PRAKTIKUM GENERATOR TANPA BEBAN
I.
TUJUAN
Mempelajari karakteristik generator tanpa beban, pengaruh eksitasi pada
tegangan generator
II.
TEORI
PENUNJANG
2.1
MESIN SINKRON
Mesin sinkron mempunyai dua kumparan yaitu
kumparan jangkar (atau kumparan daya) dan kumparan medan (untuk penguatan).
Mesin sinkron
berdasarkan letak kutubnya dibedakan menjadi :
Ø Rotor
kutub menonjol atau salient pole
Ø Rotor
kutub silindris atau non salient pole
Mesin
sinkron dalam prakteknya adalah yang paling banyak dipergunakan sebagai
generator
Mesin sinkron sebagai generator
Medan
Magnet putar
dapat dibangkitkan dengan magnit permanen atau electromagnet yang berputar,
dimana electromagnet yang berputar membutuhkan slipring sebagai kontaknya.
Magnet permanen tidak dapat diatur kekuatannya dan berangsur angsur kekuatannya
akan berkurang. sedangkan
electromagnet dapat diatur kekuatannya dalam batas batas tertentu. Sebagai arus
penguat digunakan arus searah yang dihubungkan dengan belitan medan melalui
slipring. Rangkaian ekivalen dari generator dapat ditunjukkan seperti pada gambar 1
di bawah ini
Karakteristik
rangkaian terbuka
Karakteristik Rangkaian Terbuka dari generator sinkron merupakan kurva tegangan terminal (Vo) dengan arus medan (If) pada saat generator bekerja pada kecepatan sinkron. Atau bisa diartikan karakteristik rangkaian terbuka menyatakan hubungan antara komponen dasar dari ruang fluks udara dengan arus gerak magnet pada rangkaian magnet. Karakteristik rangkaian terbuka biasa ditentukan melalui pengujian dengan cara menggerakkan secara mekanis dengan terminal-terminal gandar kumparan terbuka dan membaca teganagan terminal yang bersangkutan dengan harga-harga arus medan. Bila daya mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan generator sinkron tersebut selama pengujian rangkaian terbuka diukur dapat diperoleh rugi-rugi putaran tanpa beban.
Rugi-rugi
tersebut terdiri atas gesekan, perlilitan dan rugi-rugi inti. Rugi-rugi gesekan
dan perlilitan pada kecepatan sinkron berharga tetap. Sedangkan rugi-rugi inti
rangkaian terbuka merupakan fungsi fluks, yang berbanding lurus dengan tegangan
rangkaian terbuka.
Gambar 2 karaketeristik pembebanan generator
Dari gambar
rangkaian ekivalen generator di atas maka
Vt=Eo - (ILZs)
Pada saat
generator dijalankan tanpa beban maka vt
= Eo
III.
ALAT
DAN BAHAN
·
Satu Set modul Panel Generator
·
Kabel Secukupnya
IV.
GAMBAR
RANGKAIAN
V.
LANGKAH
PERCOBAAN
1. Periksa
dan catatlah spesifikasi generator sinkron dan motor penggeraknya
2. Rangkai
motor DC dan generator sinkron seperti pada gambar rangkaian
3. Jalankan
motor DC, lepaskan dulu hubungan generatornya. Amati arah putarannya, kalau sudah
betul motor dimatikan lagi, hubungkan dengan generator.
4. Setelah
putaran motor sudah sesuai dengan kebutuhan generator yaitu 1500RPM, dan selama percobaan putaran
dijaga konstan
5. Atur
arus medan pada generator dengan cara pembebanan mulai dari 0 A sampai maksimum
3 A secara bertahap, baca tegangan medan serta tegangan output pada voltmeter
dan arus medan serta arus beban pada ammeter dan masukkan pada tabel percobaan
6. Dari
harga maksimum pembebanan yang diperoleh diatas turunkan harga maksimum tersebut
secara bertahap menuju nol. Lakukan pembacaan serupa seperti pada waktu arus medan
dinaikkan.
7. Setelah
beban kembali nol, hentikan motor dengan cara melepaskan dari sumber tegangan
DC
VI.
DATA
TABEL PERCOBAAN
No
|
Arus medan If (amper)
|
Tegangan output generator (volt)
|
1
|
0
|
|
2
|
0.5
|
|
3
|
1
|
|
4
|
1.5
|
|
5
|
2
|
|
6
|
2.5
|
|
7
|
3
|
|
8
|
No
|
Arus medan If (amper)
|
Tegangan output generator (volt)
|
1
|
3
|
|
2
|
2.5
|
|
3
|
2
|
|
4
|
1.5
|
|
5
|
1
|
|
6
|
0.5
|
|
7
|
0
|
|
8
|
VII.
KESIMPULAN
Putaran generator dibuat konstan di 1500RPM sesuai
putaran nominal generator sinkron
Tegangan generator dipengaruhi oleh besarnya arus
eksitasi
Karakteristik Rangkaian Terbuka dari generator sinkron merupakan kurva tegangan terminal (Vo) dengan arus medan (If) pada saat generator bekerja pada kecepatan sinkron. Atau bisa diartikan karakteristik rangkaian terbuka menyatakan hubungan antara komponen dasar dari ruang fluks udara dengan arus gerak magnet pada rangkaian magnet. Karakteristik rangkaian terbuka biasa ditentukan melalui pengujian dengan cara menggerakkan secara mekanis dengan terminal-terminal gandar kumparan terbuka dan membaca teganagan terminal yang bersangkutan dengan harga-harga arus medan. Bila daya mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan generator sinkron tersebut selama pengujian rangkaian terbuka diukur dapat diperoleh rugi-rugi putaran tanpa beban.
Karakteristik Rangkaian Terbuka dari generator sinkron merupakan kurva tegangan terminal (Vo) dengan arus medan (If) pada saat generator bekerja pada kecepatan sinkron. Atau bisa diartikan karakteristik rangkaian terbuka menyatakan hubungan antara komponen dasar dari ruang fluks udara dengan arus gerak magnet pada rangkaian magnet. Karakteristik rangkaian terbuka biasa ditentukan melalui pengujian dengan cara menggerakkan secara mekanis dengan terminal-terminal gandar kumparan terbuka dan membaca teganagan terminal yang bersangkutan dengan harga-harga arus medan. Bila daya mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan generator sinkron tersebut selama pengujian rangkaian terbuka diukur dapat diperoleh rugi-rugi putaran tanpa beban.
Gambar 2 karaketeristik pembebanan generator
Nyalakan MCCB beban dan atur beban mulai dari 0Amp sampai maksimum 3Amp, amati volt meter dan meter lainnya kemudian catatlah dalam tabel
Rangkaian Percobaan
PRAKTIKUM GENERATOR BERBEBAN TANPA AVR
I.
TUJUAN
Mempelajari karakteristik generator berbeban tanpa menggunakan AVR
II.
TEORI
PENUNJANG
2.1
MESIN SINKRON
Mesin sinkron mempunyai dua kumparan yaitu
kumparan jangkar (atau kumparan daya) dan kumparan medan (untuk penguatan).
Mesin sinkron
berdasarkan letak kutubnya dibedakan menjadi :
Ø Rotor
kutub menonjol atau salient pole
Ø Rotor
kutub silindris atau non salient pole
Mesin
sinkron dalam prakteknya adalah yang paling banyak dipergunakan sebagai
generator
Mesin sinkron sebagai generator
Medan
Magnet
putar dapat dibangkitkan dengan magnit permanen atau electromagnet yang
berputar, dimana electromagnet yang berputar membutuhkan slipring sebagai
kontaknya. Magnet permanen tidak dapat diatur kekuatannya dan berangsur angsur
kekuatannya akan berkurang. sedangkan
electromagnet dapat diatur kekuatannya dalam batas batas tertentu. Sebagai arus
penguat digunakan arus searah yang dihubungkan dengan belitan medan melalui
slipring. Rangkaian ekivalen dari generator dapat ditunjukkan seperti pada gambar 1
di bawah ini
Karakteristik
rangkaian terbuka
Karakteristik Rangkaian Terbuka dari generator sinkron merupakan kurva tegangan terminal (Vo) dengan arus medan (If) pada saat generator bekerja pada kecepatan sinkron. Atau bisa diartikan karakteristik rangkaian terbuka menyatakan hubungan antara komponen dasar dari ruang fluks udara dengan arus gerak magnet pada rangkaian magnet. Karakteristik rangkaian terbuka biasa ditentukan melalui pengujian dengan cara menggerakkan secara mekanis dengan terminal-terminal gandar kumparan terbuka dan membaca teganagan terminal yang bersangkutan dengan harga-harga arus medan. Bila daya mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan generator sinkron tersebut selama pengujian rangkaian terbuka diukur dapat diperoleh rugi-rugi putaran tanpa beban.
Rugi-rugi
tersebut terdiri atas gesekan, perlilitan dan rugi-rugi inti. Rugi-rugi gesekan
dan perlilitan pada kecepatan sinkron berharga tetap. Sedangkan rugi-rugi inti
rangkaian terbuka merupakan fungsi fluks, yang berbanding lurus dengan tegangan
rangkaian terbuka.
Gambar 2 karaketeristik pembebanan generator
Dari gambar
rangkaian ekivalen generator di atas maka
Vt=Eo - (IL*Zs)
Pada saat
generator dijalankan tanpa dengan beban beban
maka terjadi drop tegangan yaitu vt
< Eo, drop tegangan ini akibat membesarnya arus beban IL
III.
ALAT
DAN BAHAN
·
Satu Set Panel Generator Sinkron
·
Voltmeter AC
·
Voltmeter DC
·
Ammeter DC
·
Resistor Geser
·
Beban Resistif 3 fasa
·
Kabel Secukupnya
GAMBAR RANGKAIAN
IV.
V.
LANGKAH
PERCOBAAN
1. Periksa
dan catatlah spesifikasi generator sinkron dan motor penggeraknya
2. Rangkai
motor DC dan generator sinkron seperti pada gambar rangkaian
3. Jalankan
motor DC, lepaskan dulu hubungan generatornya. Amati arah putarannya, kalau sudah
betul motor dimatikan lagi, hubungkan dengan generator.
4. Setelah
putaran motor sudah sesuai dengan kebutuhan generator dan selama percobaan putaran
dijaga konstan
5. Atur
arus medan pada generator dengan cara pembebanan mulai dari 0 A sampai maksimum
3 A secara bertahap, baca tegangan medan serta tegangan output pada voltmeter
dan arus medan serta arus beban pada ammeter dan masukkan pada tabel percobaan
6. Pada saat tegangan generator 380Volt, nyalakan MCCB beban
dan atur beban mulai posisi 0 sampai maksimum menunjukkan arus beban 3 Amp
7. Dari
harga maksimum pembebanan yang diperoleh diatas turunkan harga maksimum tersebut
secara bertahap menuju nol. Lakukan pembacaan serupa seperti pada waktu arus medan
dinaikkan.
8. Setelah
beban kembali nol, hentikan motor dengan cara melepaskan dari sumber tegangan
DC
VI.
DATA
TABEL PERCOBAAN
Tegangan
Output (V)
|
Tegangan
Eksitasi (V)
|
Arus Eksitasi (A)
|
Arus
Beban (A)
|
Daya Beban (W)
|
VII.
KESIMPULAN
Putaran generator dibuat konstan di 1500RPM sesuai
putaran nominal generator sinkron
Tegangan generator dipengaruhi oleh besarnya arus
eksitasi
Drop tegangan generator dipengaruhi oleh pembebanan
generator
PRAKTIKUM PENGONTROLAN GENERATOR DENGAN AVR
(AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR)
I.
TUJUAN
Untuk memahami cara kerja AVR untuk pengontrolan tegangan generator supaya
tegangan generator tetap stabil meskipun beban berubah-ubah
II.
TEORI
PENUNJANG
2.1
MESIN SINKRON
Mesin sinkron mempunyai dua kumparan yaitu
kumparan jangkar (atau kumparan daya) dan kumparan medan (untuk penguatan).
Mesin sinkron
berdasarkan letak kutubnya dibedakan menjadi :
Ø Rotor
kutub menonjol atau salient pole
Ø Rotor
kutub silindris atau non salient pole
Mesin
sinkron dalam prakteknya adalah yang paling banyak dipergunakan sebagai
generator
Mesin sinkron sebagai generator
Medan
Magnet
putar dapat dibangkitkan dengan magnit permanen atau electromagnet yang
berputar, dimana electromagnet yang berputar membutuhkan slipring sebagai
kontaknya. Magnet permanen tidak dapat diatur kekuatannya dan berangsur angsur
kekuatannya akan berkurang. sedangkan
electromagnet dapat diatur kekuatannya dalam batas batas tertentu. Sebagai arus
penguat digunakan arus searah yang dihubungkan dengan belitan medan melalui
slipring. Rangkaian ekivalen dari generator dapat ditunjukkan seperti pada gambar 1
di bawah ini
Karakteristik
rangkaian terbuka
Karakteristik Rangkaian Terbuka dari generator sinkron merupakan kurva tegangan terminal (Vo) dengan arus medan (If) pada saat generator bekerja pada kecepatan sinkron. Atau bisa diartikan karakteristik rangkaian terbuka menyatakan hubungan antara komponen dasar dari ruang fluks udara dengan arus gerak magnet pada rangkaian magnet. Karakteristik rangkaian terbuka biasa ditentukan melalui pengujian dengan cara menggerakkan secara mekanis dengan terminal-terminal gandar kumparan terbuka dan membaca teganagan terminal yang bersangkutan dengan harga-harga arus medan. Bila daya mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan generator sinkron tersebut selama pengujian rangkaian terbuka diukur dapat diperoleh rugi-rugi putaran tanpa beban.
Rugi-rugi
tersebut terdiri atas gesekan, perlilitan dan rugi-rugi inti. Rugi-rugi gesekan
dan perlilitan pada kecepatan sinkron berharga tetap. Sedangkan rugi-rugi inti
rangkaian terbuka merupakan fungsi fluks, yang berbanding lurus dengan tegangan
rangkaian terbuka.
Gambar 2 karaketeristik pembebanan generator
Dari gambar rangkaian
ekivalen generator di atas maka
Vt=Eo - (ILZs)
Pada saat
generator dijalankan tanpa beban maka vt
= Eo
2.2
AVR
(Automatic Voltage Regulator)
Prinsip kerja dari AVR adalah mengatur
arus penguatan (eksitasi)
pada exciter. Apabila tegangan output generator di bawah tegangan nominal
tegangan generator, maka AVR akan memperbesar arus penguatan (eksitasi)
pada exciter. Dan juga sebaliknya apabila tegangan output Generator melebihi
tegangan nominal generator maka AVR akan mengurangi arus penguatan (eksitasi)
pada exciter. Dengan demikian apabila terjadi perubahan tegangan output
Generator akan dapat distabilkan oleh AVR secara otomatis dikarenakan
dilengkapi dengan peralatan seperti alat yang digunakan untuk pembatasan
penguat minimum ataupun maximum yang bekerja secara otomatis.
Seperti halnya prinsip kerja suatu
pembangkit listrik atau Generator listrik arus bolak – balik dapat menghasilkan
listrik dengan cara kerja yang sama dengan prinsip GGL.
Fungsi AVR pada Alternator atau Generator listrik AC 3 Phase
yakni Sebagai alat untuk mengatur tegangan keluaran (Output Voltage) Alternator
atau generator listrik, Sebagai stability dan pengatur Drop Voltage (Tegangan
jatuh) untuk Generator yang dijalankan secara Paralel.
III.
ALAT
DAN BAHAN
·
Satu Set Panel Generator Sinkron
·
Voltmeter AC
·
Voltmeter DC
·
Ammeter DC
·
Resistor Geser
·
Beban Resistif 3 fasa
·
Modul AVR
·
Kabel Secukupnya
IV.
GAMBAR
RANGKAIAN
Gambar 3
Rangkaian percobaan
V.
LANGKAH
PERCOBAAN
1. Periksa
dan catatlah spesifikasi generator sinkron dan motor penggeraknya
2. Rangkai
motor DC dan generator sinkron serta AVR seperti pada gambar rangkaian
3. Pasangkan variabel resistor seperti gambar 4 diantara J
pada AVR dan J modul generator.
4. Jalankan
motor DC, lepaskan dulu hubungan generatornya. Amati arah putarannya, kalau sudah
betul motor dimatikan lagi, hubungkan dengan generator.
5. Setelah
putaran motor sudah sesuai dengan kebutuhan generator dan selama percobaan putaran
dijaga konstan pada 1500RPM
6. Nyalakan AVR
7. Amati dan catat besesaran tegangan output dan besaran
lainnya sesuai tabel di bawah
Gambar 4 Variabel
Resistor
8. Hubungkan generator dengan beban resitif 3 phasa seperti
pada gambar 5
9.
Nyalakan MCCB beban dan atur beban mulai dari 0Amp sampai maksimum 3Amp, amati volt meter dan meter lainnya kemudian catatlah dalam tabel
Gambar
5 hubungkan generator dengan beban 3 phasa
VI.
DATA
TABEL PERCOBAAN
Tegangan Output (V)
|
Tegangan
Eksitasi (V)
|
Arus Eksitasi (A)
|
Arus
Beban (A)
|
Daya Beban (W)
|
VII.
KESIMPULAN
AVR dapat menjaga tegangan tetap stabil meskipun beban berubah-ubah
PRAKTIKUM 4
PENGONTROLAN FREKUENSI GENERATOR
I.
Tujuan
Pengontrolan
frekuensi generator melalui pengaturan kecepatan penggerak generator (prime
mover)
II.
Dasar Teori
Sebagian besar energi listrik yang dipergunakan oleh konsumen untuk kebutuhan sehari-hari dihasilkan oleh generator sinkron phasa banyak (polyphase) yang ada di pusat pembangkit tenaga listrik. Generator sinkron yang dipergunakan ini mempunyai rating daya dari ratusan sampai ribuan mega Volt Ampere (MVA).
Sebagai generator, beberapa mesin sinkron
sering dioperasikan secara paralel, seperti
di pusat-pusat pembangkit. Adapun tujuan
dari paralel generator
adalah menambah daya pasokan dari pembangkit yang dibebankan ke masing-masing generator yang dikirimkan ke beban.
Generator tiga phasa umum digunakan
pada pembangkit dan memiliki
prinsip kerja
belitan berputar atau motor yang berputar pada medan magnet yang akan mengakibatkan timbulnya ggl induksi. Tegangan
output dari generator sinkron
adalah tegangan bolak-balik (AC).
Hubungan antara frekuensi,jumlah kutub dan
kecepatan rotor adalah :
f = pn/120 dimana : f = frekuensi tegangan (Hz) p = jumlah kutub pada rotor n = kecepatan rotor (rpm)
f = pn/120 dimana : f = frekuensi tegangan (Hz) p = jumlah kutub pada rotor n = kecepatan rotor (rpm)
Pada proses pembebanan dengan bertambahnya beban pada
sebuah generator maka akan terjadi penurunan frekuensi, untuk menstabilkan
tegangan tersebut maka dilakukan penambahan putaran pada rotornya
Pada generator otomatis, kecepatan putar dari rotor akan
bertambah seiring dengan bertambahnya beban yang diberikan kepada generator
tersebut.
Pengaturan Frekuensi Untuk pengaturan frekuensi ditentukan
dengan perhitungan
ns =
120 f / p
Dimana
:
ns =
kecepatan putar mesin ( rotor )
f =
frekuensi generator
p =
jumlah kutub
alat
yang dipakai untuk menstabilkan putaran generator disebut Governor
III.
Alat
yang dibutuhkan
1. Modul
Praktikum Pengendali Motor DC untuk Synchronizing
Generator di Laboratorium Teknik Sistem Tenaga.
2. Modul
Praktikum Alat pengontrol
kecepatan penggerak generator
3. Kabel secukupnya
IV.
Prosedur
dan Rangkaian Percobaan
A. Modul
Praktikum Pengendali Motor DC untuk penggerak
genertor
a) Pemasangan
Alat
1. Karena
jenis motor yang digunakan untuk paralel dua generator adalah motor DC penguat
terpisah maka terdapat dua sumber untuk masing-masing motor DC yaitu sumber
tegangan untuk kumparan jangkar dan kumparan medan.
2. Pastikan
semua sumber tegangan belum terpasang pada jala-jala PLN.
3. Pastikan
sensor kecepatan kedua motor DC telah terpasang. Apabila belum terpasang maka
pasanglah terlebih dahulu karena sensor kecepatan motor DC digunakan sebagai feedback kontroler. Motor DC akan overspeed apabila sensor kecepatan tidak
terpasang. Simbol pemasangan sensor kecepatan tedapat pada sisi samping motor
DC sesuaikan petunjuk yang tertera.
4. Hubungkanlah
kabel pada modul ke Panel Synchronous
Generator Paralel Operation sesuai dengan label yang tertera pada
masing-masing kabel.
5. Setelah
semua kabel telah terhubung, nyalakan sumber tegangan modul, sumber eksitasi
generator dan sumber jala-jala PLN 220V yang terdapat pada samping meja paling
belakang (MCB 10A).
6. Sebelum
menyalakan semua motor pastikan MCB untuk kumparan jangkar dan medan motor DC
telah ON.
7. Pastikan
pembacaan sensor kecepatan dapat dilakukan dengan cara mengecek pada LCD TFT
putar poros kedua motor seperlunya sampai perubahan speed1 dan speed2 pada
LCD TFT berubah. Apabila tidak ada perubahan pada speed1 dan speed2 maka
cek led sensor kecepatan, pastikan kedua led saling berhadapan (lurus).
8. Nyalakan
kedua motor DC dengan cara memilih menu otomatis pada LCD TFT à
CLICK à
START, dengan urutan motor DC ke 1 lalu motor DC ke 2.
9. Apabila
sudah selesai, matikan kedua motor DC dengan urutan motor DC ke 2 lalu motor DC
ke 1.
10. Matikan
sumber jala-jala PLN 220V yang terdapat pada samping meja paling belakang (MCB
10A).
11. Matikan
sumber eksitasi generator.
12. Matikan
sumber modul.
V.
Gambar
1 Rangkaian percobaan
VI.
Data
Hasil Percobaan
Tegangan
Output (V)
|
Tegangan Eksitasi (V)
|
Putaran Generator (RPM)
|
Frekuensi Generator (Hz)
|
Arus Beban
(A)
|
0
|
||||
0.5
|
||||
1
|
||||
1.5
|
||||
2
|
||||
2.5
|
||||
3
|
I.
KESIMPULAN
Frekuensi generator tergantung dari kecepatan generator
Pada saat beban dinaikkan maka frekuensi generator akan turun
Untuk mestabilkan frekuensi generator maka diperlukan governor atau alat
penstabil putaran moto penggerak generator
5. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
Adalah berupa Disconnecting switch (DS) atau Pemisah (PMS) adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berfungsi sebagai saklar pemisah yang dapat memutus dan menyambung rangkaian dalam keadaan tidak berbeban, biasa dipakai ketika dilakukan perawatan atau perbaikan. PMS terletak di antara sumber tenaga listrik (grid 20kV) dan PMT (Modul DM 1A).
4. Peralatan Pengaman
4.1 Sekering
Pada kubikel terdapat suatu sekering tegangan menengah yang sering disebut sebagai solefuse.
Rating tegangannya bisa mencapai 34 kV, dan mampu bekerja pada arus 31.5 kA. Solefuse ini digunakan untuk melindungi trafo tegangan (PT) dari gangguan hubung singkat. Sole fuse yang digunakan adalah dengan kapasitas 1 Amp
5. Peralatan di dalam Kubikel
5.1 Busbar
Busbar digunakan untuk mengumpulkan tenaga listrik dengan tegangan 20 kV serta membaginya ke tempat-tempat yang diperlukan.
Gambar 4. Busbar
6. Pemutus Daya DM 1A
Pemutus tenaga (PMT) atau DM 1A adalah saklar bertekanan yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus/daya listrik sesuai ratingnya. Pada saat terjadi pemutusan maka akan terjadi busur api. Pemadam busur api listrik pada waktu pemutusan dapat dilakukan oleh beberapa macam bahan seperti minyak, udara atau gas.
Berikut macam PMT :
6.1. SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)SF6
Sifat gas SF6 murni adalah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada suhu diatas 150º C, gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastic serta memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan
pertambahan tekanan. Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam. Rating
tegangan CB adalah antara .
2 Tujuan Pemeliharaan
Tujuan pemeliharaannya adalah untuk mempertahankan kondisi atau menjaga agar peralatan menjadi tahan lama dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan.
3 Jenis-jenis pemeliharaan
a. Pemeliharaan preventive : Pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan
b. Pemeliharaan Prediktif : Dilakukan dengan cara memprediksi kondisi peralatan listrik
PARALEL GENERATOR / SINKRON MANUAL
1. TUJUAN
Agar mahasiswa mengerti metode
kerja paralel dari generator sinkron untuk peningkatan suplai daya dan
kontinuitas suplai daya ke beban
2. DASAR
TEORI
Sebagian besar energi listrik yang dipergunakan oleh konsumen untuk kebutuhan sehari-hari dihasilkan oleh generator sinkron phasa banyak (polyphase) yang ada di pusat pembangkit tenaga listrik. Generator sinkron yang dipergunakan ini mempunyai rating daya dari ratusan sampai ribuan mega Volt Ampere (MVA).
Sebagai generator, beberapa mesin sinkron
sering dioperasikan secara paralel, seperti
di pusat-pusat pembangkit. Adapun tujuan
dari paralel generator
adalah menambah daya pasokan dari pembangkit yang dibebankan ke masing-masing generator yang dikirimkan ke beban.
Generator tiga phasa umum digunakan pada pembangkit
dan memiliki prinsip kerja
belitan berputar atau motor yang berputar pada medan magnet yang akan mengakibatkan timbulnya ggl induksi. Tegangan
output dari generator sinkron
adalah tegangan bolak-balik (AC).
Bila suatu generator mendapat pembebanan lebih dari kapasitasnya bisa
mengakibatkan generator tidak bekerja atau rusak. Untuk mengatasi beban yang
terus meningkat tersebut bisa diatasi dengan menjalankan generator lain yang
kemudian dioperasikan secara paralel dengan generator yang telah bekerja
sebelumnya.
Keuntungan lain, bila salah satu generator tiba-tiba mengalami gangguan,
generator tersebut dapat dihentikan serta beban dialihkan pada generator lain,
sehingga pemutusan listrik secara total bisa dihindari.
Paralel
generator adalah penggunaan dua atau lebih generator secara bersamaan yang
dihubungkan secara paralel. Paralel generator ini bertujuan untuk:
1) Untuk memperbesar kapasitas daya yang
dihasilkan
2) Menjaga kontinuitas pelayanan energi
listrik apabila ada salah satu mesin yang harus dihentikan baik untuk istirahat
maupun untuk diperbaiki.
3) Untuk effisiensi bahan bakar
Syarat-syarat
yang harus dipenuhi untuk memparalel dua buah generator atau lebih ialah:
1) Tegangan harus sama
2) Frekuensi harus sama
3) Urutan fasa atau bentuk gelombangnya
harus sama
Untuk kondisi yang terakhir merupakan konstanta yang
berkaitan dengan rancang bangun dan operasinya tidak dapat dikontrol. Sedang
tiga kondisi lainnya harus dikontrol agar tegangan frekuensi dan sudut fasanya
sama sebelum dihubungkan. Proses ini disebut sebagai menyinkronkan.
1)
Tegangan harus sama
Antara tegangan generator (yang akan dipararel) dengan
tegangan sistem jaringan harus sama besarnya (nilainya). Untuk menyamakan, maka
tegangan generator harus diatur, yaitu dengan mengatur arus eksitasinya.
Apabila tegangan generator lebih tinggi dari tegangan
sistem, maka mesin (generator) akan mengalami sentakan beban M Var lagging
(induktif); artinya generator mengirim daya reaktif ke sistem. Sebaliknya bila
tegangan generator lebih rendah dari pada tegangan sistem, mesin akan mengalami
sentakan beban M Var Leading (kapasitif), artinya generator menyerap daya
reaktif dari sistem.
2)
Frekuensi harus sama
Frekuensi generator dan frekuensi sistem harus sama
(match). Untuk menyamakan, maka putaran generator harus diatur, yaitu dengan
cara mengatur katup governor (aliran uap masuk turbin). Jika frekuensi
generator lebih tinggi dari pada frekuensi sistem, sistem akan mengalami
sentakan beban MW dari mesin, artinya mesin membangkitkan MW. Sebaliknya jika
generator frekuensinya lebih rendah dari pada sistem, mesin akan mengalami
sentakan MW dari sistem, artinya mesin menjadi motor (motorig).
Dua Frekuensi meter yang saling berhaapan digunakan untuk
membaca frekuensi generator sebelum dilakukan kerja pararel generator.
3)
Synchronouscope
Pada
pusat-pusat pembangkit tenaga listrik, untuk indikator paralel generator banyak
yang menggunakan alat Synchroscope. Penggunaan alat ini dilengkapi dengan
Voltmeter untuk memonitor kesamaan tegangan dan Frekuensi meter untuk kesamaan
frekuensi. Ketepatan sudut fasa dapat dilihat dari synchroscope. Bila jarum
penunjuk berputar berlawanan arah jarum jam, berarti frekuensi generator lebih
rendah dan bila searah jarum jam berarti frekuensi generator lebih tinggi. Pada
saat jarum telah diam dan menunjuk pada kedudukan vertikal, berarti beda fasa
generator dan jala-jala telah 0 (Nol) dan selisih frekuensi telah 0 (Nol), maka
pada kondisi ini saklar dimasukkan (ON).
Alat
synchroscope tidak bisa menunjukkan urutan fasa jala-jala, sehingga untuk
memparalelkan perlu dipakai indikator urutan fasa jala-jala. Paralel generator
secara otomatis biasanya menggunakan alat yang secara otomatis memonitor
perbedaan fasa, tegangan, frekuensi, dan urutan fasa. Apabila semua kondisi
telah tercapai alat memberi suatu sinyal bahwa saklar untuk paralel dapat
dimasukkan.
Dari
syarat-syarat diatas terdapat 3 syarat utama dalam kerja pararel generator
yaitu tegangan, frekuensi dan sudut beda phase. Ketiga syarat tersebut harus
sesuai, tetapi dalam kenyataannya sangat sulit untuk mendapatkan nilai yang
sama dari ketiga parameter tersebut. Pada Standart IEEE memberikan toleransi
terhadap ketiga parameter tersebut yaitu batas dari kedua generator yang akan
dipararel adalah sebesar:
1)
Sudut Beda phase ± 10 derajat.
2)
Tegangan 0 sampai +5 persen.
3)
Slip ± 0,067 Hz.
Pada
standart yang lain seperti NEMA hanya nilai tegangan saja yang diberikan
toleransi yaitu sebesar 5%. Di Indonesia nilai startdart yang diperbolehkan
hampir sama, hanya toleransi frekuensi yang berbeda yaitu sebesar 0.2 Hz.
Metoda sederhana yang dipergunakan untuk mensikronkan dua
generator atau lebih adalah dengan mempergunakan sinkroskop lampu. Yang harus
diperhatikan dalam metoda sederhana ini adalah lampu – lampu indikator harus
sanggup menahan dua kali tegangan antar phasa.
1) Sinkronoskop Lampu Gelap
Jenis
sinkronoskop lampu gelap pada prinsipnya menghubungkan antara ketiga phasa,
yaitu U dengan U, V dengan V dan W dengan W. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
pada Gambar 4.
Pada
hubungan ini jika tegangan antar phasa adalah sama maka ketiga lampu akan gelap
yang disebabkan oleh beda tegangan yang ada adalah nol. Demikian juga
sebaliknya, jika lampu menyala maka diantara phasa terdapat beda tegangan. Ini
dapat dijelaskan pada Gambar 5.
Ketiga
lampu dihubungkan pada phase-phase yang sama. Lampu L1 dihubungkan pada phase
R1 dan phase R2; lampu L2 dihubungkan pada phase S1 dan phase S2; sedangkan
lampu L3 dihubungkan pada phase T1 dan phase T2.
Cara
kerjanya sama dengan metode gelap-terang. Apabila rangkaian paralel itu benar
(urutan fasa sama) ketiga lampu akan menyala-mati-menyala secara bersamaan
dengan tempo yang lambat. Untuk mengetahui fasa kedua tegangan sama, saklar
ditutup. Apabila fasa ke dua tegangan sama, maka ketiga lampu akan mati
2) Sinkronoskop Lampu Terang
Jenis
sinkronoskop lampu terang pada prinsipnya menghubungkan antara ketiga phasa,
yaitu U dengan V, V dengan W dan W dengan U. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
pada Gambar 7.
Sinkronoskop
jenis ini merupakan kebalikan dari sinkronoskop lampu gelap. Jika antara phasa
terdapat beda tegangan maka ketiga lampu akan menyala sama terang dan generator
siap untuk diparalel. Kelemahan dari sinkronoskop ini adalah kita tidak
mengetahui seberapa terang lampu tersebut sampai generator siap diparalel. Ini
dapat dijelaskan dengan Gambar 8.
Misalkan
generator G2 akan diparalel dengan generator yang telah dioperasikan sebelumnya
yaitu generator G1. Mula-mula G2 diputar dengan penggerak mula mendekati
putaran sinkronnya, lalu penguatan If diatur hingga tegangannya sama dengan
tegangan G1.
Untuk
mendekati frekuensi dan urutan fasa kedua tegangan digunakan alat pendeteksi
berupa lampu sinkronoskop hubungan gelap-terang. Pada metode ini, rangkaian
disusun seperti diatas lampu sinkronoskop dapat nyala-mati dikarenakan bahwa
dikarenakan ada lampu yang tidak dihubungkan dengan fase yang sama sehingga dua
lampu akan terang dan yang lainnya akan gelap. Pada gambar tersebut tampak
bahwa ketiga lampu dihubungkan pada phase-phase yang telah ditentukan. Lampu L1
dihubungkan pada phase R1 dan phase R2; lampu L2 dihubungkan pada phase S1 dan
phase T2; sedangkan lampu L3 dihubungkan pada phase T1 dan phase S2. Jika
rangkaian untuk paralel itu benar (urutan fasa sama), lampu L1, L2 dan L3 akan
hidup mati secara bergantian dengan sangat lambat. Untuk mengetahui bahwa fasa
kedua tegangan sama, saklar ditutup. Apabila fasa kedua tegangan sama maka L1 akan
mati, sedangkan L2 dan L3 akan menyala.
3) Sinkronoskop Lampu Terang Gelap
Sinkronoskop
jenis ini dapat dikatakan merupakan perpaduan antara sinkronoskop lampu gelap
dan terang. Prinsip dari sinkronoskop ini adalah dengan menghubungkan satu
phasa sama dan dua phasa yang berlainan, yaitu phasa U dengan phasa U, phasa V
dengan phasa W dan asa W dengan phasa V. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
pada Gambar 10.
Pada
sinkronoskop ini generator siap diparalel, jika satu lampu gelap dan dua lampu
lainnya terang.
Kelebihan:
1) Mendapatkan daya yang lebih besar.
(Daya dari generator 1 ditambah generator 2)
2) Effisensi bahan bakar (Pada saat daya
yang dibutuhkan sedikit, salah satu generator bisa di stand by)
3) Menjaga kontinuitas pelayanan energi
listrik apabila salah satu generator akan diistirahatkan atau diperbaiki
4) Maintenanance lebih murah
5) Menghemat biaya pemakaian operasional
dan menghemat biaya pembelian (Tidak perlu memakai generator dengan daya yang
besar)
Kekurangan:
1) Panel untuk menyinkronkan kedua atau
lebih generator itu mahal
2) Sulit dalam pemeliharaannya
(maintenance rutin)
3) Harus dalam keadaan sinkron setiap
saat
4) Membutuhkan ruang yang cukup besar
(dikarenakan generator lebih dari 1)
5) Jika salah satu generator mati, maka
total kebutuhan daya tidak bisa terpenuhi secara maksimal
3. ALAT YANG DIBUTUHKAN
|
|
a.
Generator Sinkron
|
2
|
b. Motor DC
|
2
|
c. Modul
Sinkronisasi Generator
|
1
|
d. Kabel Penghubung
|
secukupnya
|
4.RANGKAIAN PERCOBAAN
|
5. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
- Periksa dan catatlah
spesifikasi dari motor penggerak dan generatornya.
2.
Buat
rangkaian seperti gambar di atas
- Sambungkan output generator 1 pada kontaktor 1
- Sambungkan output generator 1 pada kontaktor 1
- Sambungkan output dari kontaktor 1 dan 2
dihubungkan dengan beban lampu 3 phasa
- Hubungkan
coil dari kontaktor 1 dan kontaktor 2 untuk on/off dari masing-masing
kontaktor dengan menggunakan push botton on off
- Nyalakan
generator 1 dan atur tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemudian
tekan switch ON pada MCCB output generator 1 dan tombol push botton On
untuk menyalakan kontaktor 1
- Nyalakan
generator 2 dan atur tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemudian
tekan switch ON pada MCCB output generator 2.
- Tekan
push button ON G1 untuk menyalakan lampu dengan supply generator 1.
Gunakan power meter untuk melihat perbedaan fasa kedua generator dengan
meletakkan salah satu probe power meter pada output generator
1 pada fasa S dan letakkan satu probe lainnya pada output generator 2 fasa
S.
- Ketika
nilai tegangan pada power meter kurang dari 1 volt generator 2 siap untuk
disinkronkan dengan generator 1.Tekan push button On G2, dan jika
kontaktor generator 2 menyalakan MCB tidak trip maka sinkronisasi telah
berhasil dilakukan.
11. Jika MCB trip, tekan switch OFF pada output
generator 1 dan output generator 2, kemudian ON kan MCB Lakukam langkah 3a
hingga 3d jika sinkronisasi belum berhasil dilakukan.
12. Untuk menghentikan sinkronisasi mode manual tekan
push button OFF yang terdapat pada modul.
6. TABEL
PERCOBAAN
Generator 1
|
Generator 2
|
|
Tegangan =
|
Tegangan =
|
|
Frekuensi =
|
Frekuensi =
|
|
Beda Fasa kedua generator =
|
||
7.
KESIMPULAN
paralel generator digunakan unuk memperbesar kapasitas supali daya dan
kontinuitas supali daya
syarat paralel generator adalah urutan fasa sama, tegangan sama,
frekuensi sama, beda fasa sama
1. TUJUAN
Mengerti metode kerja paralel dari
generator sinkron untuk peningkatan daya dan kontinuitas sistem dalam
penyaluran ke beban
2. DASAR TEORI
Untuk
melayani kebutuhan listrik yang terus bertambah atau menjaga kontinuitas
pelayanan bila salah satu sumber listrik generator mati perlu diadakan paralel
generator. Untuk memberi gambaran tentang bentuk dasar cra kerja paralel
generator sinkron dalam skala sederhana dengan melihat gambar 1, suatu sistem
dasar yang terdiri atas dua buah generator tiga phasa yang sepadan G1 dan G2
dengan penggerak mula masing-masing PM1 dan PM2 mencatu daya pada beban L.
Misalnya generator G1 mencatu beban pada tegangan dan frekuensi yang diijinkan
dan generator G2 terputud. Generator G2 dapat diperoleh dengan G1 dengan
penggeraknya pada kecepatan serempak dan mengatir penelaran medannya sehingga
tegangan terminalnya sama deng yang berasal dari bus. Bila frekuesni dari mesin
yang dihubungkan tidak tepat sama dengan yang berasal dari bus, maka hubungan
phasa antara tegangan dan tegangan yang berasal dari bus akan berubah selaras
dengan perbedaan antara frekuensi dari kedua tegangan besarnya mungkin kurang
dari satu putaran tiap detik. Penyambungan switch S2 harus tertutup pada saat
kedua tegangan sephasa dan tegangan pada penyambungan besarnya nol. Suatu alat
untuk menunjukkan saat sama disebut sinkroskop.
|
Gambar 1. Dua Generator yang
Diparalel
Syarat syarat dasar dari parallel
generator adalah sebagai berikut :
1. Mempunyai tegangan kerja yang sama
2. Mempunyai urutan phase yang sama
3. Mempunyai frekuensi kerja yang sama
4. Mempunyai sudut phase yang sama
Load
Sharing merupakan istilah ketika beberapa generator yang beroperasi paralel
menyuplai suatu beban dengan pembagian daya yang disuplay oleh beberapa
generator yang beroperasi paralel tersebut dibagi secara proporsional baik daya
reaktif (KVAR) maaupun daya aktif (KW).Load Sharing sangat penting untuk
mencegah terjadinya overload pada sebuah generator, menjaga kestabilan jaringan
dan kontinuitas suplay daya listrik kebeban. Seperti yang dijelaskan pada
defenisi Load Sharing, Load Sharing atau berbagi beban dapat dibagi menjadi dua
, yaitu :
· ACTIVE POWER (KW) LOAD SHARING -
Load Sharing pada Daya Aktif (KW)
· REACTIVE POWER (KVAR) LOAD SHARING -
Load Sharing pada Daya Reaktif (KVAR)
ACTIVE POWER (KW) LOAD SHARING
Ketika
beberapa generator beroperasi secara paralel untuk menyuplai suatu beban,
pengaturan governor pada masing – masing generator sangat menentukan proporsi
besarnya daya aktif (KW) yang yang harus disuplai oleh masing – masing
generator untuk menyuplai beban total yang dibutuhkan oleh suatu sistem. Pada
generator yang menggunakan mesin diesel sebagai penggeraknya, load sharing daya
aktif dilakukan dengan mengatur governor sehingga menambah atau mengurangi
aliran bahan bakar untuk suplai engine tersebut. Ketika aliran bahan bakar ke
mesin diesel salah satu generator ditambah, hal ini tidak akan menyebabkan
naiknya kecepatan putaran generator dan meningkatnya nilai frekuensi seperti
ketika sebuah generator dioperasikan sendiri (tidak paralel). Akan tetapi hanya
meningkatkan besarnya porsi daya yang akan disuplai oleh generator tersebut.
Pada kondisi paralel, kenaikan porsi daya salah satu generator harus diimbangi
dengan penurunan porsi daya yang akan disuplai oleh generator yang lain
sehingga total daya yang disuplai oleh seluruh generator tetap sama dengan
jumlah daya yang dibutuhkan oleh sistem (beban). Begitupula sebaliknya, Ketika
aliran bahan bakar ke mesin diesel salah satu generator dikurangi, hal ini
tidak akan menyebabkan turunnya kecepatan putaran generator dan menurunnya
nilai frekuensi seperti ketika sebuah generator dioperasikan sendiri (tidak
parallel). Akan tetapi hanya menurunkan besarnya porsi daya yang akan disuplai
oleh generator tersebut. Pada kondisi paralel ini , penurunan porsi daya aktif
( KW ) salah satu generator harus diimbangi dengan kenaikkan porsi daya aktif (
KW ) yang akan disuplai oleh generator yang lain sehingga total daya aktif ( KW
) yang disuplai oleh seluruh generator sama dengan jumlah daya aktif ( KW )
yang dibutuhkan oleh sistim (beban). Seperti ilustrasi dibawah ini :
Kondis awal, dimana masing - masing
generator menyulai beban 10 kW sehingga tiap tiap generator menyupali dengan
daya yang sama.
Dari kondisi pada gambar diatas,
karena sesuatu hal maka terjadi konsisi dimana dua generator yang diparalel
menyuplai beban 10 MW, dengan load sharing sebesar 30 : 70, yang berarti salah
satu generator hanya menyuplai sebesar 3 MW, dan generator satunya lagi sebesar
70 MW
Pada ulasan diatas, yang dicontohkan
adalah generator dengan penggeraknya adalah mesin diesel. Untuk penggerak
utamanya lainnya, seperti PLTA ataupun PLTU dengan steam, yang diatur tetaplah
governor sehingga debit air yang masuk untuk PLTA atau flow steam untuk PLTU
dapat dinaikkan atau diturunkan. Begitu juga dengan pembangkit yang lain.
Sistem kontrol pengaturan beban harus dapat memantau dan mengendalikan suplai
daya masing – masing generator sehingga beban total kW sebanding dengan rating
relatif dari setiap generator yang bekerja paralel tersebut.
REACTIVE POWER (KVAR) LOAD SHARING
Jika untuk load sharing daya aktif
yang diatur adalah governor setiap generator untuk proporsi daya aktif yang
disuplai, maka untuk load sharing daya reaktif yang diatur adalah sistim
eksitasi pada tiap – tiap generator untuk proporsi daya reaktif yang disuplai.
Ketika medan eksitasi salah satu generator dinaikkan sehingga menjadi over
eksitasi, hal ini tidak akan menimbulkan kenaikan tegangan seperti halnya
generator beriperasi sendiri, akan tetapi akan menimbulkan kenaikan pada
besarnya daya reaktif (KVAR) yang disuplai oleh generator tersebut. Sehingga
menurunkan faktor daya dari generator. Dan sebaliknya, bila medan eksitasinya
diturunkan, juga tidak akan menimbulkan under eksitasi seperti halnya generator
tersebut beroperasi sendiri, akan tetapi akan menurunkan suplai daya reaktif (
KVAR ) dari generator itu sendiri. Sehingga menaikkan faktor daya dari
generator. Pada kondisi paralel ini , penurunan porsi daya reaktif ( KVAR )
salah satu generator harus diimbangi dengan kenaikkan porsi daya reaktif ( KVAR
) yang akan disuplai oleh generator yang lain sehingga total daya reaktif (
KVAR ) yang disuplai oleh seluruh generator sama dengan jumlah daya ( KVAR )
yang dibutuhkan oleh sistim (beban).
3. ALAT
YANG DIBUTUHKAN
|
|
a.
Generator Sinkron
|
2
|
b. Motor DC
|
2
|
c.
Modul Sinkronisasi Generator
|
1
|
d. Kabel Penghubung
|
secukupnya
|
4.
RANGKAIAN PERCOBAAN
|
5.
LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
1. Periksa dan catatlah spesifikasi
dari motor penggerak dan generatornya.
2. Buat rangkaian seperti gambar di
atas
4. Sambungkan output generator 1 pada kontaktor
1
5. Sambungkan output generator 1 pada
kontaktor 1
6. Sambungkan output dari kontaktor 1
dan 2 dihubungkan dengan beban lampu 3 phasa
7. Hubungkan coil dari kontaktor 1 dan
kontaktor 2 untuk on/off dari masing-masing kontaktor dengan menggunakan push
botton on off
8. Nyalakan generator 1 dan atur
tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemudian tekan switch ON pada MCCB output
generator 1 dan tombol push botton On untuk menyalakan kontaktor 1
9. Nyalakan generator 2 dan atur
tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemudian tekan switch ON pada MCCB output
generator 2.
Tekan
push button ON G1 untuk menyalakan lampu dengan supply generator 1. Gunakan
power meter untuk melihat perbedaan fasa kedua generator dengan meletakkan
salah satu probe power meter pada output generator 1 pada
fasa S dan letakkan satu probe lainnya pada output generator 2 fasa S. Ketika
nilai tegangan pada power meter kurang dari 1 volt generator 2 siap untuk
disinkronkan dengan generator 1.Tekan push button On G2, dan jika kontaktor
generator 2 menyalakan MCB tidak trip maka sinkronisasi telah berhasil
dilakukan. Jika MCB trip, tekan switch OFF pada output generator 1 dan output
generator 2, kemudian ON kan MCB Lakukam langkah 3a hingga 3d jika sinkronisasi
belum berhasil dilakukan. Untuk menghentikan sinkronisasi mode manual tekan
push button OFF yang terdapat pada modul.
8. Jika dipilih mode otomatis berikut
adalah petunjuk penggunaan mode otomatis:
a. Nyalakan generator 1 dan atur
tegangan output 380volt dan frekuensi 50Hz kemudian tekan switch ON pada output
generator 1 maka kontaktor 1 untuk supply lampu secara otomatis akan ON.
b. Nyalakan generator 2 dan atur
tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemudian tekan switch ON pada
output generator 2.
c. Jika kedua generator mencapai
parameter yang sama, tegangan 380 volt frekuensi 50Hz dan beda fasa kedua
generator 0, maka sinkronisasi secara otomatis berhasil. Jika parameter terjadi
perubahan, secara otomatis sinkronisasi akan OFF.
9. Catatlah hasil tegangan, frekuensi
dan beda fasa ketika kedua generator telah sinkron.
10. Untuk mematikan modul tekan tombol
switch OFF pada kedua output generator, kemudian tekan switch OFF pada modul.
6. TABEL PERCOBAAN
Generator 1
|
Generator 2
|
|
Tegangan =
|
Tegangan =
|
|
Frekuensi =
|
Frekuensi =
|
|
Beda Fasa kedua generator =
|
||
7. KESIMPULAN
paralel generator digunakan unuk memperbesar kapasitas supali daya dan
kontinuitas supali daya
syarat paralel generator adalah urutan fasa sama, tegangan sama,
frekuensi sama, beda fasa sama
paralel dapat bekerja secara otomatis melalui modul sinkron otomatis
PRAKTIKUM
PENGOPERASIAN KUBIKEL KUBIKEL 20KV
I. TUJUAN
Agar mahasiswa mengerti cara
mengoperasikan kubikel 20kV yang terhubung ke sumber tegangan dan trafo serta
beban beban
II. DASAR TEORI
KUBIKEL 20KV
1. Pengertian Kubikel 20kV
Kubikel adalah suatu perlengkapan atau peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali,
penghubung/pemutus dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik Grid 20kV ke sisi primer trafo
Kubikel adalah suatu perlengkapan atau peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali,
penghubung/pemutus dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik Grid 20kV ke sisi primer trafo
2 Fungsi Kubikel :
Sebagai penghubung antara Grid 20kV dengan trafo distribusi yng
terhubung ke beban, digunakan di Indusri, perkantoran, bengkel maupun
beban-beban lainnya
3. Pemisah (PMS) atau Modul IM
Adalah berupa Disconnecting switch (DS) atau Pemisah (PMS) adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berfungsi sebagai saklar pemisah yang dapat memutus dan menyambung rangkaian dalam keadaan tidak berbeban, biasa dipakai ketika dilakukan perawatan atau perbaikan. PMS terletak di antara sumber tenaga listrik (grid 20kV) dan PMT (Modul DM 1A).
di mana,
SP = Saklar Pemutus
PD = Pemutus Daya
SB = Saklar Bumi
Mekanisme interlocking tersebut adalah :
1. PMS tidak dapat ditutup ketika PMT dalam posisi tertutup.
2. Saklar pembumian (Earthing Switch) dapat ditutup hanya ketika PMS dalam keadaan terbuka.
3. PMS dapat ditutup hanya ketika PMT dan ES terbuka.
4. PMT dapat ditutup hanya ketika PMS dalam kondisi telah terbuka atau telah tertutup.
SP = Saklar Pemutus
PD = Pemutus Daya
SB = Saklar Bumi
Mekanisme interlocking tersebut adalah :
1. PMS tidak dapat ditutup ketika PMT dalam posisi tertutup.
2. Saklar pembumian (Earthing Switch) dapat ditutup hanya ketika PMS dalam keadaan terbuka.
3. PMS dapat ditutup hanya ketika PMT dan ES terbuka.
4. PMT dapat ditutup hanya ketika PMS dalam kondisi telah terbuka atau telah tertutup.
4. Peralatan Pengaman
4.1 Sekering
Pada kubikel terdapat suatu sekering tegangan menengah yang sering disebut sebagai solefuse.
Rating tegangannya bisa mencapai 34 kV, dan mampu bekerja pada arus 31.5 kA. Solefuse ini digunakan untuk melindungi trafo tegangan (PT) dari gangguan hubung singkat. Sole fuse yang digunakan adalah dengan kapasitas 1 Amp
Gambar 3. Solefuse
dalam melindungi trafo tegangan
5. Peralatan di dalam Kubikel
5.1 Busbar
Busbar digunakan untuk mengumpulkan tenaga listrik dengan tegangan 20 kV serta membaginya ke tempat-tempat yang diperlukan.
Gambar 4. Busbar
6. Pemutus Daya DM 1A
Pemutus tenaga (PMT) atau DM 1A adalah saklar bertekanan yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus/daya listrik sesuai ratingnya. Pada saat terjadi pemutusan maka akan terjadi busur api. Pemadam busur api listrik pada waktu pemutusan dapat dilakukan oleh beberapa macam bahan seperti minyak, udara atau gas.
Berikut macam PMT :
6.1. SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)SF6
Sifat gas SF6 murni adalah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada suhu diatas 150º C, gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastic serta memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan
pertambahan tekanan. Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam. Rating
tegangan CB adalah antara .
CARA MENGOPERASIKAN KUBIKEL 20KV
Cara mengoperasikan kubikel 20kV adalah seperti urutan sebagai
berikut;
Gambar 5. Tombol On/Off, Keyswitch dan pilot lamp untuk
pemgoperasian Kubikel 20kV
1.
Posisikan
modul IM pada posisi ON melalui handel switch pada modul IM tidak terhubung ke
ES)
2.
Posisikan
keyswitch pada posisi “local”
3.
Masukkan
FCO yang terdapat di tiang TM dan pastikan FCO benar-benar masuk dalam kondisi
sempurna
4.
Cek
indikator pilot lamp, seharusnya lampu indikator open warna hijau menyala
(indikator “open”)
5.
Cek
besarnya tegangan TM pada pembacaan power meter
yang terdapat di panel kubikel. Penunjukan meter harus menunjukkan
20.000V disetiap fasanya.
6.
Bila
tegangan sudah normal maka tekan tombol push botton warna hijau “close” dan
lampu indikator akan berubah nyala menjadi nyala warna merah (“close”)
7.
Amati
sesaat. Bila dirasa ada kelainan atau gangguan pada trafo maupun jaringan
listrik maka segera tekan tombol push botton warna merah “open”. Sehingga
kubikel off dan PLTS terpisah dari jaringan atau grid 20kV
PEMELIHARAAN KUBIKEL 20KV
1 Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan merupakan upaya untuk mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik akan tercapai. Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan maka dapat menimbulkan kerugian yang cukup besar.
Pemeliharaan merupakan upaya untuk mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik akan tercapai. Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan maka dapat menimbulkan kerugian yang cukup besar.
2 Tujuan Pemeliharaan
Tujuan pemeliharaannya adalah untuk mempertahankan kondisi atau menjaga agar peralatan menjadi tahan lama dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan.
3 Jenis-jenis pemeliharaan
a. Pemeliharaan preventive : Pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan
b. Pemeliharaan Prediktif : Dilakukan dengan cara memprediksi kondisi peralatan listrik
c. Pemeliharaan korektif :Pemeliharaan yang dilakukan secara
terencana ketika peralatn listrik mengalami kelainan
d. Pemeliharaan darurat : Pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak
d. Pemeliharaan darurat : Pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak
Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi
rusak atau terjadi gangguan Misalnya busbar akan berkarat, atau solefuse akan terbakar
tanpa diketahui.
Gambar 5 Contoh
Busbar yang berkarat
I.
Alat
yang dibutuhkan
1. Modul
Praktikum paralel generator.
2. Kubikel
20kV
3. Trafo
3 phasa hubungan Delta / Bintang sebagai trafo distribusi
4. Beban
lampu pijar yang dihubungkan bintang
5. Kabel
secukupnya
D. RANGKAIAN PERCOBAAN
4.
LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
1. Periksa dan catatlah spesifikasi
dari motor penggerak dan generatornya dan ukur tahanan isolasi dari peralatan
kubikel yang mau dioperasikan
2. Buat rangkaian seperti gambar di
atas
3. Pasanglah output generator 1 pada
terminal input generator 1 yang terdapat pada modul.
4. Pasanglah output generator 2 pada
terminal input generator 2 yang terdapat pada modul.
5. Kemudian sambungkan output dari
paralel generator ke input dari kubikel 20kV
6. Sambungkan output kubikel 20kV ke
input trafo D/Y sisi 380V
7. Samungkan outpun trafo sisi Y dengan
beban lampu yang terhubung bintang
8. Memasukan steaker yang terdapat pada
modul ke jala-jala PLN 220 Volt kemudian tekan switch ON utuk menyalakan modul
9. Terdapat dua mode pada modul yaitu
mode otomatis dan mode manual. Untuk menjalankan mode manual terlebih dahulu
arahkan toggle yang terdapat di modul pada mode manual. Untuk menjalankan mode
otomatis terlebih dahulu arahkan toggle yang terdapat di modul pada mode otomatis.
10. Jika dipilih mode manual berikut
adalah petunjuk penggunaan mode manual:
a. Nyalakan generator 1 dan atur
tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemuadian tekan switch ON pada
output generator 1.
b. Nyalakan generator 2 dan atur
tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemuadian tekan switch ON pada
output generator 2.
c. Tekan push button ON G1 untuk
menyalakan lampu dengan supply generator 1. Gunakan power meter untuk melihat
perbedaan fasa kedua generator dengan meletakkan salah satu probe power meter
pada output
generator 1 pada fasa S dan letakkan
satu probe lainnya pada output generator 2 fasa S.
d. Ketika nilai tegangan pada power
meter kurang dari 1 volt generator 2 siap untuk disinkronkan dengan generator
1.Tekan push button On G2, dan jika kontaktor generator 2 menyalakan MCB tidak
trip maka sinkronisasi telah berhasil dilakukan.
e. Jika MCB trip, tekan switch OFF pada
output generator 1 dan output generator 2, kemudian ON kan MCB Lakukan langkah
3a hingga 3d jika sinkronisasi belum berhasil dilakukan.
f. Untuk menghentikan sinkronisasi mode
manual tekan push button OFF yang terdapat pada modul.
8. Jika dipilih mode otomatis berikut
adalah petunjuk penggunaan mode otomatis:
a. Nyalakan generator 1 dan atur
tegangan output 380volt dan frekuensi 50Hz kemudian tekan switch ON pada output
generator 1 maka kontaktor 1 untuk supply lampu secara otomatis akan ON.
b. Nyalakan generator 2 dan atur
tegangan output 380 volt dan frekuensi 50Hz kemudian tekan switch ON pada
output generator 2.
c. Jika kedua generator mencapai
parameter yang sama, tegangan 380 volt frekuensi 50Hz dan beda fasa kedua
generator 0, maka sinkronisasi secara otomatis berhasil. Jika parameter terjadi
perubahan, secara otomatis sinkronisasi akan OFF.
9. Catatlah hasil tegangan, frekuensi
dan beda fasa ketika kedua generator telah sinkron.
10. Nyalakan kubikel 20kV dengan cara
memompa spring charge dan kemudian menombol ON kubikel 20kV
11. Amati dan ukur tegangan pada
generator, tegangan pada input trafo dan tegangan pada output trafo
12. Untuk mematikan modul tekan tombol
switch OFF pada kedua output generator, kemudian tekan switch OFF pada modul.
6. TABEL PERCOBAAN
Tahanan Isolasi
Hasil pengukuran tahanan isolasi nilainya harus >> 20 MW
Titik Ukur
(MW |
Phasa R
|
Phasa S
|
Phasa T
|
Hasil Ukur
|
Hasil Ukur
|
Hasil Ukur
|
|
a. Primer-Ground
b. Primer-Sekunder 1 c. Primer-Sekunder 2 d. Sekunder 1 -Arde e. Sekunder 2- Arde f. Sekunder1 -Sekunder 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pengukuran Tahanan Isolasi
Hasil pengukuran tahanan isolasi nilainya harus >> 20 MW
Titik Ukur
(MW |
Phasa R
|
Phasa S
|
Phasa T
|
Hasil Ukur
|
Hasil Ukur
|
Hasil Ukur
|
|
a. Atas- Bawah PMT OFF
b. Atas-Bawah PMT OFF c. Bawah-Ground PMT OFF d. Phasa-Ground PMT ON |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
No comments:
Post a Comment