BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Kerja Praktik
P.T Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling merupakan perusahaan pembangkitan yang bergerak khusus di bidang pembangkitan listrik tenaga air dan dibawahi oleh P.T Indonesia Power. UP Saguling memiliki 7 (tujuh) sub unit diantaranya Kracak, Ubrug. Plengan, Lamajan, Cikalong, Bengkok Dago, dan P.Kondang dengan total daya terpasang sebesar 797,36 MW.
UP Saguling memilki 4 unit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), dengan masing-masing berkapasitas 175 MW, dan PLTA ini berfungsi sebagai pemikul beban puncak karena dapat dengan cepat mengikuti perubahan beban tanpa harus mengorbankan efisiensi. Suatu unit PLTA memiliki beberapa komponen utama diantaranya: bedungan; pipa pesat (penstock); turbin air; dan generator.
Pengaturan frekwensi yang dilakukan oleh unit governor, berfungsi sebagai pengaturan frekwensi dalam sistim, mengatur keluaran oli yang bertekanan tinggi untuk menggerakan turbin air yang berada dalam putaran dengan frekwensi 50 Hz (standar Indonesia) dan mengantifikasi terjadinya penyimpangan terhadap frekwensi dalam sistim. Untuk melakukan fungsinya, governor mengukur frekwensi yang dihasilkan generator dengan cara mengukur kecepatan putar poros generator, karena frekwensi yang dihasilkan generator sebanding dengan kecepatan putar poros generator.
Penyimpangan frekwensi dalam sistim terjadi apabila kebutuhan daya yang digunakan oleh konsumen (beban) lebih besar dari daya aktif yang dibangkitkan, atau terjadinya gangguan pada sistim, maka frekwensi sistim
turun. Sedangkan frekwensi dalam sistim naik apabila ada tambahan daya dari unit pembangkit. Untuk mempertahankan nilai frekwensi dalam sistim,
pembangkit daya aktif disesuaikan dengan konsumen (beban). Karena pengaturan frekwensi dilakukan dengan mengatur daya aktif yang dibangkitkan generator, maka generator mengatur kopel mekanis yang dihasilkan mesin penggerak generator.
1.2. Ruang Lingkup Kerja Praktik
Kerja Praktik dilakukan di Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling, dengan cakupan pembelajaran dan praktik mengenai operasi PLTA Saguling, pemeliharaan-pemeliharaan rutin pada PLTA Saguling baik pemeliharaan preventive maintenance dan corrective maintenance. Secara khusus tugas yang kami kerjakan ialah menganalisis karakteristik governor pada unit 1 dengan mengetahui prinsip kerja dan komponen-komponen di dalam sistim governor. 1.3. Tujuan dan Manfaat Kerja Praktik
1.3.1. Tujuan Kerja Praktik a. Tujuan Umum
Sebagai syarat kelulusan jenjang D III di Politeknik Negeri Jakarta.
Untuk mengetahui proses pembangkitan pada PLTA Saguling. Untuk mempelajari komponen-komponen pembangkitan pada
PLTA Saguling.
Untuk mengetahui kegiatan-kegiatan pemeliharaan mesin pada sistim PLTA Saguling.
Untuk memperoleh pengalaman kerja dan praktik yang sebelumnya tidak didapatkan di kampus.
b. Tujuan Khusus
Tujuan khusus dari penulisan ini adalah mengetahui cara kerja governor sebagai pengaman untuk mengantifikasi terjadinya penyimpangan frekwensi dari batas nilai nominal dan menggembalikan nilai frekwensi ke posisi semula yaitu 50 Hz apabila terjadinya penyimpangan frekwensi.
1.3.2. Manfaat Kerja Praktik
Manfaat yang didapatkan dari kerja praktik yang dilakukan, diantaranya manfaat untuk :
a. Mahasiswa
Menambah wawasan tentang karakterisitik dari sistim Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), khususnya di UP Saguling.
Menambah pengalaman praktik.
Menambah rasa keingintahuan tentang unit pembangkitan Saguling, meningkatkan sara kekompakan, kerjasama dan gotong-royong saat bekerja di lapangan (unit).
b. Perusahaan
Sebagai bentuk kepedulian perusahaan dalam bidang pendidikan khususnya bagi Politeknik Negeri Jakarta, sehingga diharapkan di masa yang akan datang dapat terjalin kerjasama yang baik antara Indonesia Power UP Saguling dengan Politeknik Negeri Jakarta.
Laporan ini diharapkan bisa menjadi bahan rujukan dalam rangka meningkatkan kualitas serta kuantitas dari produk yang dihasilkan sekaligus mendapatkan masukan apabila menemukan suatu potensi improvement.
BAB II
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah dan Kegiatan Operasional Perusahaan 2.1.1. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power
Pada awal 1990-an, Pemerintah Indonesia mempertimbangkan perlunya deregulasi pada sektor ketenagalistrikan. Langkah ke arah deregulasi
dikeluarkannya Keputusan Presiden No. 37 tahun 1992 tentang pemanfaatan sumber dana swasta melalui pembangkit-pembangkit listrik swasta. Kemudian pada akhir 1993, Menteri Pertambangan dan Energi (MPE) menerbitkan kerangka dasar kebijakan (sasaran dan kebijakan pengembangan sub sektor ketenagalistrikan) yang merupakan pedoman jangka panjang restrukturisasi sektor ketenagalistrikan. Sebagai penerapan tahap awal, pada tahun 1994 PLN diubah statusnya dari Perum menjadi Persero.Setahun kemudian tepatnya tanggal 3 Oktober 1995, PT. PLN (Persero) membentuk dua anak perusahaan yang tujuannya untuk memisahkan misi sosial dan misi komersial yang diemban oleh BUMN tersebut. Salah satu dari anak perusahaan itu adalah PT. Pembangkitan Tenaga Listrik Jawa-Bali I, atau yang lebih dikenal dengan nama PLN PJB I. Anak perusahaan ini ditujukan untuk menjalankan usaha komersial pada bidang pembangkitan tenaga listrik dan usaha-usaha lain yang terkait.
Pada tanggal 3 Oktober 2000, bertepatan dengan ulang tahunnya yang kelima, Manajemen perusahaan secara resmi mengumumkan perubahan nama PLN PJB I menjadi PT. INDONESIA POWER. Perubahan nama ini merupakan upaya untuk menyikapi persaingan yang semakin ketat dalam bisnis ketenagalistrikan dan sebagai persiapan untuk privatisasi perusahaan yang akan dilaksanakan dalam waktu dekat. Walaupun sebagai perusahaan komersial di bidang pembangkitan baru didirikan pada pertengahan 1990-an, Indonesia Power mewarisi berbagai sejumlah asset berupa pembangkit dan fasilitas-fasilitas pendukungnya. Pembangkitan-pembangkitan tersebut memanfaatkan teknologi modern berbasis computer dengan menggunakan beragam energi primer, seperti: air, batubara, panas bumi, dan sebagainya. Namun demikian, dari pembangkit-pembangkit tersebut ada pula pembangkit paling tua di Indonesia, seperti PLTA Plengan, PLTA Ubrug, PLTA Ketenger dan sejumlah PLTA lainnya yang dibangun pada tahun 1920-an dan sampai sekarang masih beroperasi.
Dari sini dapat dipandang bahwa secara kesejahteraan pada dasarnya usia PT. INDONESIA POWER sama dengan keberadaan listrik di Indonesia. Pembangkit-pembangkit yang dimiliki oleh PT. Indonesia Power dikelola dan dioperasikan oleh delapan Unit Pembangkitan diantaranya : Perak Grati, Kamojang, Mrica, Priok, Suralaya, Saguling, Semarang, dan Bali. Secara keseluruhan, PT Indonesia Power memiliki kapasitas sebesar 8.887 MW. Ini merupakan kapasitas terpasang terbesar yang dimiliki oleh sebuah perusahaan pembangkit di Indonesia.
Gambar 2.1 Lokasi unit pembangkitan PT Indonesia Power
2.1.2. Visi dan Misi PT. Indonesia Power a. Visi
Menjadi perusahaan Energi Terpercaya yang Tumbuh Berkelanjutan. Penjabaran Visi:
Maju, berarti perusahaan bertumbuh dan berkembang sehingga menjadi perusahaan yang memiliki kinerja setara dengan perusahaan sejenis di dunia.
Tangguh, memiliki sumber daya yang mampu beradaptasi dengan perubahan lingkungan dan sulit disaingi. Sumber daya PT. Indonesia Power berupa manusia, mesin, keuangan maupun
sistim kerja berada dalam kondisi prima dan antisipatif terhadap setiap perubahan.
Andal, sebagai perusahaan yang memiliki kinerja memuaskan stakeholder.
Bersahabat dengan lingkungan, memiliki tanggung jawab sosial dan keberadaannya bermanfaat bagi lingkungan.
b. Misi
Menyelenggarakan Bisnis Pembangkitan Tenaga Listrik dan Jasa Terkait Yang Bersahabat dengan Lingkungan.
2.1.3. Tujuan Perusahaan
a. Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus-menerus dalam penggunaan sumber daya perusahaan.
b. Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan dengan bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana penunjang yang berorientasi pada permintaan pasar yang berwawasan lingkungan.
c. Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh pendanaan dari berbagai sumber yang saling menguntungkan. d. Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta
mencapai standar kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan, efisiensi, maupun kelestarian lingkungan.
e. Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat di atas saling menghargai antar karyawan dan mitra mendorong terus terkokohan integritas pribadi dan profesionalisme.
Motto PT. Indonesia Power adalah Trust us for power excellence.
2.1.5. Nilai Perusahaan (IP – HaPPPI) a. Integritas
Sikap moral yang menunjukan tekad untuk memberikan yang terbaik kepada perusahaan.
b. Profesional
Menguasai pengetahuan, ketrampilan, dan kode etik sesuai dengan bidang pekerjaannya.
c. Harmoni
Serasi, selaras dan seimbang dalam pengembangan kualitas pribadi, hubungan dan stake holder, dan hubungan dengan lingkungan hidup.
d. Pelayanan Prima
Memberi pelayanan yang memenuhi kepuasan melebihi harapan stake holder.
e. Peduli
Peka-tanggap dan bertindak untuk melayani stake holder serta memelihara lingkungan sekitar.
f. Pembelajar
Terus-menerus meningkatkan pengetahuan dan keterampilan serta kualitas diri yang mencakup fisik, mental, sosial, agama, dan kemudian berbagi dengan orang lain.
Terus- menerus dan berkesinambungan menghasilkan gagasan baru dalam usaha melakukan pembaharuan untuk penyempurnaan baik proses maupun produk dengan tujuan peningkatan kinerja.
2.1.6. Logo Indonesia Power
Gambar 2.2 Logo Indonesia Power
Arti warna dari logo Indonesia Power :
a. Merah : menunjukkan identitas yang kuat dan kokoh sebagai pemilik sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik,
guna dimanfaatkan di Indonesia
b. Biru : menggambarkan sifat pintar dan bijaksana, dengan aplikasi pada kata “POWER”, maka warna ini menunjukkan produk tenaga listrik yang dihasilkan perusahaan memiliki ciri-ciri yaitu berteknologi tinggi, efisien, aman dan ramah lingkungan.
2.1.7. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling Karena pertumbuhan ekonomi dan industri di di pulau Jawa, maka kebutuhan tenaga listrik di seluruh pulau Jawa diperkirakan naik menjadi 2.849 MW pada tahun 1985/1986. Untuk itu, pada Agustus 1981 dimulai pembangunan proyek PLTA Saguling yang dimaksudkan sebagai salah satu pemasok utama bagi kebutuhan beban tenaga listrik seluruh Jawa, yang
melalui satu jaringan interkoneksi pada tahun 1985 dan dibangun atas kerjasama antara Perusahaan Umum Listrik Negara dengan Mitsubitshi Coorporation.
PLTA Saguling terletak sekitar 30 km sebelah kota Bandung dan 100 km sebelah Tenggara Kota Jakarta dengan kapasitas terpasang 4 x 175,18 MW dan produksi listrik rata – rata pertahun 2,158 GWH (CF = 35,12%). PLTA Saguling terletak di area pegunungan pada hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum di Desa Rajamandala, Kecamatan Cipatat, Kota Cimahi. Aliran sungai Citarum mempunyai debit tahunan sebesar 80 m3/s sehingga berpotensi besar untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Sepanjang sungai Citarum terdapat PLTA lainnya yang terletak antara PLTA Saguling dengan bendungan atau PLTA Jaltiluhur, yaitu proyek PLTA Cirata.
Unit Pembangkit Saguling adalah salah satu unit pembangkit yang berada dibawah PT. Indonesia Power. Unit Pembangkit Saguling adalah unit pembangkitan yang menggunakan tenaga air sebagai penggerak utama (prime over). Pengembangan Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan perwujudan upaya pemerintah untuk melakukan diverifikasi tenaga listrik dan konversi minyak bumi. Beberapa kelebihan PLTA Saguling adalah : a. Waktu pengoperasian relatif lebih cepat (15 menit).
b. Sistim operasinya mudah mengikuti dengan frekwensi yang diinginkan oleh sistim penyalurannya.
c. Biaya produksinya relatif lebih murah, karena menggunakan air dan tidak perlu membeli.
d. Putaran turbin relatif rendah dan kurang menimbulkan panas, sehingga tingkat kerusakan peralatan lebih kecil.
e. PLTA adalah jenis pembangkit yang ramah lingkungan, tanpa melalui proses pembakaran sehingga tidak menghasilkan limbah bekas pembakaran.
f. PLTA yang dilengkapi dengan waduk yang dapat digunakan secara multiguna.
Sampai saat ini telah beroperasi 3 PLTA sistim kaskade di aliran sungai Citarum dan salah satunya adalah PLTA Saguling hulu. Sedangkan di bagian hilirnya berturut–turut adalah PLTA Cirata dan PLTA Jatiluhur.
PLTA Saguling dioperasikan untuk mensuplai beban saat keadaan jam–jam beban puncak di daerah bagian barat pulau Jawa melalui saluran interkoneksi Jawa-Bali. Hali ini dikarenakan karakteristik PLTA yang mampu beroperasi dengan cepat (untuk unit pembangkitan di Saguling mampu beroperasi ± 15 menit sejak start sampai masuk ke jaringan interkoneksi). Selain itu, berfungsi sebagai pengatur frekwensi sistim dengan menerapkan peralatan Load Frequency Control (LFC) dan dapat melakukan pengisian tegangan (Line Charging) pada saat terjadi Black Out pada saluran interkoneksi 500 kV Jawa-Bali.
Energi Listrik yang dihasilkan PLTA Saguling disalurkan di GITET Saguling dan diinterkoneksikan ke sistim se-Jawa dan Bali melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTET 500 kV) untuk selanjutnya melalui GIGI dan gardu distribusi disalurkan ke konsumen. Generator di PLTA Saguling terdiri dari 4 unit generator bekapasitas 175, 18 MW/unit dan dapat menghasilkan jumlah energi listrik 2,56 x 103 MWH per tahunnya. Total produksi unit–unit PLTA Saguling adalah 700,72 MW atau 93% dari total produksi PT. Indonesia Power (8.450 MW). Dengan adanya perubahan struktur organisasi dalam rangka menuju kearah spesialisasi, maka keluar surat keputusan pemimpin PLN Pembangkit dan penyaluran Jawa bagian Barat No. 001.K/030DIR/1995 tanggal 16 Oktober 1995, yaitu yang semula mengelola satu unit PLTA, ditambah tujuh unit PLTA. Sekarang unit bisnis pembangkit Saguling mengelola delapan unit PLTA. Berikut tabel
Tabel 2.1 Kapasitas daya terpasang pada PLTA Saguling No . PLTA Tahun Operasi Daya Terpasang (MW) Total (MW) 1 Saguling 1985, 1986 4 x 175,18 700,72 2 Kracak 1827, 1958 3 x 6,3 18,90 3 Ubrug 1924 1950 2 x 5,95 1 x 6,48 18,36 4 Plengan 1922 1982 1996 3 x 1,08 1 x 2,02 1 x 1,61 6,87 5 Lamajan 1925, 1934 3 x 6,52 19,56 6 Cikalong 1961 3 x 1,05 19,20 7 Bengkok dan Dago 1923 3 x 1,05 1 x 0,70 3,85 8 P. Kondang 1955 2 x 2,49 2 x 2,46 9,9
Jumlah Daya Terpasang 797,36
2.1.8. Kegiatan Operasional PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling
PT Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling merupakan perusahaan bidang pembangkitan listrik, yang mengoperasikan jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), dengan proses produksi listrik sebagai berikut :
a. Air dari aliran sungai Citarum dikumpulkan pada waduk saguling, yang mana air dikumpulkan pada musin hujan untuk persediaan dan pemakaian air pada musin kemarau atau waktu beban puncak. Isi efektif dari Waduk Saguling sebesar 609 x 103 m3.
Gambar 2.4 Waduk saguling
b. Setelah itu air yang ditampung pada waduk saguling, di bendung. Bendungan berfungsi untuk membendung aliran sungai sehingga terkumpul sejumlah air dan digunakan sesuai kebutuhan.
Gambar 2.5 Bendungan saguling
Fasilitas bendungan semuanya diawasi dan dikontrol melalui dam control centre.
Gambar 2.6 Dam control centre
Apabila air yang ditampung pada waduk melebihi kapasitas penampungan, maka air akan dibuang melalui spillway (saluran pelimpah). Perkiraan air yang harus dibuang adalah 1,2 kali debit air pada saat banjir.
Gambar 2.7 Spillway (saluran pelimpah) waduk saguling
c. Air yang ditampung pada Waduk, akan dialirkan menuju penstock (pipa pesat) melalui intake yang dilengkapi dengan pintu air untuk pengaturan dan penyaring air. Kapasitas maksimum air masuk sebesar 224 m3/s.
Gambar 2.9 Penstock (pipa pelimpah)
d. Pada penstock terdapat surge tank (tangki pendatar/pipa tegak), yang berfungsi untuk melindungi saluran penstock dari fluktuasi tekanan air pada saat jumlah air yang disuplaikan ke turbin berubah-ubah dengan tiba-tiba akibat gerakan yang cepat dari pintu-pintu turbin.
Gambar 2.10 Surge tank
e. Air yang telah melewati penstock akan memasuki turbin air melalui main inlet valve, dimana untuk 1 buah pentock digunakan untuk menyuplai 2 buah turbin air.
Gambar 2.11 Main inlet valve
f. Setelah melewati main inlet valve, air masuk ke dalam turbin air melalui spiral case (rumah keong), yang berfungsi untuk menahan daya hidrolik air dan mendistribusikan air ke runner melaui sudu tetap. Setelah air di distribusikan ke turbin air, maka runner akan berputar.
Gambar 2.12 Sprial case (rumah keong)
Besarnya debit air yang masuk untuk memutar turbin air, diatur dengan guide vane.
Turbin air yang digunakan pada PLTA Saguling bertipe Francis dengan vertical shaft, memiliki putaran sebesar 333 rpm, dan debit maksimum 54,8 m3/s.
Gambar 2.14 Runner turbin air pada PLTA Saguling
Gambar 2.15 Sisi pembuangan air pada runner turbin air
g. Saat runner berputar, maka putaran turbin air ditansmisikan melalui poros turbin-generator, sehingga saat turbin berputar maka generator akan ikut berputar, dan listrik dihasilkan.
Gambar 2.16 Poros turbin-generator
Gambar 2.17 Generator pada PLTA Saguling
h. Listrik yang dihasilkan dari generator dialirkan meuju CB (circuit breaker) dengan tegangan 16,5 kV, lalu tegangan dinaikkan pada STR menjadi 20 kV, selanjutnya tegangan kembali dinaikkan menjadi 500 kV pada MTR untuk di distribusikan pada jaringan.
P
o
te
n
s
ia
lK
in
e
tik
M
e
k
a
n
ik
L
is
trik
Gambar 2.19 Proses konversi energi pada PLTAi. Peralatan bantu pada PLTA Saguling : Sistim Suplai Tekanan Oli Governor
Sistim ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby. Setiap pompa di desain untuk menyuplai 105% kebutuhan oli untuk di distribusikan ke servomotor guide vane untuk satu kali menutup penuh membutuhkan waktu 40 detik tanpa membutuhkan tekanan dari pressure tank.
Sistim Suplai Tekanan Oli Inlet Valve
Sistim ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby. Setiap pompa di desain untuk menyupai kebutuhan oli untuk menutup dan membuka penuh inlet valve dalam 180 detik tanpa suplai oli dari pressurre tank. Oli beroperasi pada tekanan 70 kg/cm2. Ketika tekanan oli turun sampai 66 kg/cm2 pompa oli yang standby akan beroperasi dan menirimkan oli ke pressure tank sampai tekanan oli mencapai 72 kg/cm2.
Sistim Main Water Supply
Sistim ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby dan 2 strainer yang bekerja secara otomatis, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby. Pompa MWS tersebut memompakan air dari draft tube ke beberapa bagian yang memerlukan pendinginan air, yaitu :
- Pendingin air cooler generator. - Thrust bearing generator. - Upper guide bearing generator. - Turbin guide bearing.
dan air tersebut akan dibuang lagi ke draft tube.
Sistim Suplai Air Head Tank
Suplai air head tank diperlukan pada beberapa keperluan, yaitu :
- Shaft seal turbin.
- Pemadam kebakaran pada dan transformer.
- Hydrant di power house.
Sistim Suplai Udara Kompresi
Sistim ini terdiri dari 2 pasang kompressor udara dan 2 main air recievers untuk 4 unit generator. Satu pasang sistim air compressed terdiri dari 2 kompressor, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu lagi sebagai standby dan satu main air reciever untuk 2 unit. Satu main air reciever menyuplai udara bertekanan ke beberapa peralatan untuk 2 unit generator, yaitu :
- Governor oil pressure tank.
- Inlet valve oilpressure tank.
- Generator air break.
- Generator circuit breaker.
- Disconnecting switch.
Sistim Drainase Power House
Kebocoran air pada turbin, sistim pendingin dan lain-lain ditampung kedalam draenage pit yang berada di dasar power house. Air dari drainage pit dipindahkan ke tail race oleh pompa
drainage. Sistim ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu lagi sebagai standby. Pengoperasian pompa tersebut dikontrol oleh float switch yang ada di drainage pit.
Sistim Dewatering Draft Tube
Sistim Dewatering Draft Tube berfungsi untuk memompakan air yang berada di draft tube secara langsung ke tail race oleh 2 pompa. 2 pompa dewatering tersebut digunakan untuk 4 unit generator. Pompa ini dapat dioperasikan secara manual dari motor control center dan dapat juga dioperasikan dengan menekan tombol switch yang terdapat pada pompa tersebut.
Sistim Suplai Oli Pelumas
Sistim ini berfungsi untuk menyuplai dam mengosongkan oli ke atau dari bearing oil reservoir. Sistim ini memiliki 2 tanki oli, 2 pompa, dan 1 head oil tank untuk 4 generator. Unit pompa oli pelumas dapat dijalankan dan dimatikan secara manual dengan menekan tombol switch pada motor control center.
Water Flow Meter
Water flow meter disediakan untuk mendeteksi debit air yang keluar dari turbin.
Manager OPHA
SPS Senior Pemeliharaan
SPS rendal SPS K3 SPS Kontrol SPS Mesin
2.2. Struktur Organisasi
2.2.1. Struktur Organisasi Unit Pemeliharaan PT. Indonesia Power UP Sagulin
BAB III
PELAKSANAAN KERJA PRAKTIK
3.1. Bentuk Kegiatan Kerja Praktik
Kegitan Kerja Praktik bertempat di Power House bidang Pemeliharaan Mesin, PT Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling. Kerja Praktik dilakukan pada tanggal 21 Maret 2016 sampai dengan 6 Mei 2016.
Bentuk kegiatan Kerja Parktik ialah pemeliharaan harian seperti preventive maintenance, corrective maintenance, serta melakukan analisa kinerja governor terhadap prinsip kerja pada PLTA Saguling unit 1.
Selama pelaksanaan PKL, terdapat aturan-aturan diantaranya :
a. Penggunaan APD (Alat Pelindung Diri) yang terdiri dari safety shoes, helmet, dan ear plug.
b. Tidak diperkenankan melakukan suatu pekerjaan tanpa seizin dari pembimbing.
c. Melakukan semua pekerjaan sesuai dengan IK (Instruksi Kerja). d. Mengikuti semua kegiatan yang diadakan perusahaan.
e. Dilarang merokok di tempat-tempat terlarang.
f. Tidak memotret, memasuki unit pembangkitan tanpa seizin pejabat berwenang.
3.2. Prosedur Kerja Praktik
3.2.1. Preventive Maintenance dan Corrective Maintenance
Saat kerja praktik berlangsung, secara umum penulis tidak menemukan kendala, proses pekerjaan diaksanakan dengan teratur, rapih dan bersih. Pembimbing, teknisi dan helper yang bekerja sangat ramah, interaktif dan komunikatif, sehingga sering terjadi proses tanya jawab selama pelaksanaan pekerjaan di lapangan.
BAB IV
DASAR TEORI DAN ANALISA DATA
Energi listrik yang dibangkitkan (dihasilkan) tidak dapat disimpan melainkan langsung habis digunakan oleh konsumen (beban). Oleh karena itu, daya yang dibangkitkan selalu sama dengan daya yang digunakan konsumen. Penyediaan daya aktif (Watt) harus mampu menyediakan tenaga listrik dengan nilai frekwensi yang praktis dan konstan, karena penyimpangan frekwensi dari batas nilai nominal selalu dalam batas toleransi yang diperbolehkan, yaitu dengan frekwensi 50 Hz. Apabila pembangkit daya listrik tidak mencukupi kebutuhan konsumen atau terjadinya gangguan dalam sistim, maka hal ini di tandai oleh turunya frekwensi dalam sistim dan sebaliknya apabila pembangkit daya listrik lebih besar dari pada kebutuhan.
Gambar 4.1 Governor aktuator
4.1.1. Spesifikasi Governor PLTA Saguling
Tabel 4.1 Spesifikasi governor yang digunakan
No . Item Normal Operation Range Actual Setting Data
1 Power Supply (V) (DC 110 V) (AC 110 V) 88 to 143 2 Speed Detecting Range (%) 5 to 200
3 Dead Band (%) ± 2 %
4 Speed Drop (%) 0 to 10
5 Frequency Setting Range (%) 90 to 108 6 Power Setting Range (%) -50 to 150 7 Proportional Gain (off line) (on line) 0 to 2 0 to 20 8
Integral Time Constant
(off line) (on line)
40 to ∞ 0,8 to ∞
9 Derivative Gain 0 to 1
10 Derivative Time Constant (sec) 2 to 53 11 Oil Pressure for Governor
Converter (kg/cm2) 48 to 52
4.1.2. Mutu Tenaga Listrik
Dengan makin pentingnya peranan tenaga listrik dalam kehidupan sehari-hari, dengan menjaga kwalitas tenaga listrik yang dibangkitkan, khususnya bagi keperluan industri. Maka mutu tenaga listrik juga menjadi tuntutan yang makin besar dari pihak pemakai tenaga listrik.
Mutu tenaga listrik ini meliputi :
1. Kontinuitas penyediaan : apakah tersedia 24 jam sepanjang tahun. 2. Nilai tegangan : apakah selalu ada dalam batas-batas yang diizinkan.
3. Nilai frekwensi : apakah selalu ada dalam batas-batas yang diizinkan.
4. Kedip tegangan :apakah besarnya dan lamanya masih dapat diterima.
5. Kandungan harmonisa : apakah jumlahnya masih dalam batas-batas yang dapat diterima oleh pemakai tenaga listrik.
Unsur-unsur 1 sampai dengan 5 tersebut diatas dapat direkam sehingga masalah dapat dibahas secara kuantitatif antara pihak penyedia dan pemakai tenaga listrik. Dalam hal ini pada butir 3 hanya akan dibahas pengaturan nilai frekwensi dalam sistim yang berkaitan dengan penyediaan daya aktif mengigat bahwa hal ini merupakan salah satu hal yang dominal dari mutu tenaga listrik.
4.1.3. Terjadinya Perubahan Frekwensi
Daya yang dibangkitkan selalu sama dengan daya yang digunakan oleh konsumen (beban). Apabila daya yang dibangkitkan tidak sesuai dengan kebutuhan yang digunakan oleh konsumen ∆T < 0, maka frekwensi turun. Dan sebaliknya apabila daya yang dibangkitkan mendapat tambahan putaran generator ∆T > 0, maka frekwensi naik.
Penurunan frekwensi ini disebabkan oleh 2 hal yaitu :
1. Apabila daya yang digunakan oleh konsumen telah melebihi demand yang dibangkitkan dalam waktu tertentu.
2. Terjadinya gangguan atau pemadaman (trip) pada salah satu unit pembangkit.
4.1.4. Skematik Diagram Aliran Oli dan Udara pada Pipa Governor PLTA Governor
Menurut skematik diagram diatas, terdapat fungsi dari masing-masing komponennya yaitu :
1. Sump tank
Sump tank pada governor berfungsi sebagai alat infiltrasi yang digunakan untuk mengelola oli limpasan dan mengisi ulang pressure oil tank.
Gambar 4.3 Sump tank
2. Pressure oil tank
Pressure oil tank berfungsi untuk mengalirkan oli yang bertekanan ke pipa distribusi dan memastikan bahwa logam berputar pada poros (jurnal) dan shell bearing tidak pernah bisa bersentuhan.
Didalam pressure oil tank terdapat pressure gauge yang berfungsi untuk pengukuran tekanan dan vakum.
Pressure gauge dibagi lagi menjadi dua subkategori : 1. Tinggi dan rendah vakum (dan vakum kadang ultra-tinggi). 2. Rentang tekanan yang berlaku dari banyak teknik yang digunakan
Gambar 4.4 Pressure oil tank
3. Oil pan
Oil pan berfungsi sebagai wadah untuk mengumpulkan setiap oli yang tidak diinginkan.
Gambar 4.5 Oil pan
4. Filter (strainer)
Filter atau strainer berfungsi untuk menghilangkan partikel besar kotoran dan puing-puing. Strainer biasanya terdiri dari dua saringan terpisah. Sistim ini juga berisi handle valve yang ditempatkan di antara dua keranjang untuk mengalihkan aliran cairan ke salah satu saringan sementara yang lain sedang dibersihkan. Pada beberapa saringan, katup akan bekerja secara otomatis.
Gambar 4.6 Filter atau strainer
5. Distributing
valve dengan katup
4/2
Distributing valve berfungsi sebagai pembagi pada katup udara start (air starting valve) yang bekerja menggunakan plunger.
Gambar 4.7 Distributing valve
6. Pressure switch test
Pressure switch test berfungsi sebagai pengukur tekanan oli dengan tujuan apakah oli yang masuk kedalam governor aktuator sudah bertekanan tinggi atau sebaliknya.
Gambar 4.8 Pressure switch test
7. Converter dengan katup 4/3
Converter berfungsi sebagai pengkonversi arus ouput DC atau AC yang dapat merubah nilai arus output sesuai yang diinginkan.
Gambar 4.9 Converter
8. LVDT
LVDT berfungsi sebagai pembaca tekanan melalui pergeseran inti magnet atau pergerakan garis lurus, secara linear.
Gambar 4.10 Program LVDT
Gambar 4.11 Perangkat LVDT
9. Main distributing valve dengan katup 4/3
Main distributing valve berfungsi sebagai katup penyalur utama yang berada diantara converter untuk membagi ke masing-masing bagian pada sistim.
Gambar 4.12 Main distributing valve
10. Slow closing valve
Slow closing valve terdapat dua buah katup yaitu katup 65SCS dan 65SCS-C yang di gunakan untuk keluaran yang lambat dan didalamnya terdapat throttle valve yang digunakan untuk penyempitan aliran fluida dan mengarah pada main distributing valve.
11. Reducer
Reducer berfungsi sebagai me-reduce (mengurangi) aliran fluida. Mengurangi disini bukan seperti valve, tapi ukuran pipanya saja yang berkurang. Jadi reducer ini akan bertugas untuk mengabungkan dari diameter yang lebih besar ke yang kecil, atau sebaliknya.
12. Guide vane servomotor
Guide vane servomotor berfungsi sebagai penggerak guide ring yang melalui guide link dan untuk menggerakkan guide vane. Operasi atau bekerjanya servomotor, ini berdasarkan sistim hidroulik dengan menggunakan tekanan oil. Servomotor ini ada dua buah dimana cara kerjanya masing-masing selalu berlawan arah gerakanya, sehingga kalau diperhatikan bekerjanya masing-masing servomotor dengan melalui connecting rod, yang berfungsi untuk menarik guide ring sehingga guide ring akan bergerak.
Dengan demikian guide vane akan membuka dan menutup sesuai kerjanya servomotor.
Gambar 4.13 Guide vane servomotor
Selain terdapat fungsi dari masing-masing komponen, juga dapat dilihat prinsip kerja secara keseluruhan sistim governor pada PLTA Saguling, yaitu sebagai berikut :
Oli yang berada di sump tank dialirkan dengan menggunakan exhaust dan drain oil pipe dengan arus 25 A. Lalu oli melewati normally close valve yang akan dialirkan menuju pressure oil tank, di dalam pressure oil tank terdapat pressure gauge untuk membaca oli bertekanan tinggi, lalu dialirkan dengan menggunakan pressure oil pipe dengan kapasitas pipa 100 A. Pipa itu disambungkan dengan pipa yang berkapasitas rendah yaitu 25 A, untuk mengalirkan ke filter (strainer) dengan dimensi 15 x 10-6 m. Filter (strainer) ini berjumlah dua buah. Dimana di dalam sistim terdapat normally open dan normaly close valve. Namun di salah satu filter (strainer) diberi oli bertekanan tinggi menggunakan exhaust dan drain oil pipe menuju oil pan. Kedua keluaran dari filter (strainer) ditujukan menuju distributor valve dengan tipe DSHG-03 menggunakan katup 4/2 solenoid. Terdapat tiga keluaran dari ketup tersebut, dari sisi kanan dan kiri menggunakan kabel
pressure oil pipe berjenis 12 STPS-2 menuju turbin control cubicle dengan katup 4/2 jenis 65QS, lalu dari sisi atas katup dialirkan menuju pressure switch test yang di dalamnya terdapat pressure gauge, throtle valve dan normally open serta normally closed valve. Selain dialirkan menuju pressure switch test, oli juga dialirkan menuju governor aktuator katup 4/2 jenis 65SCS.
Dari sisi pressure switch test oli dialirkan menuju converter dengan katup 4/3 menggunakan pressure oil pipe. Terdapat dua keluaran dari converter. Yang pertama akan dialirkan lagi menuju sump tank menggunakan exhaust and drain oil pipe dengan kapasitas 100 A dan disambung menggunakan reducer dilanjutkan dengan kapasitas pipa sebesar 150 A. Yang kedua akan dialirkan menuju katup 4/2 distributor, keluaran dari katup distributor menuju turbin control cubicle menggunakan pressure oil pipe. Di turbin control cubicle terdapat katup selain 65QS juga terdapat katup 65S. Kedua katup ini akan dialirkan menuju sump tank dan pressure oil tank. Kapasitas pipa menuju sump tank sebesar 32 A mengunakan jenis exhaust dan drain oil pipe menuju pressure oil tank yang berkapasitas 20 A menggunakan jenis pressure oil pipe. Sebelum menuju pressure oil tank, oli akan melewati filter (strainer) berukuran 40 x 10-6 m.
Pada governor aktuator, converter dan distributor valve akan dialirkan menuju LVDT dengan jenis LT2-060R (50 mm). LVDT dicouple dengan main distributing valve. Aliran dari main distributing valve akan menuju slow closing valve yang mana akan berhubungan dengan katup 4/2 jenis 65SCS untuk tujuan pressure switch test. Pada slow closing valve terdapat katup 1/2 dan throttle valve. Dimana terdapat dua keluaran dari main distributing valve, yang pertama akan menuju pressure oil tank menggunakan pressure oil pipe berkapasitas 80A dan akan melewati reducer. Yang kedua, akan menuju guide vane servomotor menggunakan pressure oil pipe berkapasitas 80 A melewati reducer dan akan disambung menggunakan pipa yang sama dengan kepasitas yang berbeda yaitu 100 A. Pada guide vane servomotor terdapat LVDT
Keluaran yang kedua dari main distributing valve juga sama dengan keluaran pada slow clossing valve.
Gambar 4.14 Diagram blok aktuator PLTA Saguling
Berikut ini merupakan penjelasan dari blok diagram diatas sebagai berikut :
P
M
1. Regulator governor bertipe PID
Regulator governor merupakan tipe PID terdiri dari beberapa bagian circuit control berbahan padat yang didalamnya terdiri dari Speed Sensing Circuit, Proportional-Integral-Derivative amplifiers dan sebuah Watt Transducer amplifiers. Sinyal control akan memberikan pesan dari regulator menuju converter pada governor aktuator. Bukaan guide vane dikembalikan ke Power Amplifier Circuit di dalam regulator dalam bentuk sinyal arus balik elektrik dengan cara membandingkan transformer yang terpasang pada aktuator.
Penjelasan umum PID governor unit sebagai berikut : (1) Quick and Stable Control
PID (Porportional, Integrated and Derivative Module) sistim ini memungkinkan untuk mengontrol dengan cepat dan stabil, dapat diaplikasikan pada turbin air manapun dan pompa turbin yang memungkinkan.
(2) Easy adjustment
Setiap PID. Modul dapat diatur dengan bebas. Dengan tambahan, pengaturannya yang mudah dan akurat dipastikan oleh multi-turn type setting dial.
(3) High precision Control
Bukaan servomotor utama dikonvert oleh semi konduktor transducer yang diubah menjadi sinyal elektrik untuk keluaran. (4) Feedback of guide vane opening
Kontrol memperoleh keluaran pada nilai bukaan guide vane yang berfungsi menyesuaikan nilai rekomendasi beban tetap.
(5) Pulse Frequency Detection
Bagi deteksi kecepatan (Frekwensi), gelombang frekwensi terdapat dalam sinyal kecepata yang digunakan, oleh karena itu, sinyal
PMG memungkinkan keakuratan dalam mendeteksi voltage rendah di dalam speed region rendah.
(6) Modular Construction
Unit elektrik governor memakai modul, dimana modul itu dapat dibaca dan di ganti oleh papan cadangan. Fungsi modul terbagi dan fungsi-fungsinya tersimbol dari jenis gambar yang tercetak di modul. Gambaran umum fungsi PID Governor
Gambaran yang diberikan merujuk pada PID Governor Block Diagram yaitu :
1. Control power supply dan power supply unit (1) Supply Power
Sebagai penyedia daya pada control governor, supply power biasanya menggunakan 2 tipe. Yaitu PMG 110 V dan back-up supply 110 V DC apabila terjadi kegagalan daya AC (mati listrik). Sampai turbin air mencapai rpm yang ditentukan, 110 V DC digunakan dan mengikuti operasi parallel. Supply power yang digunakan ialah PMG power supply AC di rancang mampu bertahan (tidak mengalami kerusakanan terhadap peralatan) apabila voltase dan frekwensi meningkat hingga nilai 200%. Power Supply AC juga dirancang selalu mencapai ketepatan governor control.
(2) Peralatan Power Supply
Peralatan ini merupakan DC voltage regulator, outputnya ialah tegangan yang telah diatur untuk beroperasinya sirkuit.
Didalam governor unit, Supply power dari AC dan DC digunakan sebagai input unit
Untuk Output Voltasenya diantaranya adalah :
2. Speed detector
Dari frekwensi yang termuat dalam sinyal PMG, speed detector memperoleh sinyal DC yang sepadan dengan kecepatan.
3. Dead band
Ini merupakan frekwensi dead band untuk frekwensi control (speed control) dan dead band bisa di ganti berdasarkan pada keadaan seperti water turbin start-up dan after parallel operation start.
4. PID control
Bagian PID control merupakan bagian penting operasi yang bergantung pada karakteristik dinamis dari system governor.
Proportional (P) : Sinyal yang digunakan untuk membandingkan perubahan seketika dari Input Deviation Signal yang merupakan outputnya.
Integral (I) : sinyal integral untuk mengintegrasi Input Deviation Signal menjadi 0.
Derivative (D) : sinyal untuk membedakan input Deviation signal untuk menstabilkan sistim governor dan respon cepat pada output.
5. Speed droop
Perbedaan antara posisi sinyal detektor dan rekomendasi pengaturan beban (65P) dihitung dan hasilnya di kali oleh pembagian nilai droop rate. Nilai resultan di jumlah pada sinyal output dari dead band dan rekomendasi pengaturan beban (65P). Di langkah ini, beban aktual dari generator dikontrol agar menjadi rekomendasi pengaturan beban.
6. Position detection
Posisi servomotor terdeteksi oleh sebuah differential transformer (tipe rotary) untuk memberikan sinyal DC yang sesuai untuk posisi.
Untuk memancing differential transformer, besarnya frekwensi voltage dari governor harus tersedia, dimana harus proposional pada posisi servomotor
mengganti papan module, metode keluaran potensiometer konvensional juga bisa digunakan.
7. Power amplifier
Amplifier ini membandingkan sinyal permintaan posisi servomotor dengan posisi servomotor dengan posisi servomotor aktual dan amplifiernya.
2. Converter
Converter merupakan bagian komponen untuk mengkonversi sinyal elektrik dari governor regulator menjadi perpindahan mekanik aktuator main distributing valve. Nilai perpindahan berubah-ubah berdasarkan besarnya sinyal elektrik.
PLTA Saguling menggunakan converter bermerek TOSHIBA. Toshiba menggunakan servo valve yang bernama power guide dengan model PG800 dan dibuat oleh NIRECO sebagai converter governor aktuator. Tipe power guide yang di gunakan adalah spool, pilot spool secara langsung dapat beroperasi dengan permanen magnet yang kuat dan coil geser.
Sinyal yang berkedip terus-menerus terpasang di atas converter driving signal berfungsi untuk membuat viibrasi di dalam pilot spool dan mainspool agar mencegah terjadinya sticking.
3. Start stop valve (65S)
Katup ini merupakan jenis katup yang digunakan untuk membuka dan menutup pergerakan oli bertekanan tinggi menuju governor aktuator. Jenis 65S merupakan jenis katup yang digunakan, dimana tidak semua katup pada blok diagram aktuator menggunakan jenis katup ini. Pemberian sinyal berfungsi untuk mendistribusikan oli bertekanan tinggi dari converter menuju main distributing valve.
Katup jenis ini berfungsi untuk memberikan sinyal menuju slow closing valve guna mengalirkan oli bertekanan tinggi. Sehingga, slow clossing valve tidak akan bekerja sebelum mendapatkan sinyal dari solenoid valve 65SCS. Penjelasan mengenai jenis 65SCS sama seperti penjelasan jenis 65S. Solenoid valve digunakan pada saat apabila terjadinya trip.
5. Slow closing valve (closing mode change)
Katup jenis ini berfungsi sebagai katup yang digunakan apabila terjadinya trip guna pengganti dari main distributing valve. Hubungan instrumentasi antara slow closing valve dengan main distributing valve adalah OR.
6. Main distributing valve
Didalam main distributing valve terdapat distributing valve dengan prinsip kerja sebagai berikut :
Distributing valve terdiri dari inlet valve dimana digerakkan secara langsung dari control unit dan main distributing valve untuk mengkontrol guide vane servomotor. Inlet valve menyatu pada main distributing valve, terdiri dari cassing, pilot plunger, valve bushing, dan valve spring, serta bagian untuk mengkontrol oli pada main distributing valve. Valve bushing berada diantara casing dan pilot plunger diantara sisi atas dan bawah mereka. Main distributing valve terdiri dari casing, plunger, valve seat dan valve servomotor. Didalam cassing terdapat bagian untuk menuju guide vane servomotor. Main ditibuting valve pada piston dan control piston merupakan common rod, yang memiliki kontrol piston yang berada diatas dari main plunger rod. Main distributing valve dengan sisi inlet untuk oli bertekanan tinggi dan dua sisi outlet untuk guide vane servomotor, dimana dikendalikan oleh hidrolik automatic valve (type piston).
Sebuah plunger dari bagian pilot distributing valve dikontrol oleh control unit yang siap untuk terkoneksi dengan rod dan berpindah keatas atau kebawah mengikuti perpindahan dari kontrol unit dan mengirimkan oli ke bagian sisi bawah atau atas pada kontrol piston. Jika pilot plunger berpindah ke atas, oli
Perpindahan ke sisi bagian atas pada valve plunger yang terbuka akan mengikuti oli bertekanan tinggi menuju bagian sisi yang terbuka pada gate servomotor piston. Ketika kontrol piston berpindah ke sisi atas, bagian ujung kanan pada pilot valve restoring lever akan berpindah dengan pilot valve bushing untuk meninggalkan stopper, dimana stopper merupakan bagian dari restoring lever, gaya yang dihasilkan oleh kinerja pegas pada bushing
mengalami kenaikan. Bushing berpindah kesisi atas pada jarak yang sama dengan pilot vale yang berpindah, serta bagian dari bushing yang tertutup akan diberhentikan oleh aliran oli. Jika pilot valve plunger berpindah ke bawah, oli bertekanan tinggi akan mengalir menuju sisi bagian bawah dari kontrol piston, dimana kontrol piston akan mendesak oli bertekanan tinggi ke bawah, oleh karena itu memindahkan main distributing valve plunger yang kebawah akan menyebabkan beroperasinya guide vane servomotor menuju close guide vane. Ketika kontrol piston berpindah ke bawah, tekanan pada pilot valve restoring lever mendesak pilot valve bushing untuk jatuh menuju bagian terluar dan menghentikan aliran oli serta menghentikan main distributing valve plunger yang ada disisinya.
7. LVDT
LVDT merupakan sebuah transformer diferensial yang memberikan output tegangan linear diatas ± 10 inch dari jarak perpindahannya. LVDT terdiri dari kumparan primer dan dua gulungan sekunder yang terpisah.
LVDT beroperasi dengan prinsip dimana gulungan primer pusat merupakan energi dari sumber arus AC. Pemasangan bagian luar dari gulungan sekunder terhubung dalam rangkaian seri dan posisinya disusun berhadapan.
LVDT dapat mengatur output tegangan melalui pergerakan inti besi. Sehingga menghasilkan tegangan yang di inginkan.
Plunger yang terpasang pada core merupakan komponen pengatur output tegangan.
Ga mbar 4.15 Perangkat LVDT sisi samping
8. Guide vane servomotor
Guide vane merupakan suatu komponen utama pada turbin air yang berfungsi untuk mengarahkan air yang masuk pada spiral case agar air dapat memusatkan tekanan pada runner blade atau sudu turbin. Tiap unit turbin terdiri dari 20 buah guide vane dimana bukaan dan tutupan guide vane diatur oleh governor dan digerakan oleh servomotor.
Servomotor adalah sebuah aktuator yang dilengkapi dengan kendali dengan system closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada servomotor posisi putaran sumbu (axis) dari motor diinformasikan kembali ke rangkaian control yang ada di dalam servomotor.
Jumlah : 20 buah
Material : stainless steel casting (JIS G5121 SCS1) Berat per Guide Vane : 31 kg
Gambar 4.16 Guide vane
Prinsip kerja guide vane servomotor sebagai berikut :
Ukuran yang cocok untuk guide vane ialah dimana masing-masing dari guide vane memiliki batang yang dapat didukung oleh bearing guide vane, guide vane memiliki fungsi untuk mengkontrol dan mengarahkan air ke runner. Guide vane, stay vane dan runner blade saling berkoordinasi sehingga tidak mengakibatkan kelebihan air yang mengalir yang mengakibatkan getaran pada system operasi turbin. Dalam pemilihan guide vane harus didasari oleh besar dari setiap guide vane dan gaya resultan hidrolik. Guide vane dirancang untuk dapat menahan tegangan yang secara terus menerus. Guide vane terbuat dari material baja cor. Area yang kritikal pada guide vane yaitu di body guide vane dan batang guide vane yang memang di desain untuk mengerima tegangan konsentrasi seminimal mungkin. Body guide vane dilapisi dengan stainless stell pada bagian atas dan bawah serta sepanjang garis guide vane yang berdekatan. Setiap guide vane dipasang oil-less bearing di bagian head cover dan ring bagian bawah. Pada Setiap bagian atas batang guide vane juga dipasang thurst bearing (bantalan) untu menahan beban dari guide vane dan menahan gaya hidrolik ke atas dan kebawah.
Mekanisme operasi guide vane terdiri dari guide vane arms link, dan guide vane operating ring. Guide vane dipasang disekitar dan diluar bagian inlet runner. Guide vane digerakan dan ditempatkan oleh mekanisme guide vane.
Air keluar menuju batang guide vane membawa aliran keluar menju head cover, dan turun menuju lubang dranase guide vane dan akhirnya menuju tempat drainase.
9. Water turbine
Turbin yang digunakan pada PLTA Saguling merupakan jenis turbin francis. Prinsip kerja turbin francis sebagai berikut :
Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada waktu air masuk ke roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam suddu pengarah diubah sebagai kecepatan air masuk. Sisa energi tinggi jatuh dimamfaatkan dalam sudu jalan, dengan adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum mungkin.
Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam dalm air. Air yang masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin (schact) atau melalui sebuah rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). Semua roda jalan selalu bekerja. Daya yang dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah. Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau dengan pengatur dari oli tekan (governor tekanan oli), dengan demikian kapasitas air yang masuk ke dalam roda turbin bisa diperbesar atau diperkecil.
Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1 atmosfir) dan kecepatan aliran yang tinggi. Di dalam pipa isap kecepatan alirannya akan berkurang dan tekanannya akan kembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar lewat saluran air di bawah dengan tekanan seperti keadaan sekitarnya. Pipa isap pada turbin ini mempunyai fungsi mengubah energi kecepatan menjadi energi tekan.
10. Generator
Generator bekerja berdasarkan hukum faraday yakni apabila suatu penghantar diputarkan didalam sebuah medan magnet sehingga memotong garis garis gaya magnet maka pada ujung penghantar tersebut akan timbulkan GGL (garis gaya listrik) yang mempunyai satuan Volt.
11. PMG
Permanen magnet generator disediakan untuk Governor PID guna mendeteksi kecepatan dari unit pembangkit dan untuk menyediakan sumber daya governor yang dilengkapi diatas poros permanet magnet generator serta untuk mengoperasikan relay kecepatan dan jarak.
Perintah ini menggambarkan konstruksi dan penanganan permanen magnet generator (PMG) yang digunakan untuk sumber governor listrik dari generator dan water turbin.
PMG adalah konstruksi dengan pelat berbentuk baja magnet permanen yang berada diantara pelat baja ringan membentuk kutub saient, seperti yang
Baja magnetik memiliki kekuatan koresif yang sangat tinggi dengan sendirinya, dan tidak berubah kemagnetannya ketika terjadi hubung singkat.
Baja magnetik sangat rapuh dan dapat dengan mudah rusak jika jatuh atau diberikan tekanan, sehingga harus diganti peralatan dalamnya dan harus mengalami perbaikan guna pembongkaran dan perakitan bantalan.
Tabel 4.3 Nama komponen vertikal PMG
No Part Name 1 Cover 2 Ball bearing 3 Stud bold 4 Eye bold 5 Bearing bracket 6 Terminal box 7 Lead cable 8 Terminal block 9 Armature core 10 Permanent magnet steel 11 Support plate 12 Armature winding 13 Pole core 14 Insulating plate 15 Stator flame 16 Support plate 17 Ball bearing 18 Shaft 19 Parallel key Gambar 4.18 Horizontal PMG
Tabel 4.4 Nama komponen horizontal PMG
No Part Name 1 Parallel key 2 Shaft 3 Ball bearing 4 Stud bold 5 Bearing bracket 6 Stator flame 7 Lifting lag 8 Armature core 9 Support plate 10 Armature winding 11 Bearing bracket 12 Support plate 13 Permanent magnet steel 14 Spring washer 15 Ball bearing 16 Cover
4.1.6. Governor Control
Governor control merupakan perangkat sangat penting didalam hydroelectric generating. Governor control PLTA Saguling menggunakan sistim closed loop yang terdiri dari PID controller, sistim servo hydrolik dan regulating object.
Governor control berfungsi untuk mengatur kecepatan dan putaran Generator agar tetap stabil. Frekwensi dan permintaan load yang berubah-ubah akan diterima dan diolah oleh governor untuk membuka atau menutup bukaan guide vane.
Pada tahun 2013 governor control di PLTA Saguling mengalami pergantian komponen. Dari yang sebelumnya meggunakan regulator cubicle menjadi LVDT.
Gambar 4.19 Governor control
rotasi dihitung terlebih dahulu dengan menyelesaikan ∆F. Hasil deviasi selanjutnya di implementasikan oleh speed band-processing, lalu nilai frekwensi yang telah ditentukan (65F) ditambah dengan deviasi sebelumnya untuk menghitung deviasi speed. Di sisi lain, untuk menjalankan load control, deviasi guide vane position dari load setter (65P) yang diperoleh dikalikan oleh speed drop untuk mendapatkan deviasi guide vane position. Deviasi ini dapat digunakan dalam parallel operation.
Kemudian, deviasi control dapat diperoleh dengan menjumlahkan deviasi speed dan deviasi guide vane position. Selanjutnya kontrol PID dapat dijalankan.
Low value yang berada diantara output control PID dan load limiter value (77) menjadi output sebagai perintah guide vane position. Disini, load limiter value (77) secara otomatis diatur untuk posisi start up ketika unit dijalankan.
GV manipulation signal (control valve position command) dihitung dari deviasi posisi GV data. Perbedaan antara control valve position command dan actual control valve (CV) position adalah sebagai output control valve drive signal.
Control valve drive signal yang diperoleh melalui perhitungan sebelumnya digunakan untuk mengoperasikan guide vane servomotor yang berarti C1 tipe aktuator yang digunakan untuk mengatur posisi guide vane position.
4.1.7. Maintenance Governor Hal yang perlu diperhatikan adalah :
Tidak melepas kabel grounding.
Operasi kontroler dengan landasan kawat dapat menyebabkan sengatan listrik ketika kebocoran arus terjadi dan dapat menyebabkan kematian atau cedera serius.ini juga dapat menyebabkan operasi yang salah atau kerusakan pada sistim pengendali.
Tidak menyentuh ruang pemanas.
Menyentuh ruang pemanas dapat menyebabkan sengatan listrik atau luka bakar dan dapat menyebabkan kematian atau cedera serius.
Tidak memercikan air atau minyak dari luar governor kontrol. Memercikkan air atau minyak selama kontroler governor berjalan dapat menyebabkan kerusakan pada sistim pengendali.
Bersihkan secara teratur governor kontrol.
Debu dapat menyebabkan kerusakan pada governor kontrol.
Tidak menggunakan kain pembersih kimia atau bahan sejenis yang menyebabkan listrik statis saat membersihkan governor kontrol.
Pembersih kimia yang berupa kain atau bahan sejenisnya dapat menghasilkan listrik statis dan dapat menyebabkan kerusakan pada governor kontrol.
Tidak menggunakan peralatan yang memancarkan gelombang radio seperti transceiver atau ponsel di dalam panel pengontrol.
Jika Anda menggunakan peralatan yang memancarkan gelombang radio untuk panel kontrol, ini dapat menyebabkan operasi yang salah atau kerusakan pada sistim pengendali.
Tidak adanya getaran atau guncangan ke panel kontrol.
Getaran atau kerusakan operasi yang salah dapat menyebabkan kerusakan pada sistim pengendali.
Tidak meletakkan sesuatu yang mudah terbakar di dekat kontroler. Menempatkan sesuatu yang mudah terbakar di dekat kontroller dapat menyebabkan kebakaran.ini juga dapat menyebabkan operasi yang salah atau kerusakan pada sistim pengendali.
Mematikan daya sebelum installing atau menghapus aliran arus. Menginstal atau menghapus current-board dapat menyebabkan kerusakan pada aliran arus atau peralatan yang terhubung.
Masukkan current-board sepenuhnya ke tempat.
Jika papan arus tidak dimasukkan sepenuhnya ke tempat, ini dapat menyebabkan operasi errenous atau sistim kontroller yang dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan kontroller.
Melaksanakan pemeliharaan rutin dan pemeriksaan sebagai dijelaskan di bawah :
Membuat pemeriksaan visual harian suhu minyak, tingkat minyak dan tekanan hidrolik dalam pompa hidrolik unit investigate.
Memeriksa tingkat kontaminasi minyak hidrolik secara teratur, karena merupakan aspek yang sangat penting dalam manajemen pemeliharaan. Memeriksa dan mengganti garis-garis filter hidrolik. Jika dibiarkan
terblokir, mereka dapat menyebabkan kesalahan fungsi. Jika ada partikel karat atau kotoran lainnya dalam filter, selidiki sumber korosi segera dan mengambil langkah-langkah pencegahan. Jika indikator garis filter diblok dan garis filter diubah hidroliknya, maka kondisi ini merupakan kondisi normal.
Rangkaian mendeteksi kecepatan abnormal. 1. Periksa PMG dan rangkaian PMG.
2. Periksa rangkaian pendeteksi kecepatan pada governor. Sumber tenaga governor abnormal.
1. Periksa PMG dan rangkaian PMG. 2. Periksa unit sumber tenaga governor. 3. Periksa kontrol pemberi daya DC.
Item pemeriksaan governor dijelaskan di bawah :
Tabel 4.5 Item pemeriksaan governor
Item Pemeriksaan
Jangka Waktu
Pernyataan harian bulana
n
Memeriksa flange kebocoran minyak 0 tidak ada
kebocoran
Memeriksa kekencangan mur dan baut 0 tidak ada
kekendoran Periksa tekanan dari pasokan minyak converter 0 lebih dari 335
kg/cm2 Periksa indikator menyumbat untuk converter dan pilot valve
filter pasokan minyak 0 indikasi hijau
Memeriksa getaran converter valve 0 tidak ada vibrasi
abnormal
Suara PGM 0 tidak ada suara
abnormal
Memeriksa keausan brush motor untuk 77 0 panjang lebih 8
mm
Suhu PGM bantalan bola 0
normal temperature
Unit regulator governor 0
tidak ada kebocoran dan tidak ada debu
Jangka waktu untuk inspeksi governor :
Tabel 4.6 Jangka waktu inspeksi governor
Inspeksi dan Overhaul Item Jangka Waktu
1 tahun 3 tahun 6-10 tahun Check operasi limit switch 77 LS dan 74 LS 0
Membongkar dan membersihkan filter oli 0
Memeriksa operasi switch tekanan 0
Memeriksa kebocoran minyak dan segel 0
Memeriksa operasi silinder minyak yang dioperasikan
(start-stop silinder dan lambat penutupan silinder) 0
Mengganti bola PMG bantalan dengan cadang 0
Membongkar dan memeriksa pilot valve dan seat valve 0
Membongkar dan memeriksa kontrol silinder 0
Tekanan oli abnormal pada governor konverter
Periksa sistim kontrol dari pompa oli normal Periksa tenaga listrik
Tidak Apakah pompa oli normal bekerja?
Periksa sistim kontrol pompa oli siaga Periksa tenaga listrik
Iya
Periksa pembagian dari normal pompa oli : Sistim unloader Pompa
Katup pengaman Penyaring bagian hisap
Apakah pompa oli siaga
berjalan? Periksa kontrol sistimpompa siaga.
Tenaga listrik Tidak
Iya
Periksa penyaring dari jalur pipa utama Periksa kebocoran oli
Periksa level oli pada sump tank rendah
Periksa pembagian dari pompa oli siaga Sistim unloader
Pompa
Katup pengaman Penyaring bagian hisap
4.1.8. Troubleshooting yang Berkaitan dengan Governor
Minyak keluar dari celah di cover movin coil. Dalam kasus ini, loop kembali sempit, sehingga meningkatkan tekanan internal di powerguide tersebut. Untuk menguras bagian dalam, harus menahan tekanan di sisi return1 MPa, dan untuk menguras bagian luar sebesar 3 MPa. Jika menahan pressure axceeds vaule, gunakan lebih besar diameter pipanya. Jika masalah tidak dapat dipecahkan, maka bisa dengan mengubah ukuran pipa, memeriksa posisi pemasangan dan sistim hidrolik.
Gerakan silinder tidak menentu, overshoot yang terjadi adalah : 1. Koneksi umpan balik pada silinder merupakan loose repair. 2. Amplifier gain terlalu tinggi, keuntungan menyesuaikan.
3. Cylnder bergerak ke posisi akhir dan berhenti. Bahkan ketika sinyal berubah orifice tetap tersumbat. Menghapus orifice yang tersumbat dengan cara 0,4 mm atau kurang ke dalam lubang tetap (dua lokasi) untuk menghapus Setiap penyumbatan seperti yang ditunjukkan.
Pelebaran hysteresis.
Mungkin sinyal bisa mengecilkan tegangan, jika masalah masih belum terselesaikan, ganti powerguide.
Ketika bergerak perangkat lainnya.
1. Check sinyal sumber input, dan pastikan sinyal input tidak mengandung niose.
2. Jika berfluktuasi, kurangi fluktuasi menggunakan pipa dengan diameter besar. Jika katup melebar, cek instalasi di sirkuit yang sedang on, itu mungkin dapat ditutup untuk sekejap karena aliran balik, ketika perangkat lain bergerak cepat.
Pergeseran posisi kesetimbangan. 1. Drift sinyal memperbaiki amplifier.
2. Beban terlalu besar dan memperlebar diameter silinder atau menaikkan tekanan hidrolik maksimum operasi tekanan powerguide adalah 14 MPa.
Powerguide berfungsi atau tidak berfungsi di awal. 1. Viskositas dari minyak mungkin terlalu tinggi.
Ganti oli hidrolik dengan semacam minyak yang viskositasnya lebih rendah.
2. Frekwensi gentar mungkin terlalu tinggi untuk minyak hidrolik. Kurangi frekwensi gentar untuk 50Hz.
Masalah-masalah lain.
Tabel 4.7 (bagian a) Troubleshooting pada governor
Masalah Penyebab Perbaikan
Waktu persilangan pergantian dari kumparan
lebih lama dari pada dari pada spesifikasi
Benda asing pada oli hidrolik yang masuk ke dalam tempat
bagian bagian aliran oli
Membongkar katub dan membesihkannya
Penurunan efektifitas dari operasi kumparan
Kumparan lengket atau tergores oleh benda asing
pada oli hidrolik
Membongkar katub dan membesihkannya Periksa oli hidrolik yang
terkontaminasi. Jika kontaminasi berlebihan basahi
sistim atau ganti dengan oli yang baru Masalah soleonida Perhatikan “kemacetan soleonida”,”tegangan tidak tersambung ke soleonida”,”kelemahan soleonida Kekeliruan dari pemasangan
setalah pembongkaran
Melakukan pemasangan dengan tepat
Aliran langsung yang salah
Rangkaian listrik pada
pegabelan tidak benar Periksa dan koreksi pengabelan Kekeliruan pemasangan
kumparan Spesifik kumparan harus diinstal Kesalahan orientasi pada
kumparan pemasangan
Koreksi pemasangan dengan tepat
Pemipaan tidak sesuai Kesalahan terkonduksi oleh referensi ke pipa port
Tabel 4.7 (lanjutan bagian b) Troubleshooting pada governor
Masalah Penyebab Perbaikan
Soleonida terbakar (terutama, soleonida AC)
Kumparan lengket atau tergores oleh benda asing pada
oli hidrolik
Tidak hanya pemasangan soleonida dan pemasangan kumparan yang diganti, tapi juga inspeksi pembongkaran katub dan pengecekan oli hidrolik harus diperhatikan Celah yang timbul antara inti
besi bergerak dan inti besi yang tetap karena debu dan
bubuk besi dari dalam menggunakan sistim inti besi
Hati hati saat melakukan penahanan debu dari yang tertahan kedalam soleonida
pada haluan dari pembongkaran atau pemasangan dari soleonida Aplikasii dari kelebihan
tegangan diluar dari spesifikasi
Periksa sumber tenaga, tegangan dan frekwensi,
kontrol tegangan sesuai spesifikasi Pemutusan koneksi atau Perhatian spesial harus
delaminasi pada shading gulungan karena vibrasi dan
penyebab yang lain
diberikan pada vibrasi
Kelebihan suhu lingkungan dan juga suhu oli
Operasi harus dilakukan perawatan pada suhu di atas
50o
(suhu lingkungan standar) Menghindari energinisasi teru
menerus atau pemanjangan operasi dalam keadaan yang
buruk, dan perhatian harus diberikan sehingga temperatur
tidak berlebihan pada plafon mengurangi kelebihannya
Tabel 4.7 (lanjutan bagian c) Troubleshooting pada governor
Masalah Penyebab Perbaikan
Soleonida terbakar (terutama, soleonida AC)
Bagian pada rangkaian pendek karena isolasi memburuk dan
gelombang tegangan
Perhatian harus diberikan pada kelembapan. Operasi pada
kelebihan kelembapan membutuhkan aplikasi yang memadai water-repellent untuk
menyatukan kabel saluran setelah pemasangan extra Energization simultan untuk
dua solenoid
Periksa urutan perkabelan dan ganti relay dan saklar jika
ditemukan tidak efektif Soleonida tidak berjalan
dengan tegangan
Pemutusan perkabelan Periksa perkabelan dan benarkan yang error Lemahnya hubungan antara
saklar dan tombol relay
Periksa perkabelan dan buat trouble-shooting Kerusakan pada soleonida Pemutusan koneksi atau Periksa soleonida untuk
delaminasi pada kumparan shading
mengganti frekwensi , jika hal itu sudah melewati krikal
batas, ganti pemasangan soleonida dengan yang baru Kebocoran oli pada bagian
luar
Longgarnya baut yang
terpasang Pengencangan baut
Penurunan atau kemerosotan o ring
Mengganti o ring dengan produk baru Kelonggaran inti besi Pengencangan inti besi
4.2. Analisa Data
Berikut ini merupakan analisa karakteristik governor pada unit 1 sebagai berikut :
Ini adalah pengukuran Dead Time pada governor. Dilakukan saat unit tidak terhubung dengan sistim P2B. Fungsinya adalah mengetahui kinerja dan karakteristik kontrol antara frekwensi dan servomotor stroke. Dari grafik diatas, frekwensi yang diterima berbanding terbalik dengan servomotor stroke. Frekwensi memiliki rentang sebesar 0-1,0% Hz. Servomotor stroke membutuhkan waktu kurang dari 0,25 detik untuk bergerak terhadap perubahan frekwensi sebesar 1% Hz. Servomotor stroke akan membuka dan menutup guide vane sesuai frekwensi yang diterima. Semakin besar frekwensi yang diterima, maka servo stroke akan menutup. Pergerakan servo stroke ke arah closed bertujuan untuk mengurangi atau mempertahankan daya output yang dihasilkan generator. Pengetesan ini diatur menggunakan speed droop bernilai 5%.
Ini adalah pengukuran Sensivity Check of Governor. Dari grafik diatas, frekwensi mengalami penurunan nilai sebesar 0,01% Hz. Penurunan nilai frekwensi diterima oleh servomotor stroke untuk membuka (open) sebesar 0,93 mm. Pergerakan servomotor terhadap frekwensi memiliki interval 2 detik. Pengetesan sensivity of governor ini diatur dengan speed droop bernilai 5%.
