasi , karena karena itu didefinisikan didefinisikan sebagai kemampuan operasi dalam memproduksi tenaga listrik (KWh) pada kurun waktu / periode tertentu. Kemampuan operasi suatu PLTD / SPD tergantung pada kondisi dan. nilainilai yang ditentukan terhadap efesiensi dan keandalan. Sama halnya dengan kinerja pada aspek yang lain, untuk mengetahui tingkat mana kinerja yang dicapai pada pengoperasian / pengusahaan PLTD/SPD haruslah dilakukan pengukuran/penilaian. Hasil pengukuran inilah yang dijadikan sebagai indikator kinerja. kinerja. Indikator kinerja tersebut diperlukan dan dimonitor dalam pelaksanaan operasinal sehari-hari, yang tujuan akhirnya adalah untuk mengetahui keefisienan dan keekonomisannya. Untuk menilai kinerja suatu PLTD / SPD apakah masih mempunyai nilai ekonomis maupun teknis maka kita mengacu kepada standard PLN (SPLN 111 - 4 : 1995).

3


2. DATA PENGUSAHAAN PLTD Untuk pengukuran kinerja memerlukan data. Data tersebut diproleh dengan mengumpulkan secara komulatif hasil pencatatan pengusahaan yang dilakukan oleh para operator / petugas yang berkompoten, maupun yang terekam oleh peralatan ukur. Data-data pengusahaani secara komulatif inilah yang dijadikan sebagai dasar untuk membuat perhitungan / pengukuran kinerja suatu PLTD / SPD. Data-data pengusahaan dalam administrasi dibuatkan daftar / formulir-formulir. Adapun data-data pengusahaan yang diperlukan dalam hal kinerja ialah :             

Spesifikasi unit PLTD meliputi merk,type no.seri dan daya terpasang Jumlah produksi energi listrik bruto Jumlah pemakaian sendiri energi listrik Jumlah pemakaian bahan bakar perperiode Jumlah pemakaian minyak pelumas perperiode Jumlah / daya mampu unit pembangkit Beban puncak perperiode Jumlah jam keluar secara operasi Jam yang tersedia untuk operasi Jumlah jam operasi pembangkit Jumlah biaya pemeliharaan perperiode Jumlah jam keluar untuk pemeliharaan pemeliharaan secara rutin (preventif) Daftar rencana pemeliharaan

Dari data-data operasi tersebut dapat diketahui / dihitung mengenai  

Efisiensi Keandalan

Efisiensi secara umum adalah hasil perbandingan antara capaian dengan sumber daya yang digunakan untuk menghasilkan capaian tersebut,secara singkat efesiensi adalah perbandingan antara output dengan input. Sasaran efesiensi salah satunya adalah penghematan. Beberapa indikator kinerja berikut ini dapat mencerminkan efesiensi pengusahaan PLTD/SPD. Nilai indikator kinerja yang menggambarkan PLTD / SPD dalam pengoperasiannya apakah masih dalam kategori menguntungkan atau sudah merugikan dilihat dari segi pengusahaan mengacu pada SPLN 111 4 - 1995. Dalam SPLN 111 - 4 – 1995 tersebut diberikan batasan-batasan nilai/harga yang wajar . Keandalan merupakan suatu indikator tingkat kemampuan, kelancaran, ketahanan maupun keamanan suatu SPD dalam operasinya untuk memproduksi tenaga listrik (KWH) sesuai keperluan / target yang telah direncanakan.

4


3. INDIKATOR KINERJA KINERJA Indikator kinerja pengusahaan PLTD/SPD dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian:  

Indikator kinerja efesiensi dan Indikator kinerja keandalan

3.1. EFISIENSI Indikator kinerja efesiensi terdiri dari        

Faktor kapasitas (capacity factor) Faktor oproduktivitas (out put factor) Faktor beban (load factor) Konsumsi bahan bakar spesifik (specific fuel oil consumption) Faktor konsumsi minyak pelumas (specific lub oil consumption) Efisiensi thermal (thermal efficiency) Biaya pemeliharaan spesifik Faktor waktu pemeliharaan

Setiap indikator indikator kinerja kinerja tersebut tersebut dalam periode tertentu ditentukan ditentukan besarnya target yang akan dicapai. Dalam menentukan capaian target faktor-faktor tersebut, haruslah sesuai kondisi yang ada di pembangkit, karena faktor - faktor pembangkit tersebut hanya dapat mendukung operasi sesuai kemampuan. Berdasarkan faktor - f aktor efisiensi kita dapat mengambil keputusan bahwa suatu PLTD / SPD akan di operasikan atau tidak dengan nilai efisiensi yang ada. Bila dalam suatu pusat pembangkit ada unit pembangkit yang mempunyai nilai / faktor efisiensi kurang baik maka PLTD / SPD tersebut tidak perlu di operasikan / cukuplah dijadikan sebagai unit unit cadangan, cadangan, tetapi unit PLTD / SPD yang faktor efisiensinya lebih baik. Namun terkadang meskipun efesiensi dari pembangkit tersebut menunjukkan hasil yang kurang baik tetap juga dioperasikan . Hal ini dibuat demikan karena ada pertimbangan lain misalnya : 

Untuk menghindari pemadaman karena daya cadangan tidak ada, sedangkan unit lain ada yang sedang mengalami pemeliharaan.  Untuk mengembangkan suatu daerah seperti listrik pedesaan yang unitnya terbatas  Untuk menjaga keandalan sistem bila ada acara - acara penting contoh seperti misalnya PLTD Senayan untuk mensuplai energi listrik kantor DPR bila ada acara penting / sidang.

5


3.1.1. Faktor Kapasitas (Capacity Factor) Faktor kapasitas ( Capacity Factor disingkat CF) CF ) adalah nilai atau angka hasil perbandingan atau pembagian antara tenaga listrik yang diproduksi bruto dengan kapasitas daya terpasang terpasang dan jumlah jam pada periode tertentu. Faktor kapasitas merupakan tolok ukur besarnya pemanfaatan unit pembangkit untuk memproduksi tenaga listrik secara keseluruhan dalam kurun waktu tertentu berdasarkan daya yang tersedia. Produksi bruto Energi listrik per periode CF = -------------------------------------------------- x 100 % Kapasitas unit terpasang x jam periode Keterangan : Jam periode untuk waktu 1 tahun = 8760 jam Atau Ata u Jumlah produksi KWh bruto CF = ------------------------------------------------- x 100 % Kapasitas terpasang SPD (KW) x 8760 jam Faktor kapasitas standard standard PLN untuk PLTD berkisar berkisar antara 55 - 65 %. 3.1.2. Faktor Produktivitas (Out put Factor) Faktor produktivitas adalah hasil perbandingan / pembagian antara produksi tenaga/energi listrik bruto (KWh) yang dibangkitkan generator dalam kurun waktu tertentu (perperiode) dengan, kapasitas / daya terpasang dan jam kerjanya. Jadi faktor produktivitas merupakan kemampuan memproduksi tenaga listrik dari suatu SPD dalam periode tertentu dengan daya yang tersedia. Data hasil produksi diambil dari catatan - catatan operasi atau dari laporan - laporan hasil operasi yang dihasilkan oleh generator dan dijumlah dalam periode tertentu. Faktor produktivitas secara normal antara 65 - 85 % dalam waktu operasi 1 tahun.

Faktor Produktivitas (Out put Factor )

KWh Produksi bruto = -------------------------------- ------------------------------------------------- x 100 % Kapasitas terpasang x jam x jam kerja

atau Jumlah Jumlah MWH MWH bruto bruto diban diban kitkan kitkan Faktor Produktivitas = --------------------------------------- ------------------------------------------------------------------ x 100 % Daya terpasang SPD (MW) x jam x jam pelayanan (Out put Factor )

6


BAGAIMANA PEMBEBANAN DAN TINGKAT KEANDALAN PLTD PLTD : ................. ............... .. SEKTOR/CABANG : .............. ................. ... DAYA TERPASANG : .................................. DAYA MAMPU : ............... ................. ..

UNI T No

BERAPAKAH PRESENTASENYA FAKTOR FAKTOR FAKTOR OAF PRODUTIVIT KETERSEDIAA KAPASIT AS N AS

FOF

KETERANG AN

3.1.3. Faktor Beban (Load Faktor ) Faktor beban merupakan tolok ukur pemanfaatan daya pada saat beban tertinggi / beban puncak puncak (peak load) load) dalam memproduksi tenaga listrik (KWh) semaksimal mungkin. Jadi faktor beban merupakan merupakan nilai atau angka angka perbandingan / pembagian antara antara produksi tenaga listrik (KWh) seluruh (bruto) dan beban tertinggi selama periode kali jam selama per priode (1 tahun / 8760 jam). KWh Produksi bruto per periode Load Factor = -------------------------------------------------- x 100 % Beban tertinggi per periode x jam periode

7


Secara normal faktor beban antara 55 - 74 % dalam periode (1 tahun / 8760 jam). jam) . 3.1.4. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (Specific Fuel Oil Consumption) Konsumsi / pemakaian bahan bakar spesifik adalah pemakaian bahan bakar yang digunakan untuk membangkitkan / memproduksi setiap satu satuan tenaga listrik (KWh). Pemakaian bahan bakar spesifik adalah untuk mengetahui tingkat pemakaian bahan bakar pada suatu unit pembangkit tenaga listrik/PLTD, apakah unit tersebut masih berada pada tingkat yang wajar sehingga menguntungkan atau seba liknya. Sebagai tolok ukur (pedoman) besamya nilai konsumsi bahan bakar spesifik mengacu pada standard PLN (SPLN. 79 : 1987). Pemakaian bahan bakar spesifik (Specific Fuel Oil Consumption) ini disingkat SFC, dapat ditulis menjadi : Pemakaian b.bakar sebenarnya per periode SFC = -------------------------------------------------(Lt / KWh) KWh produksi bruto per periode

Pemakaian bahan bakar perlu mendapat perhatian serius , mengingat biaya operasi yang terbesar ± 60 % adalah pemakaian bahan bakar, maka bila suatu SPD angka pemakaian bahan bakar spesifik tersebut terlalu besar melebihi standard SPD tersebut perlu perbaikan / pemeliharaan khusus.

8


TABEL PEMAKAIAN BAHAN BAKAR SPESIFIK SATUAN PEMBANGKIT DIESEL

Unit No.

1

Pemakaian Bahan Bakar Spesifik ( SFC) SFC) Kelas SPD

PLTD Bakal 100

2

3

4

Beban 100 % gr / kWh

230 - 260

Beban 75 % gr / kWh

230 - 280

Beban 75 % gr / kWh

240 - 300

kW

PLTD Kecil 250

kW

230 - 250

230 - 250

240 - 290

500

kW

220 - 240

220 - 250

230 - 260

1000

kW

210 - 230

210 - 240

220 - 240

200 - 220

200 - 220

210 - 240

PLTD Sedang 2500

kW

195 - 215

195 - 210

200 - 220

4000

kW

195 - 210

195 - 205

200 - 215

6000

kW

190 - 205

190 - 900

195 - 210

8000

kW

190 - 205

190 - 200

195 - 210

kW

185 - 200

180 - 200

190 - 210

PLTD Besar 12.000

Sumber : SPLN 79 : 1987 Berat Jenis HSD = 0,84 Berat Jenis MFO = 0,9 3.1.5. Konsumsi Minyak Pelumas Spesifik (Specific Lub Oil Consumption ) Pemakaian minyak pelumas spesifik prinsipnya sama dengan pemakaian bahan bakar spesifik yaitu pemakaian minyak pelumas yang digunakan sebenarnya selama memproduksi setiap satuan tenaga listrik (KWh) yang dibangkitkan. Pemakaian minyak pelumas spesifik merupakan nilai perbandingan atau pembagian antara pemakaian minyak pelumas sebenarnya selama operasi dan

9


hasil produksi tenaga listrik bruto secara keseluruhan yang dihasilkan oleh generator dalam satuan liter / KWh

Besarnya pemakaian minyak pelumas dapat kita lihat seperti pada SPL \ 79 : 1987. Pemakaian minyak pelumas spesifik (Specific lub oil consumption) atau disingkat SLC dapat ditulis menjadi :

Pemakaian minyak pelumas sebenamya per periode SLC = ---------------------------- ------------------------------- ----( Ltr/Kwh ) KWh Produksi bruto per periode

Pemakaian minyak pelumas spesifik penting untuk mengetahui tingkat efisiensi maupun kondisi pada bagian-bagian yang mendapatkan pelumasan terutama dengan adanya gangguan kebocoran, clearance (celah) pada bearing - bearing, keausan ring piston dll. Untuk memantau pemakaian minyak pelumas spesifik yang terlalu besar juga memperhatikan warna asap / gas buang, temperatur minyak pelumas, kebocoran pipa pipa penyaluran.

10


TABEL PEMAKAIAN MINYAK PELUMAS SATUAN PEMBANGKIT DIESEL

No

1 2

3

4

Pemakaian Minyak Pelumas ( pada beban 100%) 1tr/jam

Kelas SPD

PLTD Kelas PLTD Kelas

Bakal 100 Kecil 250 501 751 1000

PLTD Sedang 2500 4000 6000 8000 PLTD Besar 12.000

kW

0,1 - 0,2

kW kW kW kW

0,3 - 0,7 0,5 - 1,0 1 - 1,5 1,5 - 2,5

kW kW kW kW

2,5 - 4,5 6 - 11 6 - 12,5 7 - 20

kW

8 - 25

Sumber : SPLN : 1989 DATA - DATA SUATU PLTD PLTD :……………..Sektor : …………Cabang : ……………Wilayah : ………

Merek Mesin

Unit No

Daya

Daya

Total Terpasang

Terpasang

Mampu

/ Mampu

SFC

11


3.1.6. Efisiensi Thermal (Thermal Efficiency) Efisiensi thermal merupakan tolok ukur pemanfaatan energi yang diberikan oleh bahan bakar yang diproses pada mesin pembangkit (PLTD) menjadi energi yang dapat dihasilkan oleh generator generator dalam bentuk bentuk energi/tenaga listrik (KWh) bruto. Efisiensi thermal merupakan perbandingan antara tenaga/energi listrik (KWh) yang dibangkitkan oleh generator secara keseluruhan per tahun / per periode terhadap jumlah energi panas yang di gunakan oleh PLTD dalam membangkitkan energi listrik tersebut per periode. Jumlah energi thermal/panas yang digunakan oleh PLTD dalam membangkitkan energi listrik merupakan jumlah jumlah pemakaian bahan bakar dan dan nilai kalor(panas) kalor(panas) yang dikandung oleh bahan bakar tersebut. Nilai kalor yang dikandung boleh bahan bakar dinyatakan dalam satuan (KCal) . Jadi jumlah eneri panas panas diperoleh dari pemakaian pemakaian bahan bakar sebenarnya sebenarnya kali nilai kalor jenisdari bahan bakarnya. Efesiensi thermal dinyatakan dalam prosentase dan dinotasikan dengan notasi : ηth KWh produksi bruto perperiode x 860 ηth = --------------------------------------------------------------- x 100 % Pemakaian bahan bakar sebenarnya perperiode x (KCal) Berat jenis HSD = 0,844 Nilai kalor bawah = 10,030 kcal / kg Besarnya eftisiensi thermal menurut standar PLN(SPLN)111 - 4 - 1995 antara 35 - 40 %. Pada produksi mesin-mesin yang baru / modern maka faktor efisiensi thermal selalu di tingkatkan di antaranya dengan cara : Menggunakan turbo charger  Meningkatkan kwalitas pendinginan udara pembakaran,  Meningkatkan kwaltitas bahan/material ruang bakar dan laluan gas hasil  pembakaran Mengurangi hambatan-hambatan / mekanis (memperbaiki sistem  pelumasan) Adapun Adap un penyebab peny ebab nilai nil ai efisiens efis iensii thermal ther mal rendah ren dah disebabk dis ebabkan an adanya adan ya loses lose s -loses -los es (kerugian-kerugian) panas akibat pembuangan panas , proses dan gesekan mekanik. Contoh seperti pada diagram neraca panas tergambar berikut. Kerugian kerugian panas tersebut diantaranya : a. Panas yang ikut terbuang bersama gas buang ± 34 % b. Panas yang diserap pendinginan air, turbo dan rumah katup ± 12 % c. Panas diserap minyak pelumas (kerugian mekanik) ± 3,2 % d. Panas yang diserap air pendinginan udara masuk ± 6,2 % e. Kerugian panas pompa-pompa ± 1,8 % 12


f. Kerugian panas radiasi yang yang di pancarkan melalui body mesin ± 1,2 %. g. Kerugian tenaga inertia fly wheel dan dan pengimbamg (counter wight) wight) ± 0,4% h. Kerugian alternator 1,4 % Dengan adanya kerugian - kerugian tersebut maka produksi tenaga listrik oleh alternator / generator sekitar 41,2 %. Dari diagram neraca panas kita dapat mengevaluasi bagian-bagian kerugian panas yang perlu pemeliharaan khusus untuk menghindari kerugian panas yang nilainya besar. Diagram Balan Panas

ENGINE AND STATION AUXILIARIES 3% EXHAUST GAS 34 %

HEAAT

ENGINE OUT PUT OF FLYWEEL 41 - 2 %

IN

FUEL 100 %

ALTENATOR LOSSES 1,2 %

JACKET WATER TURBO CHARGER VALVE CAGE

RADIATION LOSSES 1,2 %

STATION OUT PUT –

CHARGE AIR LUB OIL 6,2 % 3,2 %

13


3.1.7. Biaya Pemeliharaan Spesifik Biaya pemeliharaan adalah biaya yang dikeluarkan / digunakan untuk mempertahankan unjuk kerja suatu SPD agar SPD tersebut dapat di operasikan secara normal dan aman. Ada beberapa bebe rapa macam maca m biaya bia ya pemeliha peme liharaan raan bila dilihat dili hat dari jenis jen is pemeliha peme liharaan raan seperti : a. b. c. d.

Biaya Biaya Biaya Biaya

pemeliharaan rutin. pemeliharaaa tahunan (overhaul). perbaikan (adanya kerusakan). modifikasi (untuk penyempurnaan penyempurnaan operasi).

Biaya pemeliharaan spesifik merupakan biaya keseluruhan yang digunakan untuk melakukan pemeliharaan setiap satuan daya (kW) atau satuan tenaga listrik yang diproduksi (kWh). Biaya total pemeliharaan Biaya pemeliharaan spesifik = ----------------------------------Kapasitas (daya) terpasang

(Rp/kW).

Atau Ata u Biaya total pemeliharaan Biaya pemeliharaan spesifik = -------------------------------Produksi bruto periode

(Rp/kWh)

Nilai biaya pemeliharaan spesifik biasanya tergantung kondisi seperti  

Cara pengoperasian SPD Sistem metode pemeliharaan yang dilakukan untuk material (spare part) yang dipakai  Cara pembebanan 

Tingkat profesionalisme pelaksana pemeliharaan  Mutu jaringan / pengaturan tenaga lingkungannya.  Umur dari SPD.

operasi listrik

dan /

dan

14


3.1.8. Faktor Waktu Pemeliharaan Yang dimaksud waktu pemeliharaan adalah jumlah waktu secara komulatif yang digunakan untuk bermacam-macam / jenis pemeliharaan terhadap SPD selama periode pemeliharaan dengan tujuan mempertahankan unjuk kerja agar SPD dapat beroperasi secara optimal dan aman.

Bermacam-macam pemeliharaan SPD seperti yang telah disebutkan diatas diantaranya ialah : a. Pemeliharaan rutin berdasarkan berdasarkan jam kerja b. Pemeliharaan tahunan setiap setiap 6000 jam kerja (TO, SO dan WO). c. Pemeliharaan koreksi, adanya perlu modifikasi (penyempurnaan) guna menaikan unjuk kerja. d. Pemeliharaan perbaikan adanya kerusakan akibat gangguan. Gangguan dari dalam ( G D.D)  Gangguan dari luar (G.D.C.) biasanya karena jaringan maupun petir. 

Keterangan : JSO = Jam Siap Operasi JO = Jam Operasi J SB = Jam Stand By GDB = Gangguan Dari Dalam GDL = Gangguan Dan Luar HAR = Pemeliharaan Preventif dan Korektif

15


Faktor waktu pemeliharaan adalah nilai perbandingan atau pembagian antara jumlah jum lah realisa rea lisasi si waktu wakt u yang digunak digu nakan an untuk unt uk semua sem ua macam mac am pemeliha peme liharaan raan terhadap SPD dan waktu pemeliharaan yang telah direncanakan dalam suatu periode kali 100 %.

Faktor waktu pemeliharaan

Realisasi waktu pemeliharaan = ------------------------------------- x 100 % Rencana waktu pemeliharaan

Adapun Adap un besarny bes arnya a faktor fak tor waktu wakt u pemelihar peme liharaan aan menurut menu rut standar sta ndard d PLN (SPLN (SP LN 1l1 4 - 1995) adalah antara 8 - 100 %. Bilamana faktor waktu pemeliharaan kurang dari standard kemungkinan ada faktorfaktor lain di antaranya . o

o

o

o

Penundaan pemeliharaan untuk menghindari dari pemadaman karena ada SPD lain sedang dalam pemeliharaan, sedang cadangan daya tidak ada. Untuk menjaga keandalan karena pada hari / acara penting nasional atau ada kunjungan pejabat ke unit kerja. Dari data-data operasi SPD masih berada pada kondisi handal (normal), sehingga memungkinan pemeliharaannya ditunda, sehingga pemeliharaannya menggunakan metode berdasarkan kondisi (condition base maintenance) Kemungkinan Kemungkinan material / spare part belum cukup tersedia

Dengan kondisi seperti hal-hal yang tersebut diatas, memungkinkan SPD mengalami penundaan pemeliharaan. Bila faktor waktu pemeliharaan lebih besar dari standard, kemungkinan SPD sering mengalami gangguan - gangguan / kerusakan SPD. Hal ini diakibatkan seperti yang telah disebutkan di depan atau ada pemeliharaan preventif. Bila faktor waktu pemeliharaan lebih besar dari standard bisa terjadi dua akibat :  

Kemungkinan unjuk kerja naik adanya pemeliharaan praventif Kenumgkinan unjuk kerja menurun karena seringnya terjadi kerusakan / gangguan pada SPD

Untuk rencana pemeliharaan bersama ini terlampir contoh formulir jadual pemeliharaan.

16


4. KEANDALAN Keandalan merupakan suatu indikator tingkat kemampuan, kelancaran, ketahanan maupun keamanan suatu SPD dalam operasinya untuk memproduksi tenaga listrik (KWh) sesuai keperluan / target yang telah direncanakan. Tingkat keandalan suatu SPD biasanya tergantung dari :      

Daya mampu yang tersedia Fluktuasi dan kondisi beban Alat pengaman (proteksi) Tingkat keterampilan pelaksana Kondisi lingkungan maupun jaringan Mutu pemeliharaan

Untuk mendukung keandalan yang optimal maka perlu melaksanakan pemeliharaan terhadap SPD sesuai petunjuk dari pabrik (instruction book). Semakin tinggi tingkat pemeliharaan dan perhatian terhadap SPD tersebut, semakin tinggi pula keandalannya. lndikator keandalan suatu SPD ada beberapa faktor diantaranya :  Faktor jumlah gangguan (outage faktor)  Faktor keluar (force outage faktor)  Faktor ketersediaan operasi (operating/availability).

4.1. Jumlah Gangguan Yang dimaksud gangguan pada SPD ialah ketidak normalan kondisi SPD pada saat beroperasi yang memungkinkan SPD trip (stop secara automatis) atau harus distop keluar dari pengusahaan untuk pemeriksaan dan perbaikan . Bila SPD gangguannya cukup berbahaya maka SPD distop secara emergensi (darurat) untuk menghindari kemungkinan dari kerusakan yang lebih besar/fatal. Jumlah gangguan merupakan komulatip dari gangguan - gangguan yang telah terjadi dalam periode tertentu. Ukuran sering tidaknya unit pembangkit mengalami gangguan dinyatakan dengan Force Outage Rate disingkat FOR dan secara matematis ditulis sbb :

Jumlah jam unit terganggu FOR = -------------------------------------------------------------------Jumlah jam unit beroperasi + Jumlah jam unit terganngu

17


Apabila sebuah unit pembanmgkit mempunyai FOR F OR = 0,07 maka m aka kemungkinan k emungkinan unit un it tersebut beroperasi adalah 1 – 0,07 = 0,93 sedangkan kemungkinannya mengalami ganguan adalah 0,07. Dengan demikian maka besarnya cadangan daya tersedia yang bisa diandalkan tergantung juga kepada FOR dari unit pembangkit. Makin kecil FOR unit pembangkit makin tinggi jaminan yang didapat, sebaliknya makin besar FOR unit pembangkit tersebut makain kecil jaminan yang didapat. Menurut standard PLN (SPLN 11 - 4 - 1995) jumlah ganguan dalam 1 tahun adalah antara 5 - 10 kali. Gangguan SPD ini dapat disebabkan faktor dari luar yang disebut gangguan dari luar (GDL) maupun gangguan dari dalam (GDD).

Penyebab gangguan dari dalam diantaranya :      

Salah pengoperasian Pembebanan diluar kemampuan Putaran melampaui nominal Ada kebakaran dilingkungan SPD Ketidak normalan sistem-sistem Alat pengaman bekerja

Keterangan : JSO = Jam Siap Operasi JO = Jam Operasi JSB = Jam Stand By GDL = Gangguan Dari Luar GDD = Gangguan Dari dalam HAR = Pemeliharaan Pemeliharaan rutin (penyempurnaan)

(Preventif)

maupun

Korektif

18


4.2.

Faktor Keluar Jam keluar suatu SPD ialah jumlah waktu dari suatu S PD yang sedang beroperasi terpaksa distop karena ada gangguan. Keterpaksaan keluar dari pengusahaan SPD dinyatakan tidak layak operasi selanjutnya perlu mengalami pemeliharaan Yang dimaksud faktor keluar ialah hasil perbandingan atau pembagian antara jumlah juml ah jam keluar kelu ar secara seca ra komulati komu latiff karena kar ena gangguan gang guan dalam dala m periode per iode dengan deng an jam dalam periode ( 1 tahun = 8760 jam).

Faktor keluar (forced outage factor disingkat FOF), dan secara matematika :

FOF =

Jam keluar karena gangguan per periode ----------------------------------------------------- x 100 % Jam periode

Menurut standard PLN (SPLN 11 – 4 - 1995) = 5 – 20 % semakin besar faktor keluar akan menurunkan faktor kapasitas dan akan menaikan faktor biaya pemeliharaan spesifik dan faktor waktu pemeliharaan. Jam keluar suatu pembangkit pembangkit juga karena karena adanya pemeliharaan terencana dikenal dengan Planned Outage factor disingkat POF, secara matematika dirumuskan sbb :

POF

=

Jam keluar karena terencana --------------------------------------- x 100 % Jam periode

4.3. Faktor Ketersediaan Operasi Daya tersedia dalam sistim tenaga listrik haruslah cukup untuk melayani kebutuhan tenaga listrik dari para pelanggan. Daya tersedia tergantung kepada daya terpasang unit –unit –unit pembangkit dalam sistim dan juga tergantung kepada kesiapan unit tersebut. Karena unit pembangkit yang direncanakan tersedia untuk operasi dalam sistim ada kemungkinan mengalami Force Outage / gangguan maka besarnya cadangan daya gtersedia sesungguhnya merupakan ukuran keandalan operasi sistim. Ketersediaan operasi suatu SPD adalah waktu yang tersedia oleh suatu SPD dalam kondisi siap di operasikan, kapan saja diperlukan untuk pembangkitan tenaga listrik

19


Di dalam waktu ketersediaan operasi terbagi menjadi : 

Jam operasi (JO) yaitu jumlah jam secara komulatif dalam periode dimana SPD betul – betul dalam keadaan beroperasi.  Jam stand by (JSB) jumlah jam secara komulatif dalam periode dimana SPD tidak dioperasikan tetapi dalam kondisi siap dioperasikan. Faktor ketersediaan operasi ( Operating Availability Facto disingkat OAF ) suatu SPD adalah waktu jam siap suatu SPD dapat dioperasikan (jam operasi + jam stand by) dalam suatu periode dibagi jam periode (8760 jam). jam) .

O AF

Jam Operasi (JO) + Jam Stand By (JSB) = - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - x 100 % Jam periode (8760 jam)

Menurut SPLN 111 - 4 - 1995 antara 65 - 74 %.

20


CONTOH DATA SINGKAT SUATU PLTD

DAYA TERPASA NG (KW)

DAYA MAMP U (KW)

TOTA L JAM KERJ A

JAM KERJA SETELA H OVERH AUL

904

800

5756

-

-

658

S.O

OVER HAUL TERA KHIR

No

MERK MESIN

UNI T KE

1

MWK

I

2

ENTERPRI SE

II

500

440

102.65 8

3

M.A.N

III

1040

700

78.206

206

T.O

4

G.M

IV

1000

700

31.013

1.013

S.O

5

SWD

V

1000

850

59.533

5.333

M.O

6

CUMMINS

VI

400

350

6.019

-

T.O

7

CUMMINS

VII

400

350

5.360

-

-

8

SWD

VIII

2.296

2.200

34.177

4.177

M.O

9

SWD

IX

2.296

2.200

33.307

3.307

M.O

10

SWD

X

3.26

3.000

2.869

-

-

5. PENGUKURAN LISTRIK LISTRI K DAN MESIN 5.1

Pengukuran Tahanan Isolasi. Mengetahui besarnya tahanan isolasi dari suatu peralatan listrik merupakan hal yang penting untuk menentukan apakah peralatan tersebut dapat dioperasikan dengan aman. Secara umum jika akan mengoperasikan peralatan tenaga listrik seperti generator, transformator dan motor, sebaiknya terlebih dahulu memeriksa tahanan isolasinya, tidak memperhatikan apakah alat tersebut baru atau lama tidak dipakai.

21


Untuk mengukur tahanan isolasi digunakan Megger (Mega Ohm Meter). Isolasi yang dimaksud adalah isolasi antara bagian yang bertegangan dengan yang bertegangan maupun dengan bagian yang tidak bertegangan seperti body / ground. Prinsip pengukuran Megger sama dengan ohm meter, yaitu memberi tegangan dari alat ukur keisolasi peralatan, karena nilai resistance isolasi ini cukup tinggi maka diperlukan tegangan yang cukup tinggi pula agar mengalir arus. Tegangan pengukuran yang digunakan tergantung tegangan kerja dari alat yang akan diukur. Besar tahanan isolasi yang memenuhi persyaratan secara umum, ditentukan oleh tegangan kerja dari peralatan tersebut. Harga tahanan isolasi bervariasi tergantung dari kelembaban udara, kotoran dan kwalitas material isolasi. Tegangan untuk mengetes isolasi dapat diubah-ubah tergantung pada kelas isolasi yang digunakan pada umumnya digunakan tegangan DC 500 Volt untuk mengukur rangkaian tegangan rendah, juga tegangan DC 1000Volt sampai dengan DC 5000 Volt untuk rangkaian tegangan sampai dengan 6000 Volt. Ada pun untuk mengetahui standart harga minimal hasil pengukuran tahanan isolasi suatu peralatan dapat dihitung dengan menggunakan rumus pendekatan : ( 1000 . U ) R = ————— ∙ U ∙ 2,5 Q Dimana :

Q

R

= Tahanan isolasi minimal.

U

= Tegangan kerja.

= Tegangan Megger. 1000 = Bilangan tetap. 2,5

= Faktor Fakt or Keamanan (apabila baru).

Contoh hasil pengukuran tahanan isolasi minimal. Pengukuran menggunakan “Megger” dengan tegangan DC 500 Volt, 1000 Volt dan 5000 Volt, dengan memasukkan faktor keamanan (2,5), bila tegangan kerja 400 V, maka :

22


( 1000 . U ) R = ————— ∙ U ∙ 2,5 Q (1000 . 400) R = —————— . 400 . 2,5 = 0,80 MΩ. 500

DAFTAR PENGUKURAN TAHANAN ISOLASI MINIMAL

No.

URAIAN

TEGANGAN

TEGANGAN

TAHANAN ISOLASI

KERJA

MEGGER

MINIMAL

1.

Generator I.

400 Volt

500 Volt DC

0,80 Mega Ohm

2.

Generator II.

400 Volt

1000 Volt DC

0,40 Mega Ohm

3.

Generator III.

6300 Volt

1000 Volt DC

99,23 Mega Ohm

4.

Generator IV.

6300 Volt

5000 Volt DC

19,85 Mega Ohm

5.

Kabel generator I

400 Volt

500 Volt DC

0,80 Mega Ohm

6.

Kabel generator II

6300 Volt

5000 Volt DC

19,85

Mega

Ohm

Prosedur Pengukuran. Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum melaksanakan pengukuran adalah alat yang diukur

harus bebas tegangan AC / DC atau tegangan

induksi, karena

tegangan tersebut akan mempengaruhi hasil ukur. Perhatikan gambar 1. Megger Merk Metriso 5000 dan laksanakan sesuai prosedur pengukuran sebagai berikut : 1) Check batere apakah dalam kondisi baik. 2) Mekanikal zero check check pada kondisi megger megger off, jarum penunjuk penunjuk harus harus tepat berimpit

dengan garis skala. skala. Bila Bila tidak tepat, atur pointer zero zero (10) pada alat

ukur. 3) Lakukan elektrikal zero check. 

Pasang kabel test pada megger terminal (1) dan (3), serta hubung singkatkan ujung yang lain.



Letakkan saklar pemilih (8) di posisi 500. 23




Letakkan saklar pemilih skala (7) pada posisi skala 1.



On-kan megger, jarum akan bergerak dan harus menunjuk tepat keangka nol, bila tidak tepat atur atur pointer (11). Bila dengan pengaturan pengaturan pointer pointer tidak berhasil (penunjukan tidak mencapai nol) periksa / ganti batere.



Off-kan megger dan ulangi poin pengecekan elektrikal zero.

4) Pasang kabel kabel test ke peralatan peralatan yang diukur . 5) Pilih tegangan ukur melalui saklar (8) sesuai tegangan kerja alat yang diukur. 6) On-kan megger, baca tampilan pada skalanya.

Bila skala 1 hasil ukur menunjuk, pindahkan ke pemilih skala 2, bila hasilnya sama pindahkan ke skala 3, dan tunggu sampai waktu pengukuran yang ditentukan ( 0,5 –

1

menit) atau jarum penunj uk tidak bergera k lagi. Catat hasil ukur dan kalikan dengan factor kali alat ukur, bandingkan hasil ukur dengan standard tahanan isolasi. Harga terendah 1 MΩ M Ω / kV.

Insulation Tester Elektronik

Insulation Tester Engkol

24


Gambar 6.1. Insulation Tester Elektronik dan Engkol

Bagian-bagian Bagian-bagian Insulation Tester Elektronik dan fungsinya : (1)

Function Selector Switch Sebagai pemilih fungsi pengukuran tegangan AC atau DC Mega Ohm.

(2)

Line Test Lead with Probe. Kabel test yang pada probe-nya dilengkapi tombol untuk mengaktifkan alat.

(3)

Earth Lead Kabel test ke ground / earth.

(4)

Tombol lampu pada Skala Sebagai tombol untuk menghidupkan lampu pada papan skala.

(5)

Skala Ukur Sebagai papan skala pembacaan pengukuran.

25


Bagian-bagian Insulation Tester Engkol dan fungsinya adalah : (1)

Skala Ukur Papan pembaca skala pengukuran.

(2)

Skala Selector Switch Skala ukur pemilih skala petunjuk / jangkauan.

(3)

Engkol Untuk mengaktifkan generator atau sebagai pembangkit sumber tegangan alat ukur.

(4)

Range Selector Switch Sakelar pemilih tegangan keluaran.

(5)

Leod Terminal Terminal untuk kabel-kabel pengujian / pengukuran.

26


Gambar 1. Megger.

Keterangan gambar : 1.

Socket out put + (positip).

3

Socket out put – put – (negatip).

4

Lampu indicator skala pengukuran 3.

5.


6.


7.

Selektor skala pengukuran.

8.

Selektor tegangan pengukuran.

9.

Switch / tombol “On” dan “Off”.

10. Pengatur posisi awal jarum penunjuk. 11. Pengatur posisi jarum “Zero Calibrasi” pada test hubung singkat.

5.2. Pengukuran Tahanan Stator dan Rotor. Tahanan Stator. Buka tutup terminal pada frame stator generator, ukur nilai tahanan isolasi dengan megger ukur dan sesuaikan tegangan megger mendekati tegangan kerja generator. Misalnya : untuk tegangan generator 380 Volt gunakan megger ukur yang 500 Volt.

27




Phasa R – R – ground = ~ MΩ. S – ground = ~ MΩ. T – ground = ~ MΩ.

Jadi kesimpulan untuk nilai tahanan isolasi antara phasa – ground = ~ MΩ MΩ. Nilai minimal = ~ MΩ. 

Ukur nilai tahanan isolasi dengan megger 500 Volt antara phasa dengan isolasi pembungkus core, nilainya = ~ MΩ, nilai n ilai nominal = ~ MΩ.



Ukur nilai tahanan antara Ujung phasa R – R’ dengan nilai 0 MΩ. Ujung phasa S – S’ Ujung phasa T – T’

Untuk kondisi kotor atau tidak kita bisa lihat fisiknya secara visual, artinya kalau kotor kita bisa bersihkan dengan udara dari kompresor yang kering dengan tekanan kurang dari 5 bar.

Jika kotoran tidak bisa diangkat maka kita harus menggunakan special solvent dan divernis kembali, kemudian kemudian dipanasi dipanasi / di oven, oven,

jika sudah siap siap maka kita harus

mengukur kembali dengan alat ukur tahanan isolasi atau megger.

Apabila tahanan isolasi rendah perlu diupayakan diupayakan mencapai tahanan isolasi yang dipersyaratkan dipersyaratkan / ditentukan. ditentukan.

Tahanan Rotor Untuk mengukur tahanan isolasi rotor generator utama ini, maka kita harus

melepas

kabel dari plat heatsink rotating dioda yang akan masuk ke kumparan rotor generator utama, ukur nilai tahanan isolasinya antara kedua kabel tersebut dengan bodi, dengan nilai tak terhingga MΩ. Ukur dua ujung ujung kabel tersebut antara positif dan negatif dengan nilai 0 MΩ.

5.2

Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Pengukuran Tegangan. Alat ukur yang dipakai untuk mengukur potensial / tegangan antara dua titik, dinamakan volt meter. Jika akan mengukur mengukur potensial yang dibangkitkan dibangkitkan oleh battery atau akkumulator, volt meter dihubungkan pada kutub-kutub positif dan negatif dari battery atau akkumulator tersebut, jadi volt meter disambungkan parallel pada potensial yang akan diukur.

28


Gambar 2

Cara pemasangan volt meter.

Karena volt meter dihubungkan langsung dengan potensial, maka volt meter harus mempunyai tahanan dalam (tahanan dalam volt meter = Rv) yang sangat besar, atau nol, sebab jika tidak demikian maka volt meter akan merupakan alat yang turut memakai aliran dari battery atau akkumulator tersebut sehingga didalam battery atau akkumulator tersebut akan kehilangan potensial yang akan mengakibatkan turunnya potensial pada kutub-kutub positif dan negative battery atau akkumulator tersebut. Dalam hal tersebut volt meter tidak mengukur potensial sebenarnya. Pemasangan volt meter adalah parallel dengan beban yang terpasang (diambil titik-titik sebelum beban ataupun sesudah beban). Walaupun volt meter tidak rusak bila tersambung seri, namun hal ini perlu dihindarkan karena tidak sesuai fungsinya. Hubungan-hubungan yang menentukan tingkat tegangan pada suatu generator sangatlah komplek, dan pada dasarnya tegangan keluar (V) bergantung pada : 1) Kecepatan Putaran (N). 2) Jumlah kawat kawat pada kumparan yang yang memotong memotong fluk (Z). 3) Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan dibangkitkan oleh oleh medan magnet (Q). E = N . Z . Q . 10 – 8 Volt.

Pengukuran Frekuensi. Pengukuran frekuensi dapat dilakukan dengan cara mempergunakan alat ukur penunjuk dan alat ukur elektronis yang maju sanga pesat pada akhir-akhir ini namun bab ini hanya cara-cara yang mempergunakan alat ukur penunjuk yang akan dijelaskan. a.

Alat ukur frekuensi dari type lidah-lidah bergetar. Bila sejumlah kepingan baja yang tipis membentuk lidah-lidah bergetar, dan masing-masing mempunyai perbedaan-perbedaan frekuensi getarnya yang relatip tidak jauh satu sama lainnya dibariskan dan kepadanya diberikan medan

29


magnit arus bolak-balik, maka salah satu dari lidah-lidah getar akan beresonansi dan mem-berikan defleksi yang besar bila frekuensi getarnya, adalah sama dengan frekuensi medan magnit bolak-balik tersebut. Dalam perencanaan

dari pada susunan lidah-lidah getar tersebut, pada

umumnya telah ditetapkan bahwa amplitude dari defleksinya akan menurun sampai kira-kira 60 %, jika jarak perbedaan dan frekuensinya adalah 0,25 Hz dari frekuensi resonansinya, jadi lidah getar yang beresonansi akan mudah dapat dilihat. Hal ini diperlihatkan diperlihatk an dalam gambar 3, alat ukur ukur yang demikian ini, disebut alat ukur frekuensi dari type lidah-lidah lidah-lidah bergetar.

Gambar 3.

Kerja frekuensi meter jenis batang lidah getar.

Gambar 4. Prinsip suatu frekuensi frekuensi meter jenis batang batang lidah lidah getar..

30


Alat pengukur frekuensi dari type ini mempunyai mempunyai keuntungan bahwa ia tidak dipengaruhi oleh tegangan atau bentuk gelombang, akan tetapi penunjukannya, adalah secara bertangga dalam 0,5 atau 1 Hz. Satu kerugian yang lain adalah bahwa penunjukannya, tidak akan secara cepat dapat mengikuti perubahan-perubahan frekuensi. Oleh karena sebab-sebab ini maka alat pengukur frekuensi ini hanya dipergunakan untuk frekuensi-frekuensi komersil.

Gambar 5. Frekuensi Meter Type Lidah Getar.

Hubungan frekuensi dengan banyaknya kutub magnit.

RUMUS PUTARAN

N ( putaran ) :

60 . F ——— = RPM. P

P.N F ( frequensi ) : ——— = Hz. 60

P ( banyaknya banyaknya kutub ) :

F . 60 ——— = pasang kutub. n

P ( banyaknya banyaknya kutub ) :

F . 120 ——— = buah kutub. n

31


Contoh : Banyaknya kutub 4 buah, berarti 2 pasang kutub, rpm = 1500. Banyaknya kutub 6 buah, berarti 3 pasang kutub, rpm = 1000. Banyaknya kutub 8 buah, berarti 4 pasang kutub, rpm = 750.

5.4. Pengukuran Daya. Beberapa hal yang biasa dikontrol selama pengoperasian unit pembangkit diantaranya adalah beban. Beban yang dimaksud disini adalah besarnya daya guna yang dihasilkan dalam Watt, KW atau MW dari suatu mesin pembangkit. Untuk mengetahui besarnya daya guna dari tenaga listrik yang diserap oleh suatu alat / peralatan listrik digunakan Watt meter, KW meter, atau MW meter. Oleh karena daya guna antara lain adalah merupakan fungsi dari arus yang melewati / mengalir pada alat / peralatan tersebut dan tegangan dimana alat terhubung, maka pada setiap KW meter akan terdapat kumparan arus dan kumparan tegangan sebagai komponen pokoknya.

Gambar 6. memperlihatkan memperlihatk an

prinsip sebuah KW meter.

Gambar 6. Prinsip KW meter. meter.

A adalah klem arus, E klem tegangan, B kumparan arus, C kumparan tegangan, tegangan, D jarum penunjuk, penunjuk, F kern besi lunak untuk memperkuat medan magnit yang ditimbulkan oleh arus , G pegas atas dan bawah berfungsi selain untuk membatasi putaran jarum juga sekaligus sebagai kontak antara ujung-ujung kumparan tegangan yang berputar dan klem tegangan sebagai sumber arus listrik dimana alat / peralatan listrik terhubung. Cara kerja dan KW meter, dapat di uraikan sebagai berikut :

32


Seperti halnya pada frekwensi meter jarum maka pinsip kerja dari KW meter juga atas dasar bekerjanya sebuah motor listrik. Perbedaannya adalah terletak pada kumparannya. Apabila pada frekwensi meter jarum kedua kumparannya kumparannya adalah merupakan kumparan tegangan akan tetapi pada Kw meter terdapat kumparan tegangan dan kumparan arus, sehingga besarnya medan magnit yang ditimbulkan sangat tergantung pada besarnya arus yang mengalir melalui kumparan arus tersebut, walaupun medan magnit yang ditimbulkan oleh kumparan tegangan praktis sama (tidak berubah), maka bila arus yang mengalir pada kumparan arus makin besar (sesuai dengan besarnya alat / peralatan listrik), maka medan magnit yang ditimbulkan oleh kumparan arus juga makin besar, sehingga gaya tolak yang menyebabkan kumparan tegangan / jarum berputar kekanan juga makin kuat, yang menyebabkan penyimpangan jarum kekanan makin lebar. Akan tetapi mengingat daya guna pada arus listrik bolak-balik sangat dipengaruhi dipengaruhi oleh factor kerja dari alat/ peralatan listrik itu sendiri. Pemasangan pada tegangan menengah dan tinggi dilengkapi dengan current transformator (CT) dan potensial transformator (PT).

Gambar 7. Kilo watt meter. Daya Listrik yang dikeluarkan oleh Generator. 1) Daya Aktif, satuan satuan watt, (KW). 2) Daya Semu, satuan satuan VA, (KVA). 3) Daya Reaktif, satuan satuan VAR, (KVAR).

Faktor daya (Cos φ), adalah perbandingan antara Daya Aktif dan Daya Semu.

Watt Cos φ = —— VA

33


5.5. Pengukuran Tahanan / Resistance Pengukuran Tahanan adalah mengukur besaran suatu nilai tahanan penghantar dengan satuan Ohm. Tahanan yang diukur dalam pemeliharaan generator adalah besaran nilai tahanan kumparan stator per phase maupun tahanan penghantar kumparan Rotor. Karena nilai tahanan pada kumparan stator maupun rotor kecil, maka alat ukur Ohmmeter-nya harus mempunyai akurasi dan ketelitian yang tinggi. Ada beberapa jenis alat ukur ukur Ohmmeter yang yang dapat digunakan, digunakan, diantaranya diantaranya : -

Multimeter digital Wheastone Bridge Kelvin Bridge

Disamping pengukuran nilai tahanan kumparan stator maupun rotor, untuk pengetesan tahanan RTD (Resistance Temperatut Detector) sebagai alat bantu pengukuran temperatur kumparan stator. RTD merupakan tahanan non linier, apabila terdapat kenaikan temperatur maka nilai tahanannya menjadi rendah. Dari perubahan nilai RTD dapat digunakan sebagai alat bantu pengukuran suhu pada kumparan stator. Disamping RTD sebagai alat bantu pendeteksi temperatur dapat pula dengan menggunakan “Thermocouple”. 5.6. Hi-pot test. Bahwa belitan stator maupun rotor pada generator perlu dilakukan uj i “ dielectric strength test test “ yang tujuannya untuk melihat kemampuan isolasi apakah masih baik atau tidak untuk melindungi adanya tegangan tinggi pada belitan/kumparan terhadap ground. Untuk melakukan test ini alat yang dipakai biasa disebut “ hi -pot tester tester “ , hipotest ini tegangan tinggi suplainya (source) ada AC dan DC, sebagai contoh berikut rangkaian peralatan hi-pot test DC :

34


Standart tegangan tegangan test yang dilakukan, dilakukan, menurut menurut standart IEC : Vac = 2 Un + 1000

dan

Vdc = 1,7 x Vac

Un = Tegangan nominal

NEMA MG1 Part 22

  

Large Machine Synchronous Generator

Voltage rating from

: 208 V to 13800 Volt, 60 Hz

KVA Rating from

: 1.25 to 75 000 KVA

Speed from

: 138 RPM to 3600 RPM

J ika dikehe dikehenda ndaki ki (dng (dng perja perjanjia njian n khusus) besar besar tega teganga ngan n uji unt untuk uk mesin yang yang di overhaul overhaul U T = 500 V test applied for UN < 100 V T = 1.5 U, with minimum 1000 V, for UN ≥ 100 V U T T U T = test voltage T U N = Voltage rated of machine N Hi-pot test dilakukan selama 60 second dan selama dilakukan test tidak boleh terjadi flash-over atau break down. down .

Test Voltage Armature Winding. UT

= 2 UN + 1000 V, Un = rated voltage

Field Winding Gen. with Slip Rings Uex

500 Vdc . UT = 10 Uex,. UT min = 1500 V

Uex > 500 Vdc . U T = 4000 V + 2Uex

Assembled Brushless Gen. Field & Exciter Uex

350 Vdc . U T = 10 U ex,.

UT min = 1500 V

Uex > 350 Vdc . U T = 2800 V + 2Uex Rotor Exciter UT = 1000 V + 2Uex Komponen (Diode, thyristor, dll) yang terpasang pada brushless exciter dan field winding selama test harus dishort dan tidak di ground kan.

35


J ika dikehe dikehenda ndaki ki (dng (dng perja perjanjia njian n khusus) besar besar tega teganga ngan n uji unt untuk uk mesin yang yang di overha o verhaul ul U T = 500 V test applied for UN < 100 V T U T = 1.5 U, with minimum 1000 V, for UN ≥ 100 V T U T = test voltage T U N = Voltage rated of machine N Hi-pot test dilakukan selama 60 second dan selama dilakukan test tidak boleh terjadi flash-over atau break down. down . Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan test ini adalah sbb : 1. Yakinkan bahwa sebelum sebelum dilakukan test, kondisi kumparan kumparan Stator atau Rotor dalam kondisi bersih dan kering, bebas dari debu dan kotoran atau serbuk logam. 2. Malakukan test test ini harus ada persetujuan persetujuan antara user dan manufacturer manufacturer atau user user dan workshop. 3. Lokasi yang akan ditest harus bebas dari gangguan lalu lalang orang bila perlu diberi tali pembatas. 4. Yakinkan peralatan test telah terhubung dengan ground. 5. Sebelum dilakukan dilakukan test, terlebih dahulu dahulu cek tegangan output output pada hi-pot tester. 6. Hi-pot test diaplikasikan antara winding dengan ground mesin, dan winding winding yang tidak ditest harus digroundkan. 7. Hi-pot test biasanya dilakukan untuk belitan belitan baru. 8. Test winding dilakukan dilakukan antara phase-ground, dan dan circuit yang yang sedang tidak diuji diuji harus dishort dan tidak diground, misal : Surge capasitor, CT, Arrester, dll. yang terhubung dengan terminal mesin harus dilepas dari connection. 9. Setelah melakukan test segera ujung kabel tester di discharge. 10. Selama dilakukan test jangan terjadi “ flash over “. 11. Jika mesin akan ditest ulang setelah diinstalasi, test voltage hanya diizinkan sebesar 75 % X original test.

5.7.

Dial Gauge atau Dial Indikator Dial gauge adalah peralatan ukur yang berfungsi untuk mengetahui kelurusan, kesebarisan atau kekasaran suatu bidang datar / bulat. Peralatan ini pada pemeliharaan generator digunakan pada saat overhoul generator, untuk mengetahui kelurusan poros atau pada kopling sambungan antar poros. Adapun kons-truksinya kons-truksinya seperti pada pada gambar berikut

36


Gambar 6.2. Dial gauge Cara pembacaan dial gauge. -

Jika jarum besar berputar searah jarum jam berarti penunjukkannya adalah (+), sedangkan kebalikannya adalah (-)

-

Setiap satu kali putaran jarum besar berarti menunjukkan ukuran besar 1 mm, dan jarum pada lingkaran kecil angka menunjuk 1 angka.

-

Lingkaran luar/besar Dial Indikator dibagi menjadi 10 skala bagian (angka 1- s/d – 10), yang berarti setiap skala nilainya = 1/10 mm atau 0,1 mm.

-

Setiap 1 skala (0,1 mm) dibagi menjadi 10 strip, maka nilai setiap strip = 0,1/10 mm = 0,01 mm atau = 1/100 mm.

-

Misalnya jarum besar bergerak dari 0 ke skala angka 3 + 5 strip, maka maka besar besar pengukuran adalah = 0,3 mm + 0,05 mm = 0,35

-

Jumlah putaran putaran jarum jarum besar dapat diketahui diketahui dari dari penunjukkan penunjukkan jarum jarum kecil. Misalnya jarum besar berputar 4x, maka jarum kecil akan menunjuk angka 4. Perlengkapan Perlengkapan pendukung dalam pemasangan “dial gauge” seperti gambar berikut : Dengan bantuan tuas pengikat gunanya untuk menempatkan Dial Indikator pada tempat yang dikehendaki. Magnetic Base terbuat dari balok magnet yang bisa diaktifkan magnetnya, yaitu posisi on berarti magnet berfungsi dan off berarti magnet tidak berfungsi.

5.8. Pengukur Celah (Feeler Gauge) Gunanya untuk mengukur gas atau celah antara permukaan kopling 1 set Feeler Gauge ini terdiri dari bilah-bilah besi plat tipis yang mempunyai ketebalan mulai 0,05 mm sampai dengan 0,8 mm atau dalam satuan inchi (0,002“ s/d 0,003”).

37


Cara mengukur celah dengan alat ini, yaitu Celah tersebut diisi dengan bilah-bilah Feeler Gauge sampai penuh, selanjutnya bilahbilah Tersebut dijumlahkan.

5.9.

Tapered Gauge Tapered gauge ini berfungsi hampir sama dengan Feeler Gauge yaitu untuk mengukur celah/gap antara permukaan dua kopling, dengan cara menusukkan Tapered Gauge tersebut kedalam celah. Tapered Gauge terbuat dari bilah runcing dengan panjang 100 mm dan lebar sisi pangkal = 10 mm. Dengan demikian ketirusan 10/100mm = 0,1 mm.

sisi

miring

adalah

:

Artinya setiap 1 mm (strip) panjang gauge mempunyai nilai setara dengan 0,1 mm gap. Contoh : Jika pengukuran gap dengan Tapered Gauge terbaca pada angka 3 lebih 2 strip , berarti jarak celah /gap = 3 mm + 2/10 mm = 3,2 mm

5.10.

Mikrometer Mikrometer dipergunakan dipergunakan untuk mengukur mengukur jarak jarak dengan sangat teliti. teliti. Ketelitian Ketelitian mencapai ‘’ 1/1000, bahkan yang mencapai 1/10.000”. Beberapa mikrometer mempunyai skala metris dan ketelitian ukur mencapai 0,01 mm. Ukuran (Inggris) : 0 - 1”, 1”1”- 2”, 2”2”- 3”, dst. Ukuran (metrik) : 0-25mm, 25-50mm, 50-75mm, dan seterusnya. Bagian-bagian Mikrometer seperti terlihat pada gambar disamping. Jenis-jenis mikrometer : - mikrometer luar - mikrometer kedalaman - mikrometer bentang - mikrometer

38


5.11.

Jangka Sorong

Jangka sorong dipergunakan untuk mengukur bidang luar, bidang lubang dan

kedalaman. Ketelitian ukur dapat mencapai menca pai 1/100’’ atau 1/150’’ mm, ada skala pembagian inchi, metrik atau digabungkan. Pada skala inchi (milimeter) sorong dibuat 25 (50) pembagian yang ditempati oleh 24 (49) pembagian pada skala utama.

Berfungsi untuk mengetahui kelurusan bidang, baik bidang datar maupun tegak. Alat ini merupakan tabung transparant yang diisi air dan sedikit ada rongga, untuk melihat kelurusan bidang tersebut cukup melihat rongga yang terletak pada posisi tengah 5.12.

Pengukuran Temperatur. Temperatur. Untuk mendeteksi temperatur pada unit yang sedang beroperasi ataupun standby digunakan alat pengukur temperatur yaitu thermometer. Thermometer ini ada yang digunakan untuk alat kontrol (pendeteksi ) saja, yaitu mengukur besarnya temperatur yang dimonitor, dan

ada juga yang berfungsi

sebagai pengaman atau proteksi yang dapat memberikan signal atau Alarm ataupun Trip yang disebut Thermo switch. Thermo switch bekerja berdasarkan temperatur yang akan dapat memberikan signal alarm atau pun trip pada temperatur tertentu, sesuai setting yang diinginkan.

39


Pengukuran temperatur generator yang utama dilakukan adalah pada bearing generatornya, karena bearing generator adalah suatu pendukung poros / rotor generator utama sehingga mendapat prioritas monitor pada panel kontrol. Sebagai kontrol / pengamatan kita terhadap kondisi bearing tersebut, maka kita akan melihat dari hasil operasinya yaitu berapa nilai temperatur pada saat operasi dan membandingkannya dengan data-data yang terdapat dalam manual book atau datadata hasil komisioning tes.

6. MESIN DIESEL 6.A. PRINSIP KERJA MESIN DIESEL ( Siklus Mesin Diesel ) 6.A..1. Pengertian mesin Diesel Motor bakar adalah mesin yang menghasilkan tenaga mekanis dengan cara melaksanakan proses pembakaran. Dari proses pembakaran akan diperoleh tekanan yang tinggi sehingga dapat menghasilkan tenaga. Mesin diesel adalah motor bakar dengan proses pembakaran di dalam mesin itu sendiri (internal combustion engine) dan berbahan bakar solar. Udara murni dimampatkan (dikompresi) dalam suatu ruang bakar (silinder) sehingga diperoleh udara bertekanan tinggi serta panas, bersamaan dengan itu disemprotkan solar. Bahan bakar yang disemprotkan berbentuk kabut tersebut akan bercampur merata dengan udara panas sehingga terjadilah pembakaran. Pembakaran yang berupa ledakan akan menghasilkan panas dalam ruang bakar mendadak naik dan tekananpun menjadi tinggi. Tekanan ini mendorong piston kebawah yang berlanjut dengan poros engkol berputar.

Bila dikaitkan dengan gerakan pistonnya untuk mendapatkan satu kali proses tersebut maka mesin diesel tersebut dibagi dalam 2 macam : 1. 2.

1.2. Mesin diesel 4 langkah

Mesin diesel 4 langkah Mesin diesel 2 langkah

Mesin diesel 4 langkah ialah : mesin diesel dimana dimana setiap satu satu kali proses proses usaha usaha terjadi terjadi 4 (em pat) kali langkah langkah piston atau 2 kali putaran poros poros engkol Mesin diesel 2 lan kah kah ialah :

Gambar 1. Internal combustion en ine

40


6.A..2. Mesin Diesel 4 langkah A. Langkah pengisian Piston bergerak dari TMA ke TMB, katup isap terbuka dan katup buang tertutup, sehingga udara bersih masuk kedalam silinder. B. L Langka angkah h kompresi Piston bergerak dari TMB ke TMA, katup isap tertutup dan katup buang tertutup, udara didalam silinder ditekan sehingga timbul panas. Akhir kompresi, bahan bakar diinjeksikan keruang bakar sehingga terjadi pembakaran.

Gambar Gambar 2 . P rinsip rins ip kerja mesi mesin n 4 langkah

C. Langkah usaha Pembakaran menghasilkan tekanan yang tinggi dalam ruang bakar, tekanan ini mendorong piston dari TMA menuju TMB, melakukan usaha

D. Langkah pembuangan Akhir langkah usaha katup buang terbuka, sehingga gas buang keluar melalui katup tersebut, piston bergerak dari TMB menuju TMA.

41


6.A..3. Mesin diesel 2 langkah

Gambar Gambar 3. Prinsi Pri nsip p kerja mesin mesin diesel di esel 2 langkah A. Langkah 1 Pengisian dan kompresi Piston bergerak dari TMB menuju TMA, udara pengisian masuk melalui lubang isap, kemudian disusul dengan kompresi, akhir kompresi bahan bakar diinjeksikan ke ruang bakar sehingga terjadi pembakaran. B. L angkah angkah 2 Usaha dan pembuangan Akibat adanya pembakaran dalam ruang bakar, tekanan yang tinggi mendorong piston dari TMA menuju TMB melakukan usaha disusul dengan pembuangan. 6.B. DIAGRAM PV Siklus adalah suatu proses yang terjadi berulang-ulang secara kontinyu dan setiap proses tersebut merubah kondisi gas didalam ruang bakar. Siklus dari suatu mesin diesel terdiri dari 4 (empat) tahapan yaitu : pengisian, kompresi, usaha dan pembuang. Siklus tersebut diilustrasikan dengan diagram “Tekanan Volume” atau disingkat dengan diagram PV

   

Langkah pengisian Langkah kompresi Langkah usaha Langkah pembuangan

42


Gambar 4. Siklus mesin diesel

Untuk mengetahui bagaimana proses perubahan tekanan dida-lam silinder itu terjadi mari kita 1. L angkah angkah isap is ap Piston bergerak dari TMA ke TMB oleh perputaran poros engkol dan secara praktis katup masuk terbuka sebelum mulai langkah isap. Volume didalam silinder akan bertambah, tekanan turun lebih kecil dari tekanan udara luar (vacum) menyebabkan udara masuk kedalam selinder melalui katup isap

43


V3 =Volume langkah V = Volume ruang bakar P = Tekanan i = Gerakan langkah isap

P

10 i 1 0

V V2

V3

Gamba Gambarr 5. L angkah angkah isap sap 2. L angkah kompres kompresii

P

c

k 10 i 1 0

V V

V3

Piston bergerak dari TMB ke TMA, katup masuk dan katup buang akan menutup, volume silinder mengecil dan temperatur dan tekanan udara kompresi akan bertambah. Pada akhir langkah kompresi mesin diesel tekanan dalam selinder  30 bar dan temperatur  550  C. Beberapa saat sebelum akhir langkah kompresi bahan bakar diinjeksikan kedalam selinder, maka akan terjadi atomisasi bahan bakar didalam selinder karena semprotan bahan bakar yang sangat cepat. Campuran terbentuk karena atomisasi atau uap bahan bakar dan udara panas akan dapat mengawali pembakaran. Pada waktu piston hampir mencapai TMA, campuran bahan bakar/udara didalam selinder akan terbakar dengan cepat. k = Gerakan langkah kompresi

44


Gambar 6. 6. L angkah kompresi kompres i

P 1.

3. L an kah kah usa usaha Pada akhir langkah kompresi dan setelah terjadi pembakaran spontan, piston untuk kedua kalinya bergerak dari TMA ke TMB (langkah usaha)

c1

Tekanan gas didalam selinder relatif tinggi sehingga piston didorong ke bawah, piston bergerak kebawah dan ruang didalam silinder bertambah, tekanan dan temperatur gas akan berkurang dengan cepat.

10 i

1 0

V

V

V

Energi panas akan di ubah menjadi energi mekanik yang dapat memutar poros engkol. u = Gerakan langkah usaha

Gambar 7. Langkah usaha P

4. L angkah buang

c1 c

10 b 1 0 V

V V

Sebelum piston mencapai TMB katup buang terbuka, sehingga gas pembakaran akan mengalir keluar melalui katup buang menuju saluran pembuangan selanjutnya ke udara luar. Dengan terbukanya katup buang sebelum akhir langkah usaha, maka gas bekas akan mengalir keluar, pada waktu yang bersamaan piston kembali bergerak menuju TMA. Selama langkah buang, katup buang terbuka dan sisa gas bekas akan terdorong keluar oleh desakan piston. Karena tekanan didalam silinder lebih besar dibanding udara luar, maka diperlukan energi untuk menggerakan piston, energi tersebut disuplai oleh Fly Wheel atau dari silinder lainnya.

Gambar 8. L an kah kah buan uan 45


6.B.1. Diagram PV ( Diagram indikator) mesin 4 langkah Diagram ini menunjukkan hubungan antara Volume (V) dengan Tekanan (P) dalam silinder pada tiap siklus. Dari diagram indikator (P-V diagram) dapat dihitung besar tekanan indikator rat-rata yang mendorong piston yang besarnya tergantung luas diagram indikator. Semakin besar luas diagram berarti semakin besar pula tekanannya, semakin besar pula daya indikatornya. Diagram indikator mesin 4 langkah ideal pada gambar ini dianggap tidak ada kerugian aliran udara pada waktu langkah pengisian (hisap) maupun langkah buang sehingga tekanan pengisian dan trekanan buang sama dengan 1 atm. P Bar

Diagram diatas memperlihatkan hubungan antara Volume (V) dan Tekanan (P) yang ada diatas piston secara teoritis (ideal)

75 Q

Keterangan :

u 35

k

i

Pa V

b

D

V3

V

V

Gamba Gambarr 9. mesin -

Diag Di agrram PV (ide (i deal) diesel 4

V1 = Volume silinder (volume langkah pis-ton volume + ruang bakar) V2 = Volume ruang bakar V3 = Volume langkah piston. Pa = Tekanan udara luar (atmosfir) I = Memperlihatkan Memperlihatk an proses pengisisan uda ra sewaktu sewaktu langkah isap K = Memperlihatkan proses kompresi di perlihatkan tekanan kompresi maksimum adalah 35 bar, dilanjutkan dengan pembakaran sampai 75 bar Q1 = Artinya terjadi t erjadi penambahan energi yang cukup besar sewaktu terjadi pembakaran pada akhir langkah kompresi dan awal langkah buang u = Garis yang memperlihatkan memperlihatkan proses proses u saha b = (Kearah kiri) adalah proses pembuangan gas asap.

46


Diagram Indikator sebe s ebenarnya narnya Mesi Mesin n Diesel 4 Langkah P

c1 c u k

10

E D 1 0

b i

V2

Keterangan : V3 V2 C C1 D F I k u b

= Volume langkah piston = Volume ruang bakar = Saat penyemprotan = Saat mulai pembakaran = Katup isap terbuka = Katup buang terbuka = pengisian udara = kompresi = usaha = pembuangan

V V3

Gambar 10. Diagram PV mesin diesel 4 langkah sebenarnya Gambar diatas memperlihatkan diagram indikator yang sebenarnya, diagram ini diambil dari hasil pembakaran mesin yang beroperasi dengan menggunakan alat indikator. Luas diagram diatas mencerminkan tekanan yang bekerja di atas piston, dari sini kita dapat mencari tekanan rata-rata.

mesin diesel dies el 2 langkah langk ah 6.B.2. Diagram P V mesin Gambar disamping memperlihatkan diagram PV (ideal) mesin 2 langkah l angkah P

Keterangan : u k b

i V

i = k = p = u = b = V1 = V2 = V3 =

Pengisapan Kompresi Pembakaran Pembakaran Usaha Pembuangan Pembuangan Volume silinder Volume ruang bakar Volume Volume lan kah kah iston iston

V3 TMB

TM V

Gambar 11. Diagram PV (ideal) mesin diesel diesel 2 langkah

47


Diagram Indikator Indi kator Mesin Mesi n 2 langkah l angkah Kg cm2 45

Skala 1 mm = 1 kg/cm B

C

40

Keterangan :

35 30

A-B B-C C-D D-E E-F

25 20 15 10

= Proses kompresi kompresi = Proses pembakaran = Proses Usaha (Kerja) = Proses Pembuangan = Proses Pembilasan Pembilasan

5 D

1 0

E

F Volume

A

Gambar 12. Diagram PV (sebenarnya) mesin diesel 2 langkah Pemasukan bahan bakar dan pengeluaran gas bekas terjadi pada awal langkah kompresi dan akhir langkah usaha. 6.C. DIAGRAM KATUP Pemasukan udara ke dalam selinder akan menyebabkan gas buang kehilangan daya yang diperlukan, disebut rugi pemompaan. Untuk menurunkan tekanan balik ( back pressure), maka pembukaan katup dibuat sebesar mungkin, ini khususnya penting dalam kasus mesin 2 langkah karena proses buang keseluruhannya terjadi dalam bagian yang kecil dari langkah piston dan pembilasan harus diselesaikan seluruhnya oleh tekanan pengisian udara segar. Oleh sebab itu, mesin diesel 2 langkah biasanya menggunakan 2 atau 4 katup buang tiap silinder.

A1 A2

A1 = katup isap A2 = Katup buang B = Pegas katup C = Rocker Arm D = Push Rod E = Valve Lifter F = Camshaft G = Gigi transmisi J = Poros Engkol 48


Gambar 13. Katup dan kelengkapannya Pada mesin 4 langkah, pembukaan katup buang tidak menjadi masalah, karena gas buang dipaksa keluar dalam gerak positif dari piston selama langkah pembuangan. Pembukaan katup isap perlu untuk diperhatikan agar tidak ada hambatan, karena hambatan terhadap aliran udara tidak hanya menaikan rugi pemompaan tetapi juga menurunkan densiti pengisian udara. Penurunan densiti pengisian udara berarti berkurangnya berkurangnya berat oksigen yang tersedia tiap langkah pemasukan, akibatnya bahan bakar yang terbakar berkurang dan daya maksimum yang dapat dibangkitkan menjadi berkurang. Kondisi ini makin berat dengan meningkatnya kecepatan mesin, rugi pemompaan meningkat dengan cepat karena kecepatan yang tinggi dari aliran gas dan densiti pengisian udara juga berkurang. Pengaturan timing katup sangat penting untuk memperoleh kombinasi yang baik antara daya, efisiensi, ekonomi dan umum mesin. Faktor kunci dalam mencapai tujuan tersebut adalah proses pengisian, campuran bahan bakar dengan udara yang tepat kedalam selinder. Telah diketahui bahwa, mesin memerlukan bahan bakar, udara dan panas untuk keperluan pembakaran didalam selinder, dan pembakaran tersebut menghasilkan gas bekas yang yang harus dikeluarkan dikeluarkan dari ruang ruang bakar. Untuk mengatur mengatur pemasukan pemasukan dan pembuangan tersebut diatur oleh katup (Katup isap dan katup buang) lihat gambar 13 Katup bekerja membuka dan menutup laluan fluida gas. Katup masuk bekerja membuka dan menutup laluan udara yang masuk ke dalam silinder, sedangkan katup buang bekerja membuka dan menutup laluan gas bekas ke luar silinder. Kerja katup dalam tiap satu siklus dapat dilihat pada tabel berikut : No.

Nama Langkah

Kerja Katup K. Masuk

K. Buang

1

Pengisian

Membuka

Menutup

2

Kompresi

Menutup

Menutup

3

Usaha

Menutup

Menutup

4

Buang

Menutup

Membuka

49


6.C.1. 6.C.1. Diagram Katup mesin 4 langkah

Katup isap terbuka pada saat piston akan mencapai titik mati atas (TMA) akhir langkah buang

.

Gambar 14. 14. Katup isap mulai ul ai membuka

Katup isap masih membuka hingga piston melewati titik mati bawah (TMB) akhir langkah kompresi

Gambar 15 . Katup isap - menutup

Katup buang terbuka saat piston akan mencapai TMB (langkah usaha)

Katup buang akan menutup setelah piston melewati TMA ada awal

Gambar 17. Katup buang menutup

50


Gam Gambar bar 16. 16. Katu Katu bu buan an

mulai ulai

Diagram katup isap

A 10

B

Gambar 18 menunjukkan diagram katup isap dengan besaran derajat yang ditunjukkan sebagai A, dan B. Dalam hal ini katup isap membuka pada posisi poros engkol 10 O sebelum piston mencapai TMA dan akan menutup pada posisi poros engkol 490 setelah piston melewati TMB. Jadi total waktu katup isap terbuka adalah 10+ 180 + + 49 = 239 0

49

Diagram katup buang

D

Gambar 19 menunjukkan diagram katup buang dengan besaran derajat, dimana C = 46 0 dan D = 130. Maksudnya katup buang menutup pada 460 sebelum TMB dan katup buang buang menutup pada pada 130 setelah TMA. Jadi total katup buang terbuka 0

13

46

.

C Y

Diagram katup Jika diagram katup isap digabung dengan diagram katup buang menjadi satu diagram disebut diagram katup. Karena timing katup mesim satu dan lainnya bisa berbeda, maka Gambar akan berbeda diagram 20. pula Diagram katupnya. Hal ini sesuai dengan perencanaan dari tia t e dan enis mesinn a.

Gambar 20 adalah suatu contoh diagram katup yang diambil dari mesin Diesel DAF X = Titik Mati Atas (TMA)

51


Y = Titik Mati Bawah (TMB) A = 10, Katup isap terbuka B = 49, Katup isap tertutup C = 46, Katup buang terbuka D = 13, Katup buang tertutup Katup isap terbuka = 10  +180 + 49 = 239 Kedua katup tertutup selama langkah kompresi dan langkah kerja : 180 - 49 = 131 180 - 46 = 134 Total = 265 Total katup buang terbuka : 46 + 180 + 13 = 239 Hal ini berarti putaran poros engkol : 239 + 265 + 239 = 743 untuk satu siklus lengkap 6.C..2. Diagram katup mesin 2 langkah Pada mesin 2 langkah, piston berfungsi pula sebagai katup (katup buang dan katup isap), namun kenyataannya untuk mesin diesel 2 langkah sekarang ini dilengkapi dengan katup buang, sehingga piston hanya berfungsi sebagai katup isap. Umumnya pembukaan katup buang ini lebih lama dibandingkan pembukaan katup isap, hal ini dimaksudkan agar sisa gas pembakaran akan lebih leluasa untuk keluar. Sehingga pada mesin 2 langkah sepanjang pembukaan katup isap, katup buang juga membuka, keadaan ini disebut “ Saat Pembilasan” Pembilasan” secara lengkap keadaan ini dapat dilihat pada diagram katup mesin 2 langkah pada gambar 21.

Gambar 21 21.. Diagram katup mesin 2 langkah langk ah

52


6.D. Saat penyemprotan penyemprotan ( injection timing ) Telah kita ketahui bahwa hasil dari pembakaran mesin diesel ditentukan oleh bahan bakar (HSD), oxigen dan kompresi yang tinggi. Namun suatu hal yang tidak kalah pentingnya adalah saat yang tepat menyemprotkan bahan bakar tadi, ini yang kita sebut dengan saat penyemprotan (Injection timing). Bila saat penyemprotan tak tepat maka tidak mungkin kita bisa mendapatkan daya optimal sebaliknya. Apabila saat penyemprotan disetel tepat berarti mesin diesel tersebut akan mencapai daya yang optimal, tercapai efisiensi bahan bakar, kondisi mesin normal dan awet sehingga akan memperpanjang umur mesin dan menekan biaya pemeliharaan. Waktu pemeliharaan bisa terencana sesuai dengan jadwal pemeliharaan dan juga akan mencapai keandalan pada mesin pembangkit, pelayanan pada konsumen PLN akan meningkat karena listrik tidak sering padam, lossespun akan bisa terkendali. Kerugiankerugian yang diakibatkan sering padamnya listrik akan dapat dikurangi apabila timing injection pump normal. Kapan sebaiknya penyemprotan bahan bakar itu dilakukan dengan tepat. Mesin diesel mempunyai beberapa type dan kapasitas sesuai dengan disain pabrik pembuat, jadi mengenai penyemprotan bahan bakar itu diatur sesuai dengan derajat poros engkol. Masing-masing type mesin diesel berbeda bedasarkan pabrik pembuat dan disesuaikan dengan kapasitas masing-masing mesin berdasarkan urutan pengapiannya (Firing Order). Penyemprotan bahan bakar dapat dilakukan pada saat tekanan kompresi, katup masuk masuk dan katup buang pada posisi tertutup, ruang bakar mencapai temperatur nyala, volume didalam silinder menurun, tekanan dan temperatur udara naik. Pada akhir langkah kompresi pada mesin diesel tekanan udara didalam selinder mencapai 30 bar dan temperatur mencapai  550 C. Selama langkah kompresi piston bertugas bertugas menahan menahan udara didalam silinder (ruang bakar) dan pada roda gila dapat terlihat berapa derajat poros engkol terbaca misalnya 22  sebelum mencapai titik mati atas (TMA) untuk mesin diesel pompa injeksi bahan bakar akan bekerja menekan bahan bakar ke dalam silinder dan terus akan mencapai kenaikan temperatur titik nyala. Dan poros engkol terus berputar selama penyemprotan berlangsung. Selama penyemprotan tekanan maximum didalam silinder naik  40 bar dan temperatur pembakaran bisa meningkat mencapai 1500  C atau lebih. Pemahaman yang lebih baik tentang apa yang terjadi dalam selinder mesin diesel selama periode pembakaran dapat diperoleh dengan cara penyajian secara grafik, seperti pada gambar 22.

53


Gambar 22. Diagram pembakaran

1. Injection delay , waktu yang dibutuhkan pompa injeksi untuk meningkatkan meningkatkan tekanan sampai dengan injektor membuka. 2. Ignition delay ,waktu ,waktu yang dibutuhkan pompa 3. Combustion under constant volume, volume, atau lazim disebut pembakaran cepat. 4. Combustion under constant pressure, periode dimana sisa fuel terbakar. Disusul dengan penurunan tekanan dengan cepat

Perubahan tekanan ditunjukan pada garis ordinat dan waktu ditunjukan sebagai aksisnya. Gambar diatas menunjukan perubahan tekanan selama 180  yaitu dari 90  sebelum TMA sampai 90 sesudah TMA. Kurva titik-titik yang simetris pada sisi kanan menunjukan ekspansi pengisian udara tanpa adanya bahan bakar. Setelah bahan bakar diinjeksikan dan terjadi pembakaran, maka prosesnya akan terjadi 4 periode yang terpisah. Periode pertama : Dimulai dari titik 1 sampai titik 2 yaitu bahan bakar mulai disemprotkan. Periode ini disebut periode persiapan pembakaran atau periode kelambatan (delay periode). Periode keterlambatan penyalaan ini juga tergantung dari dari beberapa beberapa faktor antara lain lain pada mutu penyalaan bahan bakar dan dan beberapa kondisi kondisi misalnya misalnya : kecepatan mesin dan perbandingan kompresi. Periode kedua

: Yaitu antara 2 dan 3. Pada titik 2 bahan bakar mulai terbakar dengan cepat sehingga tekanan naik dengan cepat pula dan sementara piston juga masih bergerak menuju TMA. Selain itu bahan bakar yang terbakar juga makin banyak, sehingga walaupun piston mulai bergerak menuju TMB tapi tekanan masih naik sampai titik 3. Periode ini disebut periode cepat. P eriode ketiga ketiga : Dinamai periode pembakaran pembakaran terkendali, yaitu antara 3 dan 4 pada periode ini meskipun bahan bakar lebih cepat terbakar, namun jumlah bahan bakar sudah tidak banyak lagi dan proses pembakaran langsung pada volume ruang bakar yang bertambah besar.

Periode keempat :

Yaitu periode dimana pembakaran masih berlangsung, berlangsung, karena adanya sisa bahan bakar yang belum terbakar dari periode sebelumnya walaupun sudah tidak ada pemasukan bahan bakar.

Perlu diingat bahwa tekanan rendah tidak hanya pengaruh dari timing injection pump saja, tapi ada penyebab lain yang lebih dominan. 54


Agar dapat dicapai hasil daya optimal suatu mesin diesel yang terdiri dari beberapa beberapa silinder diperlukan kinerja optimal setiap silindernya. Bila tidak seimbang atau terdapat satu/dua silinder tidak baik maka akan membebani silinder yang lainnya. Kondisi aktual dari pembakaran pada setiap silindernya harus dipantau secara periodik dengan tujuan agar diperoleh kinerja mesin sampai optimal. Hal ini dapat dilakukan dengan combustion press gauge atau peralatan yang lebih canggih lainnya. max. permissible bar

1

2

3

4

5

10

6

Gambarr Gambarr 23 23.. Hasil combustion press Pada kenyataan dilapangan hasil timing injection tidak selalu tepat sesuai dengan manual/instruction book pabrik pembuat mesin. Ada 3 macam kondisi kondisi timing injection injection : - Injection timing normal (firing (firing point correct) - Injection timing cepat (firing point too early) - Injection timing lambat (firing point too late)

I nje njection timi timing normal normal Timing normal adalah langkah penyemprotan bahan bakar mulai mulai 220 sebelum TMA dilihat pada roda gila dan diukur dengan menggunakan alat pengukur tekanan pembakaran pembakaran (diagram

I nje njecti ction timing cepa cepatt Yang dimaksud timing cepat adalah proses penyalaan pembakaran diruang bakar lebih besar dari 220 sebelum TMA sehingga mengakibatkan pembakaran pembakaran lebih cepat dari waktu yang ditentukan

I nje njecti ction ti timing lambat bat Gambar 24. 24. Injectio Inj ection n Timing Timin g

Yang dimaksud timing lambat adalah proses penyalaan pembakaran diruang bakar lebih kecil dari 220 sebelum TMA . 55


6.E. DAYA MESIN DIESEL

Super charging Dalam rangka meningkatkan daya dan mengoptimalkan kinerja suatu mesin diesel diperlukan peningkatan pembakaran, sebab dari parameter yang menghasilkan daya hanya tekanan pembakaran yang dapat diubah sedangkan lainnya tetap. Peningkatan pembakaran dilakukan dengan memperbanyak oksigen dalam ruang bakar. Hal ini dilaksanakan dengan memperbanyak udara yang masuk kedalam ruang bakar disebut super charging . Memasukkan udara berlebih tersebut diupayakan tidak mempengaruhi kinerja mesin diesel itu sendiri atau dengan memanfaatkan sumber daya yang ada yaitu dengan menggunakan gas buang sebagai tenaga penggerak. Peralatan ini disebut turbo charger. Kondisi udara yang masuk setelah melalui turbo charger akan mengalamikenaikan suhu (panas), yang berarti kandungan oksigennya rendah (kurus), maka diperlukan pendingin dengan peralatan charge air cooler .

6.F. URUTAN PEMBAKARAN (firing (firin g order ) Diatas sudah dibicarakan bahwa satu siklus motor diesel 4 langkah terjadi dalam dua putaran engkol (720º) . Bila motor bersilinder banyak (misalnya 4 silinder), maka dalam dua putaran engkol (720º) tiap silinder akan mendapat giliran satu kali usaha. Agar diperoleh pendistribusian daya yang seimbang sepanjang bentangan proses, giliran penyalaan ke 4 silinder tidak diurut berdasarkan nomor silindernya 1-2-3-4, tapi dibuat berselang seling sedemikian rupa

56


sehingga oleh pabrik diperhitungkan akan diperoleh keseimbangan pendistribusian daya pada poros mesin tersebut. 6.F.1 Mesin type in line F.O. Mesin dapat dilihat pada plat plat nama mesin tersebut, tersebut, misalkan satu mesin diesel in line 4 langkah, 4 silinder, pada plat namanya tertera F.O = 1-3-4-2. Angka tersebut menunjukan urutan pembakaran (dengan sendirinya juga berarti urutan langkah usaha) mesin tersebut adalah sebagai berikut : Dari selinder No.1 ……….silinder 3. ………..silinder 4…….. silinder No. 2 dan kembali ke silinder No.1 secara khusus dapat digambar sebagai berikut :

Silinder 1

Silinder 3

Silinder 2 Silinde 4

Gambar Gambar 27 27.. Firing Firi ng Order mesin mesin diesel 4 silinder sili nder 6.F.2. Mesin type ” V “ Untuk mesin mesin type “V” “V” urutan pembakaran diatur berselang be rselang seling antara silinder deretan kiri (Left) dan kanan (Right). Umpamanya Umpamanya mesin enter prise prise 4 langkah 12 silinder Type “V” dengan F.O. 1L  6R 5R 4L 3R 6L 1R 5L 2R 3L 4R Dengan mengetahui urutan pembakaran (FO) dari suatu mesin yang bersilinder banyak, kita dapat mengetahui : - 1. Bentuk engkol (susunan engkol) engk ol) - 2. Proses yang terjadi didalam tiap silinder

Contoh : Mesin Diesel 4 langkah 4 silinder Dengan FO = 1 – 3 – 4 – 2 - Bagaimana bentuk engkolnya - Bagamana bentuk diagram FO nya

57


Dengan FO tersebut bentuk engkol adalah seperti gambar :

4

1 2

3

1-4

3-2

Gambar 28 B entuk engkol mesi mesin n diesel dies el 4 langkah, 4 sili si linder nder Untuk mengambarkan diagram FO. terlebih dahulu harus dihitung interval pembakarannya. Internal pembakaran adalah jarak awal pembakaran satu silinder dengan silinder berikutnya. Satu siklus Internal pembakaran = --------------------------------------------Jumlah silinder

720º

IP = ----

Untuk contoh diatas 720º IP = ------------ = 180º 4 Maka Diagram FO adalah sebagai berikut : SILINDER NOMOR

PROSES YANG TERJADI DI DALAM SILINDER

1

USAHA

Buang

Isap

Kompressi

2

Buang

Isap

Kompressi Kompress i

Usaha

3

Kompressi

Usaha

Buang

Isap

4

Isap

Kompressi

Usaha

Buang

58


Gambar 29 Diagram FO mesin mesi n diesel 4 langkah, 4 sili si linder nder Pada diagram FO diatas dapat dibaca proses yang yang terjadi pada setiap silinder untuk suatu keadaan tertentu. Sebagai Contoh untuk perputaran engkol

0º



180º

Pada Silinder 1 terjadi usaha Silinder 2 terjadi buang Silinder 3 terjadi kompresi Silinder 4 terjadi isap

7.

PENGOPERASIAN Prosedur pengoperasian dari suatu SPD (Satuan Pembangkit Diesel) pada prinsipnya sama, tapi dalam pelaksanaannya ada beberapa perbedaan, yang disebabkan karena adanya perbedaan perbedaan dari dari jenis dan dan jumlah alat bantu sebagai sebagai pendukung pendukung

dari SPD

tersebut. Untuk menghindari kesalahan pada saat mengoperasikan suatu SPD, kiranya diperlukan suatu SOP (Standing Operation Prosedure) sebagai petunjuk yang harus diikuti oleh operator dalam mengoperasikan suatu unit pembangkit. Karena dengan menggunakan SOP maka kemungkinan terjadinya kesalahan dalam mengoperasikan akan menjadi semakin kecil. Sebagai acuan dalam membuat suatu SOP SOP adalah adalah intruction intruction manual (buku petunjuk) petunjuk) yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat mesin. Untuk mengoperasikan suatu SPD, haruslah dimengerti dan dipahami bagian bagian dari SPD itu sendiri Bagian utama SPD adalah : 

Panel Kontrol Mesin Diesel, Generator dan Alat Bantu.



Mesin Diesel.



Generator dan Exciter.

Prosedur mengoperasikan SPD tersebut yang meliputi antara lain : 

Persiapan, apa yang harus dilakukan pada saat periode persiapan.



Start, apa yang harus dilakukan dan dimonitor pada saat periode start.

59




Pembebanan, apa yang harus dilakukan pada saat membebani SPD.



Stop, apa yang harus dilakukan pada saat menyetop suatu SPD.

Selain

hal-hal tersebut diatas untuk pengoperasian suatu SPD haruslah mengetahui

batas-batas operasi dari unit tersebut. t ersebut. Yang dimaksud dengan batas-batas operasi ini ialah, batasan harga/nilai suatu besaran yang diukur, alarm ataupun trip dari tiap-tiap sistem atau peralatan.

A. PANEL KONTROL Panel kontrol merupakan merupakan peralatan yang memonitor memonitor kerja mesin, mesin, generator generator

dan

peralatan bantu untuk mengantisipasi mengantisipa si terjadinya perubahan kerja pembangkit. Ada beberapa jenis panel panel kontrol yang yang ada pada suatu suatu SPD antara lain lain : 

Panel kontrol mesin.



Panel kontrol generator.



Panel kontrol alat-alat bantu.

Pada panel kontrol mesin dapat memonitor kondisi dalam mesin maupun alat bantunya, sedangkan panel kontrol generator memonitor kondisi generator dan kondisi jaringan saat SPD tersebut t ersebut beroperasi. Pada panel ini ditempatkan peralatan yang berfungsi untuk memonitor ataupun mengoperasikan suatu peralatan, dengan demikian pada panel kontrol ini akan dijumpai : 

Meter-meter indikator.



Saklar atau tombol (push button).



Lampu Indikator

Fungsi dari meter-meter indikator ini adalah untuk mengukur/mendeteksi mengukur/mendeteksi besaran seperti temperatur, tekanan, putaran, tegangan baterai, dan besaran lainnya diukur, sehingga kondisi unit pembangkit dapat beroperasi pada batas nilai yang diijinkan. Untuk memudahkan pelaksanaan monitoring kondisi dari mesin, generator maupun alat bantu, maka meter indikator ataupun saklar dari peralatan pada unit pembangkit ditempatkan sesuai dengan kelompoknya. Secara umum meter-meter indikator atau dapat juga disebut parameter yang terdapat pada panel kontrol suatu SPD adalah:

A.1.Panel Mesin. : 1. Tekanan Pelumas. 2. Temperatur Pendingin Mesin. 3. Putaran Mesin.

60


4. Pengisian Battery. 5. Emergency Stop. 6. Ketinggian Bahan Bakar. 7. Pengatur Putaran Mesin.

A.2.Panel Generator/ Listrik. 1.

Tegangan Eksitasi.

2.

Arus Eksitasi.

3.

Teganan Generator.

4.

Frekuensi Generator.

5.

Arus Generator.

6.

KW meter.

7.

KVAR meter.

8.

Cos φ.

9.

KWh meter.

10.

KVARh meter.

11.

Kunci Syncron.

12.

Lampu Syncron.

13.

Tegangan Jaringan.

14.

Frekuensi Jaringan.

15.

Nol Volt meter.

16.

Syncronoscope.

Panel control sangat besar pengaruhnya pada pengoperasian suatu SPD karena dapat berkaitan dengan keamanan dan keselamatan kerja suatu SPD, hal ini disebabkan jika ada salah satu parameter yang mengalami kerusakan akan mempersulit monitoring bila terjadinya perubahan besaran yang diukur pada pengoperasian suatu SPD

B. OPERASI MESIN DIESEL Mengoperasikan Mengoperasikan

suatu

SPD

haruslah

mengikuti

S.O.P.

(Standard Operation

Procedure) dari pembuat pembuat mesin, agar dapat bekerja,aman bekerja,aman efesien dan optimal, optimal, sehingga dapat beroperasi dalam jangka waktu yang telah ditentukan sesuai desain

pabrik

pembuat mesin tersebut. Karena itu perinsip pengoperasian PLTD secara umum dapat dikatakan sama, yaitu mengikuti prosedure / langkah – langkah – langkah yang harus dikerjakan sesuai dengan S.O.P.

61


SPD yang bersangkutan.

Kalaupun terjadi perbedaan langkah kerjanya, itu hanya

terletak pada sistim ; 1. Alat bantu, 2. Urutan pelaksanaan. 3. Parameter. 4. Proteksi Perbedaan tersebut juga disesuaikan disesuaika n

dengan

jenis , demensi dan merk m erk dari pabrik

pembuat SPD tersebut. Pengoperasian PLTD kegiatannya terdiri dari ; 1. Menghidupkan mesin / Start up 1. Memparalel / Membebani SPD 2. Pemantauan dan Pengendalian / Monitoring dan 3. Mematikan mesin / Shut Shut down. B.1. Menghidupkan Mesin /Start Up. B.1.1. Persiapan Start. Periksa sistem suplai DC, periksa dan tambah air battery bila kurang, hidupkan



saklar-saklar charge battery, suplai DC, test lampu control, test alarm. 

Pemeriksaan lengkap terhadap sistem pelumasan, sistem pendinginan, sistem bahan bakar dan sistem udara dan gas bekas. Pastikan bahwa peralatanperalatan pada masing-masing sistem bekerja dengan baik dan dalam posisi yang benar.  Sistem minyak pelumas, tambah minyak pelumas dikarter bila kurang, pelumasan turbo, governor, kompresor, pompa-pompa listrik. 

Sistem bahan bakar, tambah tangki harian bila kurang, atur katupkatupnya pada posisi operasi.



Sistem dari pendingin, tambah permukaan tangki air penambah maupun cooling tower bila kuarng, atur katup-katup pada posisi operasi.



Sistem start, cerat/drain air, pada botol udara dan jalan kompresor sampai tekanan



30 bar.



Jalankan pelumasan awal (primming pump).



Untuk mesin tertentu perlu diputar minimal 2 kali putaran guna mungkin dari hal-hal yang tidak diinginkan.



Lepas PMT/Penyulang.

Semua bagian yang bergerak dari mesin harus diperiksa, baik engenai letak, posisi, setelannya termasuk kalau ada mur longgar, baut patah, sambungan

62


longgar, kebocoran-kebocoran. Hal ini perlu diingat bahwa tidak boleh sesuatu yang harusnya erat ternyata longgar dan yang seharusnya bebas ternyata malah ketat.

Seluruh peralatan perkakas dari papan perkakas harus diperiksa untuk memastikan bahwa tidak perlu ada yang hilang. Karena selama dalam pengoperasian ada peralatan yang diperlukan dengan segera atau ada yang salah letak dan ketinggalan di atas mesin kemudian jatuh karena getaran dan merusak beberapa bagian yang bergerak. Fungsi synchronoscope dengan memberi tegangan dari busbar. Jalankan semua alat-alat bantu (pompa minyak pelumas pompa air pendingin jacket dan valve cage, pompa BBM. Extractor fan dan Radiator fan). Setelah semua pompa-pompa jalan periksalah apaka semua sistem bekerja dengan normal (tidak terjadi kebocoran). Untuk mengetahui kebocoran air pendingin di dalam ruang bakar dan sekaligus menghindari terjadinya water slag maka bukalah kran indikator (indicator cock) kemudian putarlah poros engkol minimum dua kali putaran dengan mempergunakan alat pemutar (turning gear) yang ada pada fly wheel bila ternyata ada kebocoran air diruang bakar maka air tersebut akan keluar melalui kran indikator. Hal ini juga sekaligus untuk melumasi bantalan-bantalan secara merata dan mungkin bahwa poros engkol sudah bebas. Setelah yakin tidak ada kebocoran air ke dalam ruang r uang bakar, putaran dihentikan dan tutup kembali k embali kran indikator dengan rapat-rapat.

Bebaskan fly wheel dari alat pemutar (turning gear) Matikan alat pemanas (heater) pada generator untuk mesin baru atau mesin yang sudah lama tidak dioperasikan karena overhaul atau dan lain sebagainya. Selain hal-hal tersebut di atas maka perlu juga diperiksa : 1. 2. 3. 4. 5. 

Semua baut-baut utama Defleksi poros engkol Clearance pada katup-katup katup-katup isap isap dan katup-katup buang Saringan udara/pelumas/bahan udara/pelumas/bahan bakar. Tahanan isolasi generator Bila persiapan tidak ada tanda-tanda gangguan dan pada lampu control dipanel ready start menyala bahwa menunjukkan mesin dapat distart.

63


B.1.2.Start atau menghidupkan SPD Kalau dari beberapa kegiatan dalam program persiapan seperti di atas telah dilakukan dengan baik, maka sudah siap untuk dihidupkan / di start. Prosedur untuk menghidupkan SPD secara umum adalah sebagai berikut : 1. Tunggu sampai tekanan minyak pelumas mencapai tekanan yang diijinkan (hal ini juga ditandai dengan menyalakan menyalakan lampu lampu pada panel panel mesin) 2. Buka kran udara start dari botol, botol, angin ke mesin (untuk (untuk mesin yang dilengakpi dilengakpi dengan peralatan start dengan air) 3. Tarik/tekan atau putar hendel/tombol start dari posisi “start” maka mesin akan berputar dan bila putaran mesin telah mencapai (100 rpm) pindahkan handel/tombol dari posisi RUN UP maka putaran mesin akan naik hingga mencapai putaran normal, selanjutnya pindahkan handel/tombol dari posisi RUN UP ke posisi RUN Kalau mesin mesin gagal untuk start setelah setelah empat atau lima putaran berarti berarti ada sesuatu yang salah. Pemutaran yang tidak berguna tersebut harus segera dihentikan dan diselidiki penyebabnya. 4. Untuk mesin yang yang di start start dengan accu accu cukup hanya hanya memutar kunci kunci start ke poisi poisi start atau menekan tombol start. 5. Tutup kembali kran udara start, apabila udaranya tidak diperlukan untuk keperluan lain, misalnya dipakai pada System Pneumatik, proteksi dan lain-lain. 6. Setelah mesin beroperasi, beroperasi, biarkan mesin beroperasi beroperasi pada putaran putaran idle, sesuai petunjuk dari pabrik. 7. Kemudian naikkan putaran mesin sampai pada putaran nominal (daerah putaran kritis harus dilalui dengan cepat) dan biarkan beroperasi beberapa menit. Biasanya hal ini disebut sebagai pemanasan, yaitu sebelum mesin dibebani dan dibiarkan tanpa kerja untuk beberapa menit (umumnya sampai 5 menit). Selama pemanasan ini perlu dilakukan pengamatan sebagai berikut : •

•

•

Dengarkan apakah pembakaran serperti biasa dan urutan penggapaiannya benar. Periksa semua silinder untuk pembakarannya, perhatikan kerja dari pompa injeksi untuk mengetahui apakah semuanya beroperasi dengan baik.

Amati sistem air pendingin keseluruhan untuk mengetahui apakah pompa bekerja dan terdapat air cukup, amati apakah kenaikkan temperatur air berjalan dengan baik. Amati tekanan pelumasan dan kerja dari peralatan sistem pelumasan. Periksa apakah ada silinder yang terlalu cepat panas. Yang menunjukan adanya

64


piston tidak terlumasi dan dengarkan kalau ada bantalan pena torak atau pena engkol yang tidak terlumasi. Kalau ada bagian bergerak yang tidak cukup mendapatkan minyak pelumas, dapat mengakibatkan kerusakan gawat. •

Amati warna dari suara gas buang, untuk mengetahui keadaan yang baik. Pengamatan ini harus diulangi setelah beban dimasukkan. Karena dari warna gas buang ini dapat memberikan beberapa indikasi.

Tindakan pengamat pertama setelah start mesin, harus menjadi kebiasaan bagi operator mesin dan kepala regu operasi harus bisa memberikan motivasi dan pengarahan kepada operatornya untuk hal ini. Prosedur ini merupakan metode yang sangat baik dan andal untuk mencegah operasi yang tidak benar, karena mesin diesel memerlukan perhatian yang layak pada saat yang tepat, sehingga kalau ada kelainan bisa ditemukan lebih dini. Tetapi jangan lupa bahwa pengamatan tertentu harus selalu dilakukan meskipun setelah periode pemanasan. Yaitu kalau terdapat kebocoran pada jaket air, katup-katup dan lain sebagainya. Tidak boleh ada kebocoran jenis apapun juga dan harus segera diperbaiki kalau terdapat kebocoran, baik itu mesin dalam keadaan operasi atau diperlukan mesin harus stop. Selanjutnya kalau segala sesuatunya telah dilakukan, seperti diatas telah dilakukan dengan baik maka mesin sudah siap untuk diparalel. b. Paralel Seperti dijelaskan pada pengoperasian I, bahwa paralel adalah bilamana dua buah atau lebih (dalam suatu pembangkit yang sama) untuk memikul beban secara bersama-sama, atau kerja sama antara pusat-pusat pembangkit satu dengan lainnya yang lazim disebut interkoneksi.

Macam-macam Paralel : 1. 2. 3. 4. 5.

Paralel generator dengan generator Paralel generator dengan sistem Paralel trafo dengan trafo Paralel trafo dengan sistem Paralel sistem dengan sistem

A. Tujuan mem memparale paralelkan lkan SPD SP D adalh : 1. Untuk dapat mengatur pengoperasian setiap SPD secara ekonomis dengan menyesuaikan pembebanannya terhadap beban yang ada 2. Untuk meningkatkan keandalan sistem apabila ada gangguan pada salah satu SPD 3. Untuk membantu SPD lain yang bebannya sudah terlalu berat 4. Untuk penggantian penggantian Operasi satu atau lebih SPD yang yang sedang operasi tanpa adanya pemadaman

65


5. Untuk meningkatkan efisiensi penggunaan yang berarti Tenaga Operator dapat dikurangi.

B. Syarat-syarat Syarat-syarat P aralel Dalam hal ini ada dua pengertian paralel yaitu paralel Trafo dan paralel generator : Syarat-syarat paralel Trafo : a. b. c. d.

Perbedaan sudut primer/sekunde primer/sekunderr sama (vektor group sama) sama) Tegangan nominal primer/sekunder primer/sek under sama. Presentase Presenta se impedans nominal sama, maximum 10% Perbandingan kVA paling paling besar 1 : 3

Kemudian dalam pokok bahasan ini yang akan dijelaskan hanya mencakup untuk prosedur paralel generator pada satu SPD dengan SPD lainnya. Syarat-syarat paralel generator : 1. Tegangan generator harus sama dengan tegangan bus bar, baik dengan trafo atau tidak. 2. Frekuensi Frekuens i generator harus sama dengan frekuensi busbar (50HZ) 3. Jumlah dan urutan phasa generator harus sama dengan urutan phasa busbar. Dalam pelaksanaannya urutan phasa sudah dipasang sama pada waktu memasang SPD sehingga pada saat paralel tinggal mengatur tegangan frekuensi.

C. P rosedur ros edur pelaksanaan pelaksanaan untuk untuk mempa mempararelkan rarelkan SP D adalah adalah sebagai berikut berikut : 1. Pasang / hubungkan hubungkan syncronoscope syncronoscope pada panel kontrol generator generator dari mesin yang akan diparalel 2. Switch FCB (Field Circuit Breaker) di “ON” kan 3. Pindahkan exication changerrover switch dari posisi “OFF” keposisi “HAND” kontrol. 4. Naikkan tegangan perlahan-lahan perlahan-laha n dengan memutar HAND kontrol Filed Rheostart ke kanan sehingga mencapai tegangan nominal (tegangan operasinya) 5. Pindahkan Excitation Changerover switch dari posisi “MANUAL” kontrol ke posisi “AUTO” selanjutnya pengaturan tegangan tidak lagi menggunakan menggunakan manual kontrol tetapi menggunakan “AVR” kontrol yang diatur melalui set Volt Auto Switch. 6. On kan Switch pada syncronoscope maka akan akan terlihat penunjukan pada alat tersebut sebagai berikut : -

Tegangan busbar (kV Running) Tegangan generator yang akan diparalel (Incoming) Frekuensi generator yang akan diparalel Jarum syncronoscope akan berputar kearah slow/fast (kekiri/kekanan) atau, dua buah lampu (sycronizing lamp) hidup/mati.

66


7. Kemudian aturlah agar : -

Tegangan generator sama dengan tegangan bus bar (pengaturan melalui set volt auto switch) Frekuensi generator sama dengan frekuensi bus bar Jarum syncronoscope berputar pelan ke arah fast/kanan. Pengaturan frekuensi/putaran jarum syncroscope ini dapat diatur dengan menaikkan/menurunkan putaran mesin.

8. Bila pengaturan sudah dilaksanakan, maka OCB siap dimasukan (di ON kan). 9. Masukan / ON kan OCB pada saat saat ajrum syncronoscope syncronoscope mencapai mencapai titik tengan tengan (garis tengah vertikal yang ada pada meter) atau pada saat lampu syncronizing menyala paling terang (hubungan terang) 10. Bila OCB sudah masuk berarti mesin sudah dalam keadaan paralel dan siap untuk dibebani.

Pembebanan Dan Pelepasan Beban

A. P embeb embebana anan n SP D Setelah SPD diparalel dengan sistem berarti generator sudah ngkitkan listrikyang bertegangan pada bus bar. Selanjutnya dilakukan pembebanan sebagai berikut : 1. Naikkan beban mesin perlahan-lahan sesuai dengan kebutuhan (sebaiknya mesin dibebani antara 80 persen sampai 100 persen dari daya terpasangnya karena pada beban tersebut pemakaian bahan bakarnya paling efisien) atau 100% daya mampunya 2. Kemudian cek data operasinya di panel mesin dan listrik apakah dalam keadaan normal semuanya. Pencatatan data operasi hendaknya dilaksanakan dilaksanakan setiap jam atau setengah jam sekali untuk mengetahui kelainankelainan operasional secara dini termasuk suara maupun getaran yang tidak wajar. Sehingga bila terjadi kelainan dalam data operasinya perlu segera ditanggulangi.

B. P elepasan elepasan Beban SP D Prosedur pelepasan beban SPD merupakan kebalilakan dari pemberian beban. Pelepasan beban dari suatu SPD berarti kita memberikan beban tersebut kepada SPD yang lain (mengoper beban).

67


Jadi sebelum beban dilepas, kita harus yakin ada unit yang siap untuk mengambil ali beban SPD tersebut. Ada dua kemungkinan mesin yang akan mengambil alih beban yang akan dilepas :

1. SPD yang sudah beroperasi sejak semula 2. SPD yang baru dioperasikan dioperasika n dari SPD stand by Bila kejadiannya seperti butir 1). Maka untuk melepas beban tidak perlu waktu yang terlalu lama. Tetapi bila kejadian seperti pada butir2) tetntu akan memakan waktu lama dibanding butir 1 hingga SPD penggantinya sampai siap untuk dibebani (seperti start normal). Namun yang penting disini bahwa SPD pengganti harus mampu menampung beban yang akan dilepas. d. Mematikan Mesin Prosedur Mematikan SPD A. Prosedur untuk mematikan mematikan SPD dalam dalam keadaan normal normal adalah sebagai sebagai berikut berikut : 1.

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Turunkan/pindahkan Turunkan/ pindahkan beban SPD yang akan di stop secara perlahan-lahan, perlahan-la han, dengan sendirinya beban ini akan dipikul oleh SPD-SPD lain yang masih roperasi paralel. Perhatikan Perhatika n tegangan, frekuensi, frekuens i, cos Q dan beban baik pada SPD yang akan di stop maupun pada SPD yang akan menerima beban. Turunkan beban hingga mendekati nol. Lepaskan OCB SPD bersangkutan dengan lepasnya OCB berarti SPD sudah lepas dari hubungan paralel dan hubungan nol. Pindahkan Excitation Excitati on Changeover switch dari posisi AUTO CONTROL ke posisi HAND CONTROL. Turunkan tegangan perlahan-lahan perlahan-lahan sampai mencapai nol dengan jalan memutar HAND fieldrheostat kekiri. Lepas FCB (Field Circuit Breaker). Pindahkan excitation changeover switch dari posisi HAND ke posisi OFF. Selanjutnya masih dapat di stop melalui tombol. Setelah mesin mesin stop biarkan biarkan alat-alat bantu bantu (pompa pendingin jacket dan dan valve cage, pompa minyak pelumas dan radiator fan) berjalan 10 menit. Hidupkan alat pemanas (heater) pada generator. Membuat laporan.

B. Prosedur untuk mematikan mematikan SPD bila terjadi gangguan SPD bersangkutan bersangkutan adalah adalah sebagai berikut : 1. Segera lepas lepas bagian beban beban (bila diperlukan diperlukan / dengan dengan cara melepas melepas salah satu OCB feeder ini bertujuan supaya mesin yang lain tidak kelebihan beban (over load). Di dalam melepas OCB feeder harus diatur sedemikian rupa sehingga beban yang hilang tidak terlalu besar, kecuali dalam keadaan terpaksa. Harus ada nomor prioritas feeder-feeder baik siang maupun malam. 2. Segera stop mesin dengan cara menekan tombol emergency stop pada panel mesin atau pada panel control generator. 3. Perhatikan pada pada SPD-SPD yang masih operasi beban, beban, Cos Q, tegangan tegangan dan dan frekuensi. Bila perlu diadakan pengaturnya seperlunya. 68


4. Jalankan / operasi SPD SPD cadangan (stand by unit) unit) dengan prosedur beban beban kemudian langsung diparalel. 5. Selanjutnya OCB feeder yang dilepas bisa dimasukkan lagi. 6. Adakan pemeriksaan dan evaluasi atas terjadinya terjadiny a gangguan tersebut. 7. Membuat laporan.

69

Pengoperasian PLTD

Recommend Documents