SYNCHRONIZING GENERATOR
Synchronizing generator adalah memparalelkan kerja dua buah generator atau lebih untuk
mendapatkan daya sebesar jumlah generator tersebut dengan syarat syarat yang telah ditentukan. 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
Dalam kerja parallel generator tidak cukup hanya berdasar pada syarat syarat diatas ada hal lain yang perlu diketahui sebagai penjabaran syarat syarat diatas . Adapun penjabarannya sebagai berikut:
1. Mempunyai tegangan kerja yang sama
Apa yang diharapkan dengan adanya tegangan kerja yang sama ? dengan adanya tegangan kerja yang sama diharapkan pada saat diparalel dengan beban kosong power faktornya 1. Dengan power factor 1 berarti tegangan antara 2 generator persisi sama .jika 2 sumber tegangan itu berasal dari dua sumber yang sifatnya statis misal dari battery atau transformator maka tidak akan ada arus antara kedunya. Namun karena dua sumber merupakan sumber tegangan yang dinamis (diesel generator) Maka power factornya akan terjadi deviasi naik dan turun secara periodic bergantian dan berlawanan. Mengapa bisa terjadi demikian ? Hal ini terjadi karena adanya sedikit perbedaan sudut phase yang sesekali bergeser karena factor gerak dinamis dari diesel penggerak.Itu bisa dibuktikan dengan membaca secara bersamaan Rpm dari kedua genset dalam keadaan sinkron misalnya Generator 1 mempunyai kecepatan putar 1500 dan generator 2 mempunyai kecepatan putar 1501 maka terdapat selisih 1 putaran / menit Dengan perhitungan 1/1500 x 360 derajat maka terdapat beda fase 0,24 derajat dan jika dihitung selisih teganan sebesar cos phi 0,24 derajat x tegangan nominal (400 V )- tegangan nominal (400 V ) dan selisihnya sekitar V dan selisih tegangan yang kecil cukup mengakibatkan timbulnya arus sirkulasi antara 2 buah genset tersebut dan sifatnya tarik menarik . dan itu tidak membahayakan.
Dan pada saat dibebani bersama sama maka power faktornya akan relative sama sesuai dengan power factor beban.
Memang sebaiknya dan idealnya masing masing generator menunjukkan power factor yang sama. Namun jika terjadi power factor yang berbeda dengan selisih tidak terlalu banyak tidak terjadi akibat apa apa. Akibatnya salah satu genset yang mempunyai nilai power factor rendah akan mempunyai nilai arus yang sedikit lebih tinggi. Yang penting diperhatikan adalah tidak melebihi arus nominal dan daya nominal dari genset.
Sebagai contoh : Jika masing masing generator memikul beban 100 kw , dimana generator 1 dengan power factor 0,85 dan yang satu mempunyai power factor 0,75. Maka dengan menggunakan rumus daya aktif didapat selisih arus dan itu tidak ada masalah, dan bisa saja dianggap bahwa generator bekerja independent dengan arus tersebut.
Pada saat generator bekerja parallel perubahan arus excitasi akan merubah power factor , jika arus excitasi diperkuat maka nilai power factor mengecil menjauhi satu, sebaliknya jika excitasi dikurangi
maka nilai power factor akan membesar mendekati 1.
Pada generator yang akan diparalel biasanya didalam alternatornya ditambahkan peralatan yang dinamakan Droop kit . Droop kit ini berupa current transformer yang dipasang. disebagian lilitan dan outputnya disambungkan ke AVR. Droop kit ini berfungsi untuk mengatur power factor berdasarkan besarnya arus beban.. Sehingga pembagian beban kvar diharapkan sama pada kw yang sama. Pada panel panel kontrol modern sudah diperlengkapi dengan modul yang mana sudah terdapat pengaturan Var generator dengan output yang disambungkan ke AVR generator . sehingga secara otomatis masing masing genset berapapun beban kw power factor akan menjadi sama dan seimbang. Hal ini diperuntukkan pada system yang mana system tersebut parallel sesaat atau transfer beban baik antara genset maupun dengan PLN.
Pada saat transfer beban secara soft transfer terjadi pemindahan beban, perubahan power factor yang kecenderungan terjadi diatur secara otomatic oleh modul tersebut, sehingga pada saat transfer beban tidak terjadi perubahan power factor yang berarti.
Pada saat ini banyak pembangkit listrik rental yang terdapat pada PLTD PLTD seluruh Indonesia, dimana pihak swasta menyewakan Gensetnya untuk menambah kapasitas daya terpasang PLN. Pada kondisi ini sedikit berbeda dengan yang diuraikan diatas yaitu masalah pembagian dan pengaturan power factor.
Pada genset rental sudah ditentukan berapa kw beban yang akan disupply dan berapa kwh energi yang akan dikirim.Pada saat mulai memparalelkan tegangan tidak harus sama, karena pengaturan kenaikan beban secara bertahap maka pengaturan penambaha excitasi juga bertahap sampai didapatkan power factor yang dikehendaki. Kita bisa mengatur sendiri power factor yang akan dioperasikan. Bisa 0,8 0,85 0,9 atau 0,95 namun pada umumnya yang lebih disukai pada power factor 0,9 . Mengapa kita bisa mengatur power factor sekehendak kita ? hal ini dikarenakan
kapasitas generator PLN jauh lebih besar dibandingkan generator rental, sehingga perubahan power factor di generator rental tidak begitu mempengaruhi banyak meskipun ada.
Sebagai contoh : Beban system suatu kota atau pulau sebesar 55 mega watt dimana PLN
menyediakan 50 mega dan genset rental dapat beban 5 mega , Jika power factor beban yang ada 0,9 . dimana Pada saat itu Power factor genset PLN 0,9 sedangkan rental juga diset 0,9. Jika suatu saat Power factor genset rental diturunkan menjadi 0,8 dengan mengurangi arus excitasi. Maka
perubahan power factor di pembangkit PLN menjadi 0,91 . sebaliknya jika power factor genset rental diatur menjadi 1 dengan menaikkan arus excitasi, power factor pembangkit PLN menjadi 0,89 sehingga perubahan sebesar 0,01 diabaikan.
Pada saat hendak memparalelkan secara manual generator dengan Catu daya PLN yang sudah berbeban atau generator lain yang sudah berbeban, apa yang mesti dilakukan ? Jika kita menyamakan persis dengan tegangan line / jala jala,maka pada saat breaker close power factor genset akan menunjuk 1 dan beban kw akan menunjuk pada posisi 0, jika kita menambah daya output mesin perlahan lahan , maka power factor akan cenderung menuju ke kapasitif (leading) dan memungkinkan terjadinya reverse power. Untuk menghindari tersebut maka setelah sinkron
penguatan excitasi dulu yang dinaikkan sampai cosphi menunjuk 0,7. seiring dengan itu naikkan daya mesin dengan menaikkan speed adjuster. Pada saat beban naik , cosphi akan naik membesar
mendekati satu. Pada saat bersamaan excitasi diatur mencapai nilai 0,7 demikian seterusnya sampai mencapai nilai yang diinginkan misalnya 1000 kw pada cos phi 0,85.
2. Mempunyai urutan phase yang sama
Yang dimaksud urutan phase adalah arah putaran dari ketiga phase. Arah urutan ini dalam dunia industri dikenal dengan nama CW ( clock wise) yang artinya searah jarum jam dan CCW (counter clock wise ) yang artinya berlawanan dengan jarum jam. Hal ini dapat diukur dengan alat phase sequence type jarum. Dimana jika pada saat mengukur jarum bergerak berputar kekanan dinamakan CW dan jika berputar kekiri dinamakan CCW.
Disamping itu dikenal juga urutan phase ABC dan CBA. ABC identik dengan CW sedangkan CBA identik dengan CCW.
Perlu diketahui bahwa dalam banyak generator mencantumkan symbol R,S,T,N ataupun L1,L2,L3 ,N namun tidak selalu berarti bahwa urutan CW / ABC itu berarti RST atau L1L2L3 jika diukur urutan STR, TRS ,L2L3L1 itu juga termasuk CW/ABC .
Sebagai contoh : jika kabel penghantar yang keluar dari generator diseragamkan semua berwarna hitam dan tidak ada kode sama sekali, apakah kita bisa membedakan secara visual atau parameter listrik bahwa penghantar itu phasenya R , S , atau T tentu tidak. Kita hanya bisa membedakan arah urutannya saja CW atau CCW. Apapun generatornya jika mempunyai arah urutan yang sama maka dapat dikatakan mempunyai salah satu syarat dari parallel generator. Sehingga bisa jadi pada dua generator yang sama urutan RST pada genset 1 dapat dihubungkan dengan phase STR pada Genset 2 dan itu tidak ada masalah asal keduanya mempunyai arah urutan yang sama.
3. Mempunyai frekuensi kerja yang sama
Didalam dunia industri dikenal 2 buah system frekuensi yaitu 50 hz dan 60 hz . Dalam operasionalnya sebuah genset bisa saja mempunyai frekuensi yang fluktuatif (berubah ubah) karena factor factor tertentu. Pada jaringan distribusi dipasang alat pembatas frekuensi yang membatasi frekuensi pada minimal 48,5 hz dan maksimal 51,5 Hz. Namun pada genset genset pabrik over frekuensi dibatasi sampai 55 hz sebagai overspeed.
Pada saat hendak parallel, dua buah genset tentu tidak mempunyai frekuensi yang sama persis. Jika mempunyai frekuensi yang sama persis maka genset tidak akan bisa parallel karena sudut phasanya belum match, salah satu harus dikurang sedikit atau dilebihi sedikit untuk mendapatkan sudut phase yang tepat. Setelah dapat disinkron dan berhasil sinkron baru kedua genset mempunyai frekuensi yang sama sama persis.
4. Mempunyai sudut phase yang sama
Mempunyai sudut phase yang sama bisa diartikan , kedua phase dari 2 genset mempunyai sudut phase yang berhimpit sama atau 0 derajat. Dalam kenyataannya tidak memungkinkan mempunyai sudut yang berhimpit karena genset yang berputar meskipun dilihat dari parameternya mempunyai frekuensi yang sama namun jika dilihat menggunakan synchronoscope pasti bergerak labil kekiri dan kekanan, dengan kecepatan sudut radian yang ada sangat sulit untuk mendapatkan sudut berhimpit dalam jangka waktu0,5 detik. Breaker membutuhkan waktu tidak kurang dari 0,3 detik untuk close
pada saat ada perintah close.
Dalam proses sinkron masih diperkenankan perbedaan sudut maksimal 10 derajat. Dengan perbedaan sudut maksimal 10 derajat selisih tegangan yang terjadi berkisar 49 Volt. Gambar : Skema closing window synchronizing.
Gambar : proses pergeseran fasa antar bus dan genset
Setelah genset berhasil dan telah bekerja sinkron/ parallel, apakah hal itu sudah dikatakan bahwa genset sudah bekerja paralel dengan baik. Tentunya belum dikatakan sempurna sebuah usaha paralel generator sebelum hal hal tersebut dibawah ini bisa di jalankan :
1. Generator set mempunyai system governor yang sama , electrical governor dengan electrical governor , mekanik servo dengan mekanik servo hal ini akan berpengaruh terhadap kepekaan respone terhadap beban kejut.
2. Agar genset pada saat sinkron dapat mensupply beban dengan seimbang dengan genset lain maka masing masing genset dianjurkan untuk memiliki load sharing terutama untuk yang system
automatic.
3. Pada beban rendah maupun tinggi dianjurkan masing masing genset mempunyai power factor yang relative sama. Baik pada sinkron manual maupun sinkron otomatic.
4. Pada saat pembebanan / beban kejut masing masing genset mempunyai response yang sama , hal ini berkaitan dengan penyetelan droop speed dan pengaturan speed control.
5. Pada saat pelepasan beban dianjurkan dengan soft unloading yaitu secara perlahan lahan dengan pengaturan speed dan voltage.
6. Pada saat pemasukan beban dianjurkan dengan soft unloading yaitu secara perlahan lahan dengan pengaturan speed dan Voltage.
7. Pada saat pembebanan tidak diperkenankan beban mengayun ayun dari genset satu ke genset lainnya, dan harus pada kondisi konstan.
8. Pada dua genset yang berbeda kapasitasnya pembebanan pada masing masing genset sebaiknya secara proporsional.
Pada peralatan modern saat ini sudah banyak diciptakan modul modul yang dapat mengakomodasi kebutuhan synhcrone genset, berikut load sharing, synchronizing, dependent start stop, dan lain lain. Bahkan controlling dan monitoring dapat diakses jarak jauh baik menggunakan kabel data ataupun wireless.
Berikut ini bisa dijelaskan mengenai fasilitas yang ada pada modul modul modern antara lain : 1. Dependent Start/ stop genset
Adalah fasilitas yang dapat mengatur berapa genset yang hidup menyesuaikan kebutuhan beban, jika beban kecil maka memerintahkan genset yang lainnya untuk shutdown dengan soft unloading terlebih dulu. Demikian juga bila beban secara bertahap naik sampai melampaui setting yang kita tetapkan maka genset yang lainnya akan diperintahkan start secara otomatis dan sinkron otomatis. 2. Peak saving genset
Adalah fasilitas dalam modul yang berfungsi untuk memberikan tambahan daya pada trafo , sebagai contoh kapasitas terpasang suatu bangunan 2000 KVA beban puncak mencapai 1400 kw , karena kondisi temperature dan suhu transformator sudah maksimal dan kritis , sedangkan masih ada kecenderungan penambahan beban sehingga akan sangat beresiko, maka genset dioperasikan paralel untuk memberikan tambahan daya. Pada saat beban sudah hampir mencapai kapasitas maksimal trafo maka genset akan secara otomatis start dan otomatis akan parelel.
Beban trafo akan dibuat tetap sedangkan kelebihannya akan disupply oleh Genset. Jika suatu saat beban menurun . maka otomatis genset akan diperintahkan untuk melepaskan beban dan shuting down.
3. Base load kontrol
Base load kontrol adalah fasilitas dari modul yang mengatur beban genset secara konstan. Sedangkan kelebihannya yang fluktuatif di supply oleh trafo.
Sebagai contoh bila sebuah rental genset dimana pihak rental harus memberikan daya sebasar 1000 kw secara kontinu maka genset bisa mensupply 1000 kw meskipun beban berubah ubah , kelebihan akan disupply oleh PLN .
Sebagai contoh lain dua buah generator 1000 KVA bekerja paralel dimana salah satu genset Karena alasan teknis dibatasi hanya maksimal 500 Kw sedangkan genset yang satunya yang mensupply beban sisanya .
4. Dapat dioperasikan jarak jauh dengan menggunakan kabel data sampai sejauh 300 meter. Dalam operasional jarak jauh dapat dilakukan start dan stop engine, terbaca parameter listrik antara lain kw,kva,kvar,volt, hz,cosphi,volt dc, running hours dll.
Pengaruh dan akibat yang ditimbulkan bila syarat syarat paralel generator tidak dipenuhi : 1. Pada generator yang diparalel dengan PLN , maka apabila generator yang akan diparalel
mempunyai tegangan lebih tinggi maka begitu breaker close generator tersebut mempunyai power factor yang rendah, namun tidak membahayakan karena power factor di PLN masih induktif dan berdaya besar.Dan apabila jika generator itu mempunyai tegangan yang lebih rendah maka power factor akan bersifat kapasitif dan mempunyai kecenderungan akan terjadi reverse power. Reverse power dibatasi pada level 5 % dari daya nominal.
Pada generator yang diparalel dengan generator pada saat sama sama belum berbeban, maka apabila tegangan lebih tinggi power factor akan rendah ( induktif) namun sebaliknya power factor genset yang lain akan juga rendah namun bersifat kapasitif. Hingga genset yang lain mempunyai kecenderungan reverse power.
2. Jika urutan phase tidak sama system ABC di parallel
dengan system CBA, maka akan terjadi selisih tegangan sebesar 2 kali tegangan nominal ,hal itu bisa dideteksi dengan diukur secara manual menggunakan voltmeter, pada saat synchronoscope
3. Jika frekuensi tidak sama diparalelkan maka akan terjadi beberapa kemungkinan yaitu dari yang paling ringan sampai yang paling berat. Sebagai contoh generator 1 mempunyai frekuensi 49 hz sedangkan generator 2 mempunyai frekuensi 50 hz. Dengan melihat synchronoscope maka jarum akan berputar dengan kecepatan sudut 2 phi r/ detik atau 1putaran/ detik. Jika pada saat masuk pas pada sudut nol maka generator yang memiliki frekuensi lebih rendah akan mengalami reverse power dimana pada saat terhubung sinkron fekuensi ada pada 49,5 Hz . Dan proteksi reverse power akan bekerja mengamankan , namun jika pada saat masuk sinkron pas posisi synchronoscope di sudut 180 derajat itu berarti terjadi selisih tegangan yang sangat besar disamping kemungkinan reverse juga terjadi kerusakan yang fatal terhadap generator, di breaker akan muncul arus yang besar dan menimbulkan percikan api yang besar dan diengine akan terjadi hunting sesaat…dan hal itu bisa mengakibatkan kerusakan mekanis sampai patah pada cransaft. Karena tekanan beban besar yang tiba tiba.
4. Jika sudut fase tidak sama namun kecenderungan frekuensi sama hanya akan menyebabkan hunting sesaat tanpa ada kemungkinan reverse power, namun juga sangat berbahaya jika berbeda sudutnya terlalu besar , engine akan mengalami tekanan sesaat hingga hunting.
Power Factor Correction
Perbaikan faktor kerja adalah suatu usaha atau langkah langkah untuk dapat mencapai system kelistrikan yang optimal. Power factor yang buruk dapat merugikan suatu sistem kelistrikan. Adapun kerugian yang dapat ditimbulkan dengan adanya factor kerja yang buruk atau rendah adalah : 1. Daya terpasang listrik PLN ( KVA) tidak dapat optimal. Jika beban yang ada sudah mencapai batas arus yang diijinkan . maka tidak dapat menambah beban listrik lagi sedangkan kw yang terpakai masih dibawah daya terpasang.
2. Dengan power factor yang rendah akan dikenakan penalty / denda dari PLN yang nilai rupiah / kvarh nya cukup tinggi. Hal ini karena sudah melebihi ketentuan yang distandarkan dari PLN yaitu sebesar 0,85.
3. Dengan power factor yang rendah maka arus menjadi lebih tinggi. Dengan arus yang tinggi ini akan menjadikan kabel lebih panas karena energi yang terbuang karena arus . sesuai dengan rumus I Rt . maka dengan tahanan kabel yang tetap dan arus yang melewati kabel berbanding lurus dengan panas yang dikeluarkan.
4. Jika instalasi dengan kabel penghantar yang panjang dan jauh maka akan menyebabkan tegangan jatuh ( V ) semakin besar diujung beban . Tegangan jatuh berbanding lurus dengan arus yang melewati penghantar.
Dengan keempat kerugian yang ditimbulkan oleh karena power factor yang rendah maka diupayakan memperbaikinya dengan memasang capasitor bank.
Bagaimanakah konsep dasar sehingga dengan pemasangan kapasitor bank dapat memperbaiki factor kerja dari suatu sistem kelistrikan ? Hal itu dapat dijelaskan sebagai berikut:
- Beban beban yang mempunyai kecenderungan memiliki cosphi kurang dari satu tertinggal (
denga ballastnya, motor motor listrik, las listrik dan transformator regulator.
- Sehingga daya listrik yang dipakai untuk mengoperasikan peralatan tersebut terdiri dari dua unsur yaitu daya aktif dan daya reaktif.
- Daya aktif adalah daya yang terpakai yang terukur dengan kilowattmeter. Daya ini membentuk energi aktif persatuan waktu dan dapat diukur dengan kwh meter.
- Sedangkan daya reaktif adalah daya yang terpakai sebagai energi pembangkitan flux magnetic sehingga timbul magnetisasi. Dan daya ini dikembalikan ke system karena efek induksi
elektromagnetik itu sendiri.
Capasitor bank adalah sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu. Besaran yang sering dipakai adalah Kvar ( Kilovolt ampere reaktif ) meskipun didalamnya terkandung / tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau
microfarad. Kapasitor ini mempunyai sifat listrik yang kapasitif ( leading ). Sehingga mempunyai sifat mengurangi / menghilangkan terhadap sifat induktif ( leaging ) .Dengan Dasar inilah Nilai power factor diperbaiki.
Power Factor angle Active Power Apparent Power Reactive Power j
Power factor : cos j = kW
kVA
MENGHITUNG DAYA REAKTIF YANG DIPERLUKAN UNTUK MEMPERBAIKI FAKTOR KERJA
Berapakah kapasitas daya reaktif yang diperlukan untuk memperbaiki system instalasi agar dicapai power factor yang diinginkan .Ada beberapa metode yang bisa digunakan yaitu :
1. Metode tabel Cos Phi
Metoda ini menggunakan table cos phi (terlampir).Data yang diperlukan adalah daya beban puncak dan factor daya (cos phi )
Contoh :
Sebuah instalasi pabrik memiliki factor daya 0,7 untuk beban puncak 600 kw jika factor daya yang diinginkan menjadi 0,93 diperlukan daya kapasitor sebesar :
Dari tabel didapat angka : 0,62
Maka daya reaktif yang diperlukan = 0,62 x 600 kw = 372 kvar 2. Pembacaan Kvarh meter
Dengan uji petik pembacaan Kvarh meter analog pada beban puncak Data yang diperlukan adalah Ratio CT, Ratio PT dan Rev./kvarh Contoh :
Pembacaan putaran piringan kvarh meter setiap 10 putaran adalah 60 dtk. CT Ratio 20/5 A, PT Ratio 20 / 0,1 KV dan rev / kvarh = 900 putaran / kvarh
Daya reaktif yang diperlukan :
CT ratio ( 4)x PT ratio(200) x 3600 dt /60 dtk x 10 putaran --- 900 putaran / Kvarh
= 480.000 / 900 = 533 kvar
3. Pembacaan ampere dan cos phi
Dengan pembacaan ampere meter pada beban puncak dan pembacaan power factor pada beban puncak. Contoh =
Besar arus rata rata pada beban puncak 1000 Ampere Power factor pada beban puncak 0,8 tertinggal (cosphi 1 ) Power factor yang direncanakan 1 ( cos phi 2 )
Q = 3 x VL x ( I sin phi 1 – I cos phi 1 x sinphi 2 ) --- Cos phi 2 Q = 1,732 x 400 V x ( 1000 x 0,6 - 1000 x 0,8 x 0 ) --- 1 Q = 692 x 600 Q = 415 Kvar
4.Pembacaan kw dan cos phi
Metode ini bersifat global yang diperkirakan power factor target cosphi 1 Dengan rumus dasar :
KVA = KW + KVAR KVAR = KVA - KW
Contoh : Beban maksimum 400 kw pada cos phi 0,8 Beban dihitung KVA = 400/ 0,8 = 500
= 300 KVAR
Jika target power factor yang diharapkan kurang dari satu maka dapat menggunakan rumus : Cos phi 1 ( awal ) = 0,8
Cos phi 2 (target) = 0,95 Daya aktif = 400 kw Rumus =
Kvar = Kw ( tan phi 1 - tan phi 2 ) 1 1 Kvar = Kw ( --- -1 - --- - 1 ) Cosphi 1 cosphi 2 1 1 = 400 ( --- -1 - --- - 1 ) 0,8 0,95 = 400 ( 0,75 - 0,33 ) = 168 Kvar
5. Pembacaan rekening/tagihan listrik
Metode ini memerlukan data dari kwitansi selama satu periode (misalnya 1 tahun ). Kemudian data diambil dari pembayaran denda kvar tertinggi. Data lain yang diperlukan adalah jumlah waktu pemakaian.
Kvarh tertinggi 63504
Q = --- = --- = 265 Kvar Waktu pemakaian 8 jam x 30 hari
Aparrent power Active Power Reactive power New Apparent Power j 1
j 2
METODA PEMASANGAN INSTALASI KAPASITOR
Cara pemasangan instalasi kapasitor dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu : 1. Global compensation
Dengan metode ini kapasitor dipasang di induk panel ( MDP )
Arus yang turun dari pemasangan model ini hanya di penghantar antara panel MDP dan
transformator. Sedangkan arus yang lewat setelah MDP tidak turun dengan demikian rugi akibat disipasi panas pada penghantar setelah MDP tidak terpengaruh. Terlebih instalasi tenaga dengan penghantar yang cukup panjang Delta Voltagenya masih cukup besar.
2. Sectoral Compensation
Dengan metoda ini kapasitor yang terdiri dari beberapa panel kapasitor dipasang dipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan pada industri dengan kapasitas beban terpasang besar sampai ribuan kva dan terlebih jarak antara panel MDP dan SDP cukup berjauhan.
3. Individual Compensation
Dengan metoda ini kapasitor langsung dipasang pada masing masing beban khususnya yang mempunyai daya yang besar. Cara ini sebenarnya lebih efektif dan lebih baik dari segi teknisnya. Namun ada kekurangan nya yaitu harus menyediakan ruang atau tempat khusus untuk meletakkan kapasitor tersebut sehingga mengurangi nilai estetika. Disamping itu jika mesin yang dipasang sampai ratusan buah berarti total cost yang di perlukan lebih besar dari metode diatas
HARMONIC WAVE ( GELOMBANG HARMONIC )
Beban listrik di industri dapat dikelompokkan menjadi 2 bagian yaitu
- Beban linier Yang dimaksud dengan beban linier adalah beban beban listrik yang tidak
menimbulkan distorsi gelombang frekuensi . Hingga jika dilihat dari spectrum gelombang arus dan tegangan tidak nampak gelombang dengan frekuensi yang lain. Misalnya motor listrik induksi , pemanas , pijar dan lain lain
- Beban non linier Yang dimaksud beban non linier adalah beban beban listrik yang dapat menimbulkan distorsi arus dan tegangan sehingga bentuk gelombang sudah tidak lagi sempurna sinusoida melainkan bisa dilihat seperti gambar. Frekuensi lain yang mucul akibat hal ini yang dinamakan gelombang harmonic. Beban beban listrik yang mengandung harmonic tinggi antara lain mesin las listrik, inverter, soft starter, motor motor DC, UPS, trafo saturasi,tanur listrik
Dari kedua jenis beban ini beban non linier inilah yang dapat merusakkan kapasitor bank jika harmonic yang dihasilkan peralatan listrik berlebihan. Satuan haromic dalam prosen diukur dengan menggunakan alat ukur khusus ( Power quality meter ). Jenis kapasitor yang akan digunakan juga tergantung sampai seberapa besar Total daya peralatan yang mengandung harmonic dibandingkan dengan total daya trafo dalam satuan persen. Pada batas tertentu diatas 15 % maka harmonic ini dapat berpotensi merusakkan kapasitor .
Selain dapat berpotensi merusakkan kapasitor harmonic ini juga dapat menyebabkan :
rendemen dari peralatan tersebut.
2. Combinasi parallel antara beban dan kapasitor dapat menimbulkan resonansi yang sifatnya memperkuat harmonic.dan berbahaya bagi peralatan elektronik.
3. Karena harmonic berpengaruh terhadap flux motor sehingga menimbulkan mekanikal vibrasi , noise dan ripple pada torsi motor.
4. Karena terpengaruh harmonic interference maka peralatan proteksi yang sifatnya elektronik dapat terpengaruh dan dapat mengalami kegagalan.
5. Karena gelombang arus dan tegangan sudah terdistorsi dengan harmonic maka pengukuran dengan instrument listrik bisa tidak lagi akurat karena gelombang arus dan tegangan sudah tidak sinusoida murni.
Bagi peralatan peralatan elektronik vital sangat diperlukan peralatan pencegah harmonic buruk yaitu dengan memasang Filter harmonic yang bekerja menghilangkan gelombang harmonic.
Gambar : Filter Harmonic
Sedang untuk pengaman kapasitor dipasang kapasitor yang mempunyai tegangan kerja lebih tinggi sampai 525Volt dan kapasitas lebih tinggi.
Sebagai contoh : Kapasitor dengan daya 50 Kvar dengan tegangan 470 Volt dipasang pada jaringan 415 Volt maka kapasitas capasitor turun menjadi :
V2
P2 = --- x P1 V1
= 415 V
--- x 50 Kvar =kurang lebih 40 Kvar 470 V
Dan Jika harmonic sudah mencapai nilai tinggi hingga kapasitor tegangan 470 V masih terlalu rendah tegangannya , maka dapat digunakan Detuned Reactor.
Detuned reactor adalah coil impedansi yang dipasang seri dengan kapasitor bank yang telah dinaikkan range tegangannya menjadi 525 V.
Gambar : Detuned Reactor
Pemasangan Detuned Reactor akan memberikan keuntungan :
- Melindungi kapasitor dari kerusakan akibat kelebihan tegangan / arus karena harmonic yang terlalu tinggi.
- Dapat menurunkan prosentase harmonic pada jaringan.
1. Main switch / load Break switch
Main switch ini sebagai peralatan kontrol dan isolasi jika ada pemeliharaan panel . Sedangkan untuk pengaman kabel / instalasi sudah tersedia disisi atasnya (dari) MDP.Mains switch atau lebih dikenal load break switch adalah peralatan pemutus dan penyambung yang sifatnya on load yakni dapat diputus dan disambung dalam keadaan berbeban, berbeda dengan on-off switch model knife yang hanya dioperasikan pada saat tidak berbeban .
Untuk menentukan kapasitas yang dipakai dengan perhitungan minimal 25 % lebih besar dari perhitungan KVar terpasang dari sebagai contoh :
Jika daya kvar terpasang 400 Kvar dengan arus 600 Ampere , maka pilihan kita berdasarkan 600 A + 25 % = 757 Ampere yang dipakai size 800 Ampere.
2. Kapasitor Breaker.
Kapasitor Breaker digunkakan untuk mengamankan instalasi kabel dari breaker ke Kapasitor bank dan juga kapasitor itu sendiri. Kapasitas breaker yang digunakan sebesar 1,5 kali dari arus nominal dengan I m = 10 x Ir.
Untuk menghitung besarnya arus dapat digunakan rumus I n = Qc / 3 . VL
Sebagai contoh : masing masing steps dari 10 steps besarnya 20 Kvar maka dengan menggunakan rumus diatas didapat besarnya arus sebesar 29 ampere , maka pemilihan kapasitas breaker sebesar 29 + 50 % = 43 A atau yang dipakai 40 Ampere.
Selain breaker dapat pula digunakan Fuse , Pemakaian Fuse ini sebenarnya lebih baik karena respon dari kondisi over current dan Short circuit lebih baik namun tidak efisien dalam pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu ada penggantian fuse. Jika memakai fuse perhitungannya juga sama dengan pemakaian breaker.
3. Magnetic Contactor
Magnetic contactor diperlukan sebagai Peralatan kontrol.Beban kapasitor mempunyai arus puncak yang tinggi , lebih tinggi dari beban motor. Untuk pemilihan magnetic contactor minimal 10 % lebih tinggi dari arus nominal ( pada AC 3 dengan beban induktif/kapasitif). Pemilihan magnetic dengan range ampere lebih tinggi akan lebih baik sehingga umur pemakaian magnetic contactor lebih lama. 5. Kapasitor Bank
Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif..yang akan berfungsi sebagai penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVar sampai 60 Kvar. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt.
Peralatan ini berfungsi untuk mengatur kerja kontaktor agar daya reaktif yang akan disupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan. Dengan acuan pembacaan besaran arus dan tegangan pada sisi utama Breaker maka daya reaktif yang dibutuhkan dapat terbaca dan regulator inilah yang akan mengatur kapan dan berapa daya reaktif yang diperlukan. Peralatan ini mempunyai bermacam macam steps dari 6 steps , 12 steps sampai 18 steps. Peralatan tambahan yang biasa digunakan pada panel kapasitor antara lain :
- Push button on dan push button off yang berfungsi mengoperasikan magnetic contactor secara manual.
- Selektor auto – off – manual yang berfungsi memilih system operasional auto dari modul atau manual dari push button.
- Exhaust fan + thermostat yang berfungsi mengatur ambein temperature dalam ruang panel kapasitor. Karena kapasitor , kontaktor dan kabel penghantar mempunyai disipasi daya panas yang besar maka temperature ruang panel meningkat.setelah setting dari thermostat terlampaui maka exhust fan akan otomatic berhenti.
DESIGN DAN PERENCANAAN PANEL KAPASITOR
Suatu pabrik mempunyai parameter listrik sebagai berikut : Pada beban puncak / full operasional terbaca :
Ampere : 1200 Ampere Tegangan : 385 Volt AC
Cos phi : 0,75 ( cosphi 1 ) = sin phi 1 : 0,661 Kw meter : 600 Kw
Cos phi yang ditargetkan : 0,96 (cosphi 2 ) = sin phi 2 : 0,28 Perhitungan dengan rumus :
Ic = ( Arus Maksimum x sin phi 1) – ( Arus maksimum x cos phi 1 x sin phi 2 ) --- Cos phi 2 = ( 1200 x 0,661 ) - ( 1200 x 0,75 x 0,28 ) --- 0,96 = 793 ,2 - 262,5 = 530,7 Ampere Reaktif Qc = 3 x VL x Ic = 1,732 x 385 x 530,7 = 353,88 Kvar = 354 Kvar
Kapasitor yang dibutuhkan :
Tegangan kerja kapasitor 415 V ( V 2 ) Tegangan jala jala terukur 385 V ( V1 ) Daya reaktive terhitung 354 Kvar ( Q1 ) Daya Reaktive Kebutuhan ( Q2) ? Q 1 354
Q 2 = --- = --- = 411,6 Kvar = 420 Kvar ( V1 / V2 ) ( 385/ 415 )
Jadi kebutuhan daya reaktif aktualnya 420 Kvar 1. Mains switch yang digunakan sebesar :
MS = 1,25 x I c = 1,25 x 530 Ampere = 662 Ampere Bisa dipilih antara kapasitas switch 630 A atau 800 A
Selain Load break switch ( LBS ) bisa digunakan MCCB atau fuse 2. Regulator yang di pilih mempunyai 12 steps dengan perhitungan
10 Kvar x 1 steps , 20 kvar x 1 steps , 30 Kvar x 1 steps dan 40 Kvar 9 steps = 10 + 20 + 30 + 360 = 420 Kvar
Current transformer yang dipakai 600 / 5 A atau menggunakan Current transformer yang sudah ada di panel MDP berapapun ampernya, Reactive power regulator dapat menyesuaikan settingan. 3. Pemutus tenaga yang digunakan bisa menggunakan MCCB atau Fuse
Untuk 10 Kvar = 20 Ampere ( fuse 25 Ampere) Untuk 20 Kvar = 40 Ampere ( fuse 50 Ampere ) Untuk 30 KVar = 60 Ampere ( fuse 80 Ampere ) Untuk 40 Kvar = 80 Ampere ( fuse 100 Ampere)
Dianjurkan memilih breaker dengan breaking capacity yang tinggi minimal 25 KA. 4. Magnetic contactor yang digunakan untuk kapasitor
10 Kvar = 20 Ampere 20 Kvar = 40 Ampere 30 Kvar = 60 Ampere 40 Kvar = 80 Ampere
Rating ampere kontaktor kondisi pada AC 3 bukan AC1
5. Kapasitor bank yang digunakan pada tegangan jaringan 400/415 V 10 Kvar 1 unit
20 Kvar 1 unit 30 Kvar 1 unit
40 Kvar 9 unit
6. Busbar utama untuk kapasitas 600 Ampere menggunakan ukuran
8 x 50 mm = 400 mm 2 (batang tembaga ).Untuk busbar main switch menggunakan ukuran 10 x 30 mm = 300 mm2
7. Kabel Power kapasitor bank menggunakan kabel NYA / NYAF 10 Kvar = 6 mm 2
20 Kvar = 10 mm 2 30 Kvar = 16 mm 2 40 Kvar = 25 mm 2 Additional komponen :
- Exhaust fan 60 watt 220 V + Thermostat - Selektor auto manual
- Push button on – off - Pilot lamp
- Mcb control / fuse control - Cover pertinax 2 mm
Box panel yang digunakan ukuran : Tinggi : 200 cm
Panjang : 150 cm ( 2 pintu ) Tebal / dalam : 75 cm Tebal plat : 1,8 mm – 2 mm Warna : Grey RAL 7032 Cat : Powder Coating
Langkah perakitan dan instalasi :
1. Atur dan pasang dudukan Main Switch, MCCB , Magnetic contactor , dan kapasitor bank 2. Ukur dan setting dudukan untuk busbar utama
3. Ukur dan setting untuk busbar mains switch 4. Lubangi busbar dan cat sesuai dengan urutan RST
5. Lubangi dudukan plat untuk pasang Main switch ,MCCB,Kontaktor dan kapasitor
6. Lubangi pintu panel sesuai gambar rencana untuk Modul regulator ,pilot lamp, push button dan selector auto manual.
7. Pasang semua komponen pada tempatnya sesuai gambar
8. Instalasi Kabel Power dari Busbar , MCCB, Magnetic contactor sampai Kapasitor bank.gunakan sleve kabel untuk menandai phasenya.
9. Instalasi kabel kontrol, dianjurkan menggunakan kabel merah warna standar untuk rangkaian kontrol AC) kabel schoon merah untuk menandai Phase dan Kabel schoon biru untuk menandai
neutral. Untuk RST menggunakan kabel shoon merah,kuning , biru 10. Instalasi kabel kontrol menggunakan marking kabel untuk kemuda Han identifikasi dan pemeliharaan.
Langkah langkah Test Commisioning Panel Kapasitor
1. Tarik kabel Power utama NYY 3 x 1 x 300 mm dari main switch dipanel kapasitor sampai breaker outgoing / busbar panel MDP.
2. Tarik dan instalasi kabel Neutral NYAF 6 mm
3. Tarik kabel grounding dengan ukuran minimal BC 50 mm
4. Tarik kabel instalasi kontrol Current transformer dengan menggunakan kabel NYM 2 x 4 mm , jika jarak antara panel kapasitor dengan panel MDP lebih dari 10 meter maka kabel kontrol Current transformer diperbesar menjadi NYM 2 x 6 mm.
5. Cek ulang penyambungan kabel power dan kabel CT pastikan sudah sesuai urutan dan polaritasnya.
6. Cek dengan ohmmeter antara busbar dengan busbar, dan antara busbar dengan body atau grounding.
7. Semua switch baik main switch , MCCB , mcb kontrol dan selector switch dalam keadaan off. 8. Masukkan tegangan power ke panel Kapasitor. Catat tegangan kerja dan amati.
9. Masukkan main switch diikuti oleh mccb step by step.
10. Naikkan MCB control untuk mengoperasikan modul regulator. 11. Setting C / K regulator dengan rumus :
Ampere step pertama 16 ampere
C/K = --- = --- = 0,13 Ratio CT arus 600/5
12. Setting power factor target pada cos phi 0,96 13. Setting program step utama pada : 1:2:3:4:4:4 14. Setting program stepping capasitor Normal / circular
15. Setelah selesai baca parameter power factor saat itu. Biasanya menunjukkan antara paling rendah 0,65 sampai 0,85. Jika terbaca dibawah 0,5 dimungkinkan terjadi salah koneksi kabel sensor ke regulator / salah fase
16. Selektor dipindah diposisi manual. Pada posisi manual ini semua perintah kontaktor dioperasikan dari push button.
17. Tekan push button satu persatu bergantian. Cek ampere masing masing phase dari kapasitor .Idealnya seimbang jika terjadi ketidak seimbangan terlalu jauh . Terjadi kerusakan pada kapasitor ,bisa juga terjdi pada kontaktor hingga tidak kontak.
18. Baca dan amati besaran ampere yang mengalir apakah sudah sesuai dengan rating ampere yang tertera dalam kapasitas kapasitor.
19. Setelah semua steps diperiksa dan tidak ada kelainan berarti, maka selector dipindah ke posisi auto.
20. Dalam keadaan auto ini steps steps kapasitor akan masuk dengan sendirinya menyesuiakan besaran kvar yang dibutuhkan.
mendekati dari target.
22. Test thermostat dengan memanasinya pakai korek api, beberapa saat setelah thermal setting terlampaui maka exhaust fan harus bekerja.
23. Test commissioning telah selesai.
Bagaimanakah system operasional panel kapasitor bisa bekerja secara otomatis ? Hal tersebut dapat diterangkan sebagai berikut :
- Dalam modul Reactive Power Regulator mempunyai input CT dan input tegangan, sehingga bisa terbaca arus, tegangan , power factor, KVA, KW dan KVAR,parameter ini tidak selalu ditampilkan dalam layar akan tetapi selalu terbaca dalam proses internal modul Dan parameter Kvar ini yang dipakai sebagai acuan berapa steps dan berapa Kvar yang masuk kesistem agar power factor mencapai target. Waktu tunda dan model rotasi dari steps by stepas dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.
- Jika pada saat beban awal mempunyai power factor yang rendah dengan beban rendah maka yang terhitung dalam modul regulator bukan berapa ampere beban atau berapa power factor beban melainkan berapa kvar yang diperlukan untuk mencapai nilai target power factor. Maka kapasitor tidak akan masuk bila nilai kvar yang dibutuhkan dibawah nilai minimum Kvar yang tersedia.
- Jika pada suatu saat beban bertambah besar dimana beban ini mengandung beban induktif antara lain lampu mercury, Motor motor listrik, AC dll. Maka dalam modul akan mendeteksi Kva menjadi lebih besar maka steps step kontaktor akan masuk memberikan masukan daya reaktif yang dibutuhkan . Karena Kapasitor mempunyai sifat kapasitif sebagai penyeimbang sifat induktif maka power factor dari beban sudah diperbaiki mendekati power factor target.
- Demikian juga sebaliknya jika beban berkurang maka nilai kvar yang disupply kapasitor menjadi berlebihan, hal ini segera dideteksi oleh modul regulator dan segera mengurangi pasokan beban kapasitif , sehingga power factor kembali normal mendekati target.
Contoh perhitungan :
Berapakah nilai Kvar yang dibutuhkan agar power factor dapat mencapai cos phi =1 dan berapakah nilai cosphi total bila terdapat beban beban sebagai berikut :
- 1 buah motor exhaust fan dengan Daya input : 10 kw cos phi 0,8 = 12,5 Kva - 10 buah lampu mercury dengan daya input total 5 kw cos phi 0,5 = 10 Kva - 5 buah motor compressor dengan daya input total 7 kw cos phi 0,7= 10 Kva Dengan menggunakan rumus
Kva = Kw + Kvar Kvar = Kva - kw
= 7,56 Kvar
Kw 22
Cos phi total = --- = --- = 0,676 Kva 32,5
Diesel Engine Generator
Yang maksud dengan Diesel Engine Generator Sets adalah sebuah bentuk pembangkit listrik dimana sebagai penggerak utamanya ( prime mover ) adalah mesin diesel dan di hubungkan (couple) dengan generator listrik dalam satu dudukan ( base frame) yang kokoh dan terinstal dengan baik sehingga dapat dioperasikan dengan baik. Sebagai suatu unit pembangkit listrik yang berpenggerak mesin diesel mempunyai bagian bagian dan system yang saling berkaitan erat. Apa bagian bagian dan system itu dapat diterangkan sebagai berikut
1. Radiator
Radiator adalah bagian dari mesin diesel yang berfungsi sebagai pemindah / pelepas kalor mesin. Konstruksi radiator terdiri dari pipa pipa tipis yang disusun sejajar dan satu sama lain dan dilekatkan sirip sirip plat tipis. Konstruksi ini bertujuan untuk memperluas bidang permukaan dari air yang lewat pipa radiator, dibantu dengan hembusan angin dari kipas radiator yang melewati kisi kisi dan sirip sirip radiator proses perpindahan/ pembuangan berlangsung, hal ini dapat dirasakan bahwa udara yang keluar dari radiator terasa hangat atau panas.
Sistem pendinginan dalam generator engine dapat dibedakan sebagai berikut : 1.1 Direct Air Coolling System
Yaitu system pendinginan udara dihembuskan dari kipas centrifugal yang tersambung secara mekanik dengan mesin. Pendinginan ini tanpa menggunakan air dimana bagian bagian mesin dibentuk sedemikian rupa dengan kisi-kisi yang berselungkup agar luas penampang bagian mesin menjadi lebih luas sehingga pendinginan bisa tercapai secara optimal. Pendinginan model ini jarang digunakan lagi dan hanya untuk kapasitas kapasitas kecil saja.
1.2 Direct Water Cooling Sistem :
Yaitu sistem pendinginan menggunakan media air yang disirkulasikan melalui radiator oleh water pump. Kalor panas yang disirkulasikan oleh radiator dibuang dengan menggunakan kipas radiator yang tersambung secara direct maupun dengan V-belt ke engine. Pada keadaan dingin air
disirkulasikan langsung ke engine tanpa lewat radiator ini dimaksudkan agar engine dapat cepat mencapai temperature kerja berkisar 75 o Celcius. Jika suhu mesin sudah mencapai nilai tertentu mekanikal thermostat akan membuka dengan demikian sebagian air akan mengalir ke radiator dan menjaga temperature kerja mesin. Dimana temperature kerja mesin rata rata 70 o sampai maksimal 85 o. Lebih dari itu engine akan shutdown pada temperature 90 sampai 98 o celcius.
Gambar : Sebuah radiator genset kapasitas 45 KVA 1.3 Separate Water Cooling System :
Yaitu sistem pendinginan secara terpisah. Biasanya engine dalam ruangan (indoor) sedangkan radiator di luar ruangan (outdoor ). Sebagai pengganti penggerak kipas digunakan motor listrik yang disupply dari generator itu sendiri. Sistem ini biasanya dipakai untuk generator berdaya besar diatas 1 Mega Watt. Sistem ini cocok untuk generator yang diletakkan di lantai bawah/ground bangunan (basement) dan tidak memungkinkan dibuat ruang radiator.
1.4 Cooling Tower Water Cooling System :
Yaitu sistem pendinginan menggunakan menara pendingin (cooling tower) dimana air dipompa dan disirkulasikan ke cooling tower. Air kemudian dilewatkan dalam pipa berlubang untuk disemprotkan dalam bentuk butiran air (spray) sehingga titik-titik air tersebut dapat bersinggungan langsung dengan udara yang dihisap keluar / keatas. Sehingga proses pendinginan terjadi. Air yang telah dingin disirkulasikan lewat heat-exchanger yang mana di dalam terdapat pipa pipa air yang
tersambung ke dalam mesin (close circuit) sedangan dalam sirkulasi ke cooling tower terjadi sirkulasi open circuit.
Gambar : Bagan Cooling tower ( menara pendingin ) 2. Water pump
Water pump adalah bagian dari mesin diesel yang berfungsi mensirkulasikan air pendingin ( cooling water ) dari engine ke radiator dan kembali ke engine lagi. Water pump ini digerakkan oleh putaran mesin itu sendiri melewati mekanisme pulley yang disambung dengan V-belt.
Gambar : Water pump engine
3. Dinamo starter
Dinamo starter ini bagian dari mesin yang berfungsi sebagai penggerak awal dari mesin. Dimana melalui mekanisme roda gigi dan pinion dynamo starter ini menggerakkan Flywheel. Dari awal putaran diporos ini akan menghasilkan kompresi diruang bakar dan putaran injection pump yang akan mengabutkan bahan bakar.Setelah terjadi pembakaran dan menghasilkan gerakan berputar sendiri , dynamo akan lepas dari gigi flywheel.
Karena arus start yang tinggi hingga sampai 100 Ampere atau lebih maka diperlukan solenoid, solenoid ini terdapat kontak yang mempunyai rating yang cukup besar hingga mampu men ngalirkan arus sesaat smpai 200 A atau lebih. Seporos dengan solenoid ini terdapat mekanisme penggerak pinion yang akan tersambung dengan flywheel di awal start dan akan terlepas di akhir start.
Lilitan magnetic dari solenoid ini masih cukup besar sehingga perlu penambahan relay bantu..karena kontak kunci mempunyai rating ampere yang terbatas.
Dinamo starter ini didesain untuk bekerja hanya sesaat pada saat starting. Dengan daya kw yang besar dan ukuran fisik yang relative kecil maka kemampuan menahan panas tidak cukup jika
dioperasikan dengan waktu yang agak lama. Paling tidak waktu starting tidak boleh melebihi 10 detik . dan dalam satu perioda tidak lebih dari 7 kali starting dengan interval yang pendek.
start hingga tidak lebih dari 10 detik.
Gambar : Dinamo starter berikut solenoid dan relay bantu Gambar : wiring diagram dynamo starter
Selain menggunakan electric starter, digunakan juga air starter. Hal ini mengingat kapasitas electric starter yang terbatas khususnya untuk genset dengan daya diatas 2000 KVA. Cara bekerjanya sebagai berikut :
Yaitu menggunakan media tekanan udara sebagai energi mekaniknya. Tekanan udara dihasilkan oleh kompressor yang kemudian ditampung dalam tangki tekanan sampai sebatas 25 sampai 30 Bar. Air starter ini terbagi menjadi 2 macam :
1. Air motor starter : yaitu menggunakan sebuah mekanika bilah turbin yang mana tekanan udara yang tinggi sekitar 20-30 bar memutar sudu sudu turbin dan menghasilkan tenaga putar mekanik 1500 – 2500 rpm.Air motor starter ini terpa
sang sama seperti electric motor starter yang akan memutar roda flywheel.
2. Direct pressure : Yaitu tekanan udara yang tersimpan dalam tangki diinjeksikan langsung menuju ruang bakar melalui sebuah distributor dimana distributor ini urutannya menyesuaikan firing order / urutan pengapian. Tekanan yang dibutuhkan sekitar 30 bar.
Gambar : Skema diagram air starting direct pressure system
4. Alternator Charging
Alternator charging adalah bagian dari mesin yang berfungsi sebagai pengisi battery aki sewaktu mesin jalan. Alternator charging ini dilihat dari konstruksinya menyerupai generator 3 phase dimana statornya terlilit kumparan 3 Phase namun tegangannya kecil antara 12 – 15 V atau 24 – 28 V . Keluaran 3 phase ini disearahkan dengan 6 buah dioda sehingga terbentuk terminal positif dan negative. Tegangan DC ini dikontrol oleh regulator. Keluaran dari regulator ini akan mengatur exsitasinya.
Regulator ini berfungsi untuk mengatur arus charging supaya tidak berlebihan, jika aki belum penuh alternator ini akan mengisi dengan laju arus yang cukup besar dan akan mengurangi laju arus pengisian jika aki sudah akan penuh. Didalam terminal alternator terdapat terminal yang dapat dipakai untuk undikasi sinyal bahwa alternator dalam keadaan mengisi.
Untuk mengetahui bahwa alternator sudah bekerja atau mengisi bisa dengan mengukur tegangan baterry pada saat setelah jalan. Diukur dengan voltmeter voltasenya akan perlahan lahan naik .dan akan terlihat jelas dengan pengukuran Voltmeter digital.
Gambar : Alternator charging tampak samping
Gambar : Alternator Charging tampak belakang
Gambar : Wiring Diagram alternator
Gambar : Single line diagram alternator
5. Turbocharger
Turbocharger adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk membantu menaikkan tekanan udara didalam saluran udara masuk, Karena turbocharger tidak lain adalah sebuah compressor yang digerakkan oleh turbin gas buang. Dengan naikknya tekanan didalam saluran udara masuk kandungan udara yang berarti kandungan oksigen akan lebih padat. Dengan kandungan oksigen yang lebih padat maka jumlah bahan bakar yang dapat terbakar akan lebih banyak, sehingga tenaga mesin yang menggunakan turbocharger ini akan meningkat dari 20 sampai 35 % dari daya sebelum menggunakan turbocharger
Gambar : Turbocharger Gambar : Bagan Turbocharger 6. Injection pump
Injection pump adalah bagian dari mesin yang berfungsi sebagai pompa injeksi ke ruang bakar melalui nozel. Pompa injeksi ini mempunyai tekanan kerja yang tinggi hingga mencapai bar.Tekanan kerja yang tinggi inilah hingga bahan bakar solar
dapat dikabutkan diruang bakar.
Injection pump terdiri dari plunger 2 yang digerakkan melalui mekanisme cam yang berputar. Plunger plunger ini yang memompa bahan bakar ke ruang silinder sesuai urutan firing order. Injection pump ini diputar oleh mesin melalui mekanisme roda gigi. Didalam injection pump ini terdapat pengaturan pemasukan bahan bakar sehingga kecepatan/ speed dapat diatur . Gambar : Injection pump
7. Engine Control Panel
Engine Control Panel adalah bagian dari generator sets yang berfungsi sebagai Proteksi, Monitoring, command. roteksi yang dimaksud adalah memberikan pengamanan terhadap mesin antara lain high water temperature switch, low oil pressure switch, overspeed relay . Pada genset yang kapasitas besar proteksi didalamnya lebih banyak dan komplit karena sdh dalam bentuk modul kontrol. Monitoring yang dimaksud adalah pembacaan parameter Volt,Ampere, Frekuensi , jam kerja ,suhu air dan tekanan oli.
Command yang dimaksud adalah untuk perintah start engine, stop engine dan emergency stop. Gambar : Panel engine control analog
Gambar : Panel engine control analog
Gambar : Panel kontrol engine digital ( modul deepsea ) Gambar : Panel kontrol engine digital ( deep sea ) 8. Air Filter
Air filter adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk menyaring atau memfilter udara yang masuk. Udara yang ada disekitar kita mengandung partikel partikel debu , Jika debu debu ini dibiarkan masuk kedalam ruang bakar tanpa difilter terlebih dahulu maka akan mengakibatkan ruang bakar cepat kotor dan hitam karena sebagian dari debu ini akan melekat dan hangus
menempel di kepala silinder.Lama kelamaan performa mesin akan cepat turun karena ruang bakar kotor dan saluran masuk serta buang akan terhambat .
Gambar : Air filter dan indicator air filter 9.Fuel filter
Fuel filter adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk menyaring kotoran kotoran yang ikut terbawa dalam bahan bakar bisa berupa pasir, serbuk serbuk besi atau kotoran lain yang berbahaya bagi mesin. Akibat jika terdapat kotoran yang tidak tersaring adalah mesin akan turun performanya karena saluran injeksi pump ke nosel injector akan buntu dan akan mengganggu kelancaran
pengabutan bahan bakar. Gambar : Fuel Filter 10.Oil Filter
Oil Filter adalah bagian dari mesin untuk menyaring kotoran kotoran yang bersirkulasi, karena pemakaian oli akan menjadi hitam dan serbuk 2 yang ikut terbawa akibat perputaran mesin. Hal ini untuk menghindari dari kerusakan mesin terutama pada dinding silinder agar tidak tergores.
Gambar : Filter minyak pelumas 11.Jacket Water Heater
Adalah perlengkapan tambahan generator yang dipakai untuk mesin kapasitas menengah keatas ( up 250 KVA ). Peralatan ini bentuknya semacam heater pemanas yang dipasang disamping mesin mempunyai 2 buah pipa flexible. Daya yang dipakai untuk pemanas ini berasal dari listrik PLN. Prinsip kerja peralatan ini adalah memanasi sebagian air yang melewati jacket water heater , karena panas sifat alami dari air akan naik sehingga mengelilingi mesin berulang ulang.
Maksud dan tujuan dari pemasangan ini adalah untuk mengkondisikan bahwa genset dalam keadaan selalu hangat dan siap setiap saat jika di start. Dengan kondisi hangat mesin dikondisikan mendekati temperature kerja sehingga bila dibebani dapat lebih optimal. Nilai tingkat panas dari heater ini dibatasi oleh water temperature switch yang ada diengine dengan suhu limit 42 derajat celcius. Jika temperature mesin sudah mencapai suhu tersebut maka arus listrik ke jacket water heater akan terputus.
12.Prelubrication Pump
Prelubrication pump atau disebut priming pump adalah perlengkapan tambahan untuk diesel generator yang berfungsi untuk memberikan pelumasan pada mesin dalam keadaan berhenti/ standby. Pelumasan yang dimaksud adalah mensirkulasikan minyak pelumas keseluruh bagian mesin dengan mekanisme pompa oli yang digerakkan oleh motor listrik. Biasanya pompa ini disetting bahwa setiap 6 jam sekali pompa oli akan hidup selama 6 menit. Dengan kondisi bahwa keadaan mesin sudah terlumasi maka jika suatu saat dibutuhkan untuk hidup bisa segera dibebani dan tidak khawatir kerusakan pada mesin karena oli belum melumasi. Selain untuk itu juga untuk
mengkondisikan bahwa oli tidak mengendap dan mengembun dibandingkan jika tidak dipakai dalam jangka waktu yang lama.
Gambar : Prelubication pump 13. Water Separator
Water Separator adalah peralatan tambahan bagi mesin sebagai pemisah antara bahan bakar dan kandungan air. Kandungan air jika ikut masuk dalam system bahan bakar akan membahayakan terhadap mesin itu sendiri dan bisa rusak. Tangki tangki penampungan bahan bakar yang dibiarkan terlalu lama bisa mengakibatkan pengembunan baik pagi maupun malam, peristiwa ini
memungkinkan terbentuk tetes tetes air yang akan mengendap ditangki bahan bakar. Untuk
menghindari air sampai masuk ke engine maka saluran bahan bakar sebelum ke engine ditambahkan water separator.
Gambar : Water separator 14. Main stator
magnet yang melaluinya menjadi sumber tegangan/ mengeluarkan tegangan. Didalam stator generator terdapat belitan belitan penghantar yang disusun sedemikian rupa sesuai kaidah baik jumlah lilitan, jarak antara lilitan (pitch factor) dan beda sudut antara phase, sehingga menghasilkan tegangan 3 phase yang mempunyai sudut 120 derajat terhadap phase lainnya.
Kemampuan dan kualitas generator ditentukan juga oleh bahan inti besi dan bahan tembaga yang dipakai serta tingkat ketahanan isolasi terhadap panas yang melaluinya. Bahan inti dari stator merupakan bahan terpilih yang mempunyai tingkat permeabilitas magnetic yang tinggi, terbentuk dari lapisan lapisan plat yang terlaminasi satu sama lain. Hal ini adalah dimaksudkan untuk mengurangi rugi besi karena rugi arus hystrisis yang berpusar dalam inti besi.
Demikian juga dengan lilitan tembaga atau kawat email mempunyai kualitas yang khusus disamping biasanya mempunyai lapisan isolasi ( email ) yang double/ ganda. Juga mempunyai ketahahanan yang tinggi sampai 150 derajat celcius sehingga tahanan isolasi masih cukup kuat untuk menahan panasnya stator generator maupun arus lilitan itu sendiri.
15. Mains rotor
Mains rotor adalah bagian dinamis dari generator, yaitu sebagai bagian yang berputar yang memberikan perubahan garis garis gaya magnet terhadap permukaan inti stator. Mains rotor ini terdiri dari inti besi yang membentuk sepatu kutub yang didalamya terdapat kumparan magnet yang akan membentuk kutub utara dan selatan.
Konstruksi Mains rotor ini harus sangat kokoh karena mempunyai bagian yang selalu berputar, bagian yang berputar akan mempunyai gaya tekanan keluar ( sentrifugal ) , untuk itu bisa dilihat bahwa sambungan dan ikatan pada mains rotor terlihat kokoh.
16. Exciter
Exciter adalah bagian generator yang berfungsi untuk pembangkitan tegangan sebagai sumber arus mains rotor untuk pembentukan kutub. Exciter ini terdiri dari exciter stator dan exciter rotor. Exciter stator dapat sumber arus dari AVR sedangkan Exciter rotor mengeluarkan tegangan untuk arus kutub mains rotor.
17. Automatic Voltage Regulator ( AVR )
Adalah bagian dari Generator yang berfungsi mengatur , mengontrol dan memonitor tegangan yang keluar dari mains stator berdasarkan prinsip umpan balik / feed back dimana output dimonitor untuk mengontrol input supaya terjadi keseimbangan antara tegangan keluar dengan tegangan reference.sehingga tegangan yang keluar dari generator selalu konstan dengan berbagai level beban. 18. Cooling Fan
Cooling Fan adalah bagian dari generator yang berfungsi mengeluarkan disipasi panas dari dalam generator, sumber panas yang terbesar berasal dari inti stator dan inti rotor sumber panas lain berasal dari penghantar/ belitan .Cooling fan ini digerakkan oleh poros generator itu sendiri. Dengan bentuk fan sentrifugal yang akan menghisap udara dari dalam generator dan mengeluarkan secara sentrifugal . Cooling fan ini sangat penting artinya untuk menjaga temperature generator tidak
melebihi ambient temperature kerja. 19. Space heater
Space heater adalah peralatan tambahan dari generator yang berfungsi untuk memberikan pemanasan di dalam generator. Pemanasan ini dimaksudkan untuk mengurangi / menghindarkan kelembaban didalam generator. Kelembaban yang berlebihan dapat merusakkan nilai resistansi atau tahanan isolasi dari hantaran / lilitan.
Cooling system ( sistem pendinginan )
Yang dimaksud dengan cooling system adalah metode pendinginan mesin. Pendinginan mesin disini akan membahas pendinginan dengan menggunakan radiator.Bagaimana sirkulasi air pendingin didalam cooling system ini dapat diterangkan sebagai berikut :
1. Pada saat engine start up dan running terjadi proses kimiawi didalam ruang silinder, yaitu
pembakaran campuran bahan bakar dan oksigen oleh karena kompresi yang tinggi. Ledakan ledakan yang terjadi selain menghasilkan tenaga gerak juga menghasilkan kalor panas. Dan energi panas ini diserap oleh bahan bahan metal dari mesin sehingga terjadi kenaikan temperature.
2. Didalam mesin terdapat rongga rongga yang mengelilingi bagian mesin, rongga rongga ini berisi air pendingin. Air pendingin ini menyerap panas dari mesin sehingga juga mengalami kenaikan suhu. 3. Water pump yang ada dalam mesin akan mensirkulasikan air ke seluruh bagian mesin. Pada saat mulai beroperasi air hanya bersirkulasi dari dan ke mesin. Ini disebabkan saluran menuju radiator masih tertutup oleh karena terdapat thermostat .Hal ini dimaksudkan agar mesin dapat cepat mencapai temperature kerja antara 70 – 85 derajat celcius.
4. Setelah mencapai temperature kerja , thermostat akan membuka secara otomatis karena efek panas. Suhu yang diperlukan untuk thermostat dapat membuka sekitar 79 derajat Sehingga air disirkulasikan lewat radiator dengan tujuan untuk menurunkan temperature air.
5. Didalam radiator terjadi proses pemindahan / pembuangan kalor panas karena dihembus atau didorong dengan kipas radiator.
6. Air yang keluar dari radiator ini sudah mengalami penurunan suhu dengan selisih antara 7 – 12 derajat celcius. Dan disirkulasikan lagi keseluruh bagian mesin.
7. Proses ini terjadi berulang ulang sehingga temperature mesin tetap terjaga pada temperature kerja yaitu antara 70 sampai 85 derajat celcius.
Gambar : Sirkulasi air pendingin mesin Lubrication System (sistim pelumasan )
Didalam mesin banyak terdapat bagian yang bergerak dan berputar , gerakan dan putaran ini akan menimbulkan gesekan gesekan antara bahan metal sehingga mempunyai kecenderungan aus dan panas. Untuk menghindari keadaan tersebut diperlukan pelumasan disetiap bagian mesin yang bergerakn dan berputar. Bagaimana sistim sirkulasi dari minyak pelumas dapat di terangkan sebagai berikut.
Gambar : Bagan mesin yang tersirkulasi minyak pelumas Gambar : Diagram pelumasan mesin
1. Minyak pelumas yang ada dalam bak / karter sebelum dihisap menuju pompa olie melewati dulu strainer, strainer ini berupa anyaman kawat seperti saringan yang bertujuan untuk menyaring kotoran kotoran .
2. Setelah itu dipompa dengan mekanisme pompa yang terpasang di internal mesin disalurkan menuju oil cooler. Yaitu pendingin olie dengan media air radiator.
3. Selanjutnya disalurkan ke filter olie untuk menyaring partikel partikel kecil yang ikut terbawa. 4. Dari oil filter menuju ke relief valve sebagai katup, dan didistribusikan keseluruh bagian mesin. Antar lain turbo, fuel injection pump.camshaft bearing,piston, idle gear dll.
5. Dan semua kembali lagi ke karter , begitu seterusnya bersirkulasi.
6. Volume oli pelumas lama kalamaan akan berkurang disebabkan oleh sebagian oli yang ikut terbakar didinding silinder sehingga perlu diperhatikan level olie setiap akan menjalankan mesin.
III. Fuel System ( system bahan bakar )
Fuel system adalah system sirkulasi bahan bakar didalam mesin.Bagaimana gambarannya dapat dilihat dari gambar dibawah ini :
Gambar : Bagan aliran bahan bakar dalam mesin
1. Bahan bakar (solar) didalam tangki mengalir melalui feed pump. Letak tangki bahan bakar sebaiknya lebih tinggi dibanding dengan mesin itu sendiri agar aliran bahan bakar berdasarkan gaya grafitasi.
2. Feed pump ini berfungsi jika terjadi kemasukan udara didalam mesin. Dengan memompa maka terdapat aliran solar kedalam seluruh system. Didalam mesin diesel tidak diperkenankan ada rongga udara dalam pipa bahan bakar.
3. Setelah itu dialirkan menuju ke fuel filter , fuel filter ini berfungsi menyaring bahan bakar dari kotoran 2 yang ikut masuk dalam bahan bakar.
4. Dari fuel filter mengalir ke injeksi pump, didalam injeksi pump terdapat plunger yang akan menginjeksi bahan bakar dengan tekanan dari putaran cam, tekanan yang dihasilkan sangat tinggi sehingga pipa injeksi harus kuat dan kokoh tidak ada kebocoran.
5. Dari pipa Injeksi ini masuk ke nosel untuk dikabutkan menjadi butiran butiran partikel yang kecil sebagian bahan bakar yang dipompa digunakan untuk pengabutan , masih ada sisa bahan bakar sisa didalam nosle dan dialirkan kembali ke system penyimpanan bahan bakar.
Langkah langkah awal menjalankan generator 1. Cek level air radiator
3. Cek Level solar
4. Cek Level air aki dan tegangan battery. 5. Cek kekencangan baut battery
6. Cek kekencangan baut terminal kabel kontrol 7. Cek kekencangan baut terminal power ( R,S,T,N) 8. Cek kekencangan neple oli pelumas
9. Cek secara visual didalam kipas pendingin alternator 10. Cek secara Visual daerah sekitar kipas radiator.
11. Cek dengan memutar barring gear minimal satu putaran generator. 12. Cek kran kran bahan bakar suply dan return dalam keadaan terbuka.
13. Pompa bahan bakar melalui feed pump dan buka sedikit baut di filter solar sampai solar meluber dan kemudian kencangkan.
14. Lepas kabel koneksi ke actuator
15. Lepas kabel koneksi ke Magnetic Pick Up (MPU). 16. ON –kan switch battery
17. ON- kan MCB kontrol panel Engine
18. Crank sesaat (kurang lebih 2 detik )pastikan tidak ada suara dalam engine atau generator yang tidak lazim.
19. Crank sesaat lagi (kurang lebih 4 detik) pastikan tidak ada suara dalam engine atau generator yang tidak lazim.
20. Crank sekali lagi ( kurang lebih 6 detik) dan pastikan aman. 21. Pasang kembali kabel koneksi ke actuator.
22. Pasang kembali kabel koneksi ke MPU.
23. Putar adjust potensiometer speed pada putaran rendah. 24. Lepas jumper Di AVR untuk non aktifkan AVR
25. Crank sesaat sambil berjaga jaga tombol emergency stop
26. Cranking engine sambil memutar potensio adjust speed diputar naik ( increase) sampai engine berhasil running dalam putaran rendah.
27. Putar potensio speed perlahan lahan sampai tachometer menunjukkan 1500 Rpm. Sesaat kemudian matikan engine.
28. Pasang jumper AVR untuk mengaktifkan AVR.
29. Cranking engine ,jika sudah running amati tegangan generator dan atur sampai tegangan kerja yang dikehendaki.Jika dipanel AMF menggunakan remote Adjust Volt maka posisikan potensiometer ditengah (midle) dan kemudian atur voltage melalui trimer di AVR sampai tegangan kerja yang dikehendaki.
30. Amati tekanan oli pelumas .tekanan kerja antara 4 – 6 bar.
31. Amati semua bagian mesin jangan ada rembesan/kebocoran solar maupun oli pelumas. 32. Cek proteksi High Water temperature dan Low oil Pressure dengan menghubungsingkatkan switch HWT dan LOP, dan engine harus dapat shutdown
33. Cek proteksi Overspeed dengan menaikkan kecepatan engine dengan memutar potensiometer speed sampai 55 HZ atau 1650 Rpm dan engine harus shutdown.
34. Cek emergency stop dengan menekan tombol emergency stop waktu engine running dan engine harus shut down.
35. Matikan switch engine dalam posisi OFF, dan engine ditest dari remote AMF meliputi Start,Stop dan emergency. Berikut proteksi proteksi yang ada di modul AMF.
36. Cek urutan phase Generator dan sesuaikan dengan urutan phase PLN dengan menggunakan phase sequence meter.
37. Aktifkan AMF mode auto hingga supply power PLN dapat close sampai ke beban.
38. Cek sembarang beban 3 phase yang ada digedung pompa, kipas atau compressor dan pastikan putaran motor benar.
39. Untuk simulasi Panel AMF dapat mematikan sumber PLN langsung atau dari MCB kontrol Panel AMF.
40. Sewaktu PLN Padam segera setelah itu engine harus cranking dan running sesaat kemudian GCB (generator Circuit Breaker ) segera close untuk mensuply beban.
41. Perhatikan semua parameter listrik di modul AMF dan naikkan beban secara bertahap sampai mencapai beban maksimal gedung tanpa melebihi beban kapasitas genset.
42. Setelah dirasa cukup aman dan tidak ada kendala. Engine dapat ditest ulang sesuai procedure test beban.
Trouble shooting generator
Langkah langkah trouble shooting untuk mencari penyebab generator tidak mengeluarkan tegangan :
1. Amati secara Visual apakah terdapat kerusakan fisik atau bau hangus di kabel kontrol ,lilitan exciter, lilitan main rotor ,dan lilitan main stator .Cek juga apa terdapat goresen di stator dan rotor karena penyebab tidak center.
2. Lepas sambungan AVR terhadap exciter, tegangan sensor dan Permanen Magnet Generator (PMG)
3. Ukur tahanan lilitan Permanen Magnet Generator.Ukur dengan skala 1 Ohm. 4. Ukur tahanan lilitan exciter.Ukur dengan skala 1 ohm.
5. Ukur lilitan main stator dan lilitan exciter terhadap body / ground. Untuk memastikan tidak ada yang bocor / short ke body.
6. Ukur tahanan dioda dalam rotor exciter. Satu arah tersambung /terukur tahanan satu arah sebaliknya mempunyai nilai tahanan tinggi. Jika terdapat dioda yang kedua arahnya tersambung / short maka segera diganti.
7. Sambungkan tegangan 12 V DC dari Aki atau adaptor ke lilitan exciter, lebih baik jika terpasang melewati fuse atau MCB 2 A karena memberikan proteksi jika lilitan dalam keadaan short.
8. Operasikan diesel engine / Start up sampai putaran idle terlebih dahulu. Amati kondisi apakah ada kondisi yang mencurigakan dari genset tersebut, Perlahan lahan naikkan putaran sampai mencapai putaran nominal.
9. Amati dan ukur tegangan yang keluar dari mains stator,jika perlu cek arus DC yang melewati Exciter.Tegangan yang terukur pada mains stator biasanya sudah mencapai lebih dari 300 V AC. 10. Amati dan ukur juga tegangan yang keluar dari Permanen magnet generator apakah sudah keluar tegangan. Tegangan PMG ini biasanya terukur diatas 100 V antara Phase to Phase. Setelah itu
matikan mesin.
11. Jika tegangan sudah terukur dapat di simpulkan bahwa system exsitasi tidak mengalami masalah. 12. Pasang kembali AVR dan koneksi kabel kontrolnya kecuali koneksi ke Exciter.
13. Start up Engine sekali lagi sampai mencapai putaran nominal. Cek tegangan keluaran AVR diterminal Exciter. Tegangan yang harus keluar minimal 12 VDC. Jika tidak mengeluarkan tegangan
berarti ada yang rusak dalam system AVR nya. Jika mengeluarkan tegangan maka koneksi lagi dengan Exciter sehingga terdapat penguatan sendiri.
14. Jika AVR sudah baik/ sudah diganti , trim tegangan di AVR sampai mencapai tegangan nominal kerja.
URUTAN KERJA PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR
1. Terbangkit tegangan dimulai di PMG stator. Jika poros generator mulai berputar. PMG stator ini mendapatkan perpotongan flux magnetic dari magnet permanent 8 kutub yang terdapat pada rotor PMG
2. Lilitan Stator PMG mengeluarkan tegangan 170 – 220 V ac 3 phase 3 wire dengan frekuensi 100 Hz.
3. Tegangan 3 phase ini masuk ke AVR sebagai catu daya exciter. Dari AVR ini memberikan tegangan dan arus exsitasi ke stator exciter dengan tegangan berkisar antara 13 Volt sampai 60 V DC dengan arus kerja dari 0,5 sampai 3,7 ampere.
4. Medan Magnet yang terbentuk dalam stator exciter memberikan perpotongan garis garis gaya magnet ke rotor exciter .Dalam rotor exciter terbangkit tegangan AC 3 phase.
5. Tegangan ini disearahkan dengan rotating dioda yang terbentuk dari 6 buah yang terpasang seri paralael sehingga terbentuk tegangan DC positif dan negative.
6. Tegangan ini diperlukan oleh main rotor untuk membentuk kutub tetap . yaitu kutub utara dan kutub selatan .
7. Kutub magnet yang terbentuk di main rotor ini akibat aliran arus DC dari rotating dioda , karena perputaran shaft generator maka mains winding dari generator akan terinduksi magnet dari main rotor hingga terbangkitlah tegangan dari lilitan stator.
8. Tegangan main stator ini dihubungkan dengan isolation transformer dengan perbandingan 2 : 1 yaitu 480 / 240 V AC.
9. Tegangan keluaran dari trafo isolasi yang akan dihubungkan dengan AVR sebagai input sensing tegangan.
10. Tegangan ini diperbandingkan dengan tegangan reference dalam AVR , jika perbandingan dengan tegangan reference lebih kecil maka AVR secara otomatis menambah jumlah arus dengan menaikkan tegangan ke exciter stator sampai tercapai keadaan sama dengan tegangan reference., sebaliknya jika perbandingannya lebih besar maka AVR akan menurunkan jumlah arus dengan menurunkan tegangan ke stator exciter sampai tercapai tegangan sama dengan tegangan reference. 11. Dengan bertambahnya beban maupun menurunnya beban AVR ini akan mengatur secara otomatis jumlah arus yang akan disupply ke exciter stator. Sehingga selalu dalam keadaan stabil
output dari tegangan generator .
PROSES KERJA AVR AGAR TEGANGAN KERJA KONSTAN DENGAN BERBAGAI LEVEL BEBAN
1. Disaat generator tersambung beban listrik maka akan mengalir arus listrik didalam lilitan stator dan besarnya sesuai dengan beban litrik yang tersambung.
2. Dengan adanya arus yang mengalir dalam lilitan dengan inti besi, maka timbul garis garis gaya magnet didalam permukaan stator.
3. Garis garis gaya magnet ini mempunyai sifat yang berlawanan dengan garis garis gaya magnetik yang ditimbulkan oleh kutub kutub rotor yang berputar.
4. Dengan perlawanan ini gaya magnetic dari rotor berkurang, sehingga tegangan yang ditimbulkan oleh lilitan stator berkurang.
5. Kecenderungan tegangan yang akan turun dideteksi oleh input sensing dari AVR dan diperbandingkan dengan tegangan reference yang sudah diset.
6. Dengan tegangan yang turun maka perbandingannya lebih kecil dengan tegangan reference sehingga sesegera mungkin AVR memberikan tambahan arus dengan menaikkan tegangan exciter. 7. Kenaikan arus pada stator exciter berpengaruh terhadap tegangan yang dihasilkan exciter rotor. Dan berpengaruh pula terhadap arus yang ke mains rotor, hingga medan magnet yang dihasilkan juga bertambah.
8. Penambahan garis garis gaya magnet setara dengan perlawanan garis garis gaya yang ditimbulkan arus lilitan stator.
9. Dengan demikian tegangan yang terbangkit akan tetap besarnya.
10. Begitu pula sebaliknya, bila ada penguranganan beban , perlawanan gaya magnet menjadi semakin kecil dan dengan hal ini kecenderungan tegangan akan naik karena garis garis gaya pada rotor utama berlebih.
11. Kecenderungan kenaikan tegangan ini dideteksi oleh input sensing dari AVR dan diperbandingkan dengan tegangan reference yang sudah diset.
12. Dengan tegangan yang naik maka perbandingan tegangan menjadi lebih besar dari tegangan reference, sehingga sesegera mungkin AVR mengurangi arus di lilitan exciter stator dengan menurunkan tegangan exsitasi.
13. Hal ini akan mengurangi arus pada lilitan main rotor, hingga medan gaya magnetnya turun sebesar perlawanan yang turun.
14. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa AVR akan dapat mengatur secara otomatis kenaikan dan penurunan arus exsitasi sehingga tegangan yang dihasilkan akan tetap dengan berbagai level beban.
AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR
AVR (automatic Voltage Regulator ) merupakan peralatan vital bagi generator . Dari AVR inilah otomatis pengaturan tegangan diatur. Apa dan bagaimana AVR itu dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. AVR pengaturan Voltagenya dapat disambungkan dengan menggunakan Potensiometer. Hal ini dimaksudkan untuk mempermudah pengaturan secara remote/ jarak jauh. Caranya :
- Lepas jumper no : 1-2
