PENGONTROLAN START UP GAS TURBINE GENERATOR DENGAN
SPEEDTRONIC
TMMARK V
Oleh :
Rizal Bayu Kurniawan (L2F 007 071)
-Abstrak-
PT. INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN SEMARANG dalam pengontrolan Gas Turbine Generator di Pembangkit/Pusat Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) menggunakan pengontrol
SPEEDTRONICTM MARK V. Sistem Kontrol SPEEDTRONICTM MARK V yang dikembangkan oleh General
Electric (GE) Industrial System adalah sistem kontrol yang dapat diprogram dan dirancang untuk memenuhi kebutuhan industri listrik dalam kendali turbin gas dan uap yang semakin komplek.
SPEEDTRONICTM MARK V dapat melakukan kontrol, proteksi dan monitoring sekaligus terhadap kerja
turbin.
Pengendalian START UP dengan menggunakan sistem kontrol SPEEDTRONICTM MARK V
berfungsi untuk mengatur nilai FSR yang selanjutnya mempengaruhi jumlah bahan bakar yang dialirkan ke 14 ruang pembakaran. Besar kecilnya bahan bakar yang dialirkan ke ruang pembakaran akan menentukan cepat atau lambatnya kecepatan putar turbin pada Gas Turbin Generator (GTG) yang berbeda-beda pada fase start up Unit.
Kata Kunci : SpeedtronicTM Mark V,Start Up, Gas Turbin Generator (GTG)
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam dunia industri, semakin cepatnya perkembangan teknologi peralatan yang di gunakan pada proses produksi juga semakin berkembang. Sistem kontrol untuk turbin yang tadinya hanya menggunakan governor dikembangkan oleh General Electric (GE) menjadi sistem kontrol yang lebih modern yang dinamakan SPEEDTRONICTM. Dengan semakin kompleksnya pengontrolan untuk turbin, SPEEDTRONICTM pun terus berkembang mulai dari SPEEDTRONICTM Mark I hingga yang terakhir SPEEDTRONICTM Mark VI.
PT. INDONESIA POWER UBP
SEMARANG dalam proses produksinya di
Pembangkit/Pusat Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) menggunakan SPEEDTRONICTM Mark V sebagai kontroler pada Gas Turbin Generator (GTG).
Pengendalian START UP dengan menggunakan sistem kontrol SPEEDTRONICTM MARK V berfungsi untuk mengatur nilai FSR yang selanjutnya mempengaruhi jumlah bahan bakar yang dialirkan ke 14 ruang pembakaran. Besar kecilnya bahan bajar yang dialirkan ke ruang
pembakaran akan menentukan cepat atau lambatnya kecepatan putar turbin pada Gas Turbin Generator (GTG) yang berbeda-beda pada fase start up Unit.
1.2 Maksud dan Tujuan
Hal-hal yang menjadi tujuan penulisan laporan Kerja Praktek ini adalah:
1. Mengetahui sistem dan lingkungan kerja di PT. Indonesia Power UBP Semarang. 2. Mengetahui sistem kerja Pembangkit
Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU). 3. Memberikan gambaran mengenai sistem
kontrol SPEEDTRONICTM MARK V secara umum.
4. Menjelaskan sistem kontrol SPEEDTRONICTM MARK V untuk mengendalikan Sequence Start Up pada Gas Turbin Generator (GTG) di PLTGU.
1.3 Pembatasan Masalah
Pada laporan Kerja Praktek ini permasalahan dibatasi pada Start Up dengan sistem kontrol
SPEEDTRONIC
TMMARK V pada Gas Turbin Generator
II. PROSES PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (PLTGU)
PLTGU yaitu pembangkit listrik yang menggunakan tenaga gas dan uap dalam menghasilkan energi listrik.
Pembakaran bahan bakar pada PLTG akan menghasilkan gas untuk memutar turbin gas di PLTU. Gas buang dari turbin gas ini akan dialirkan ke HRSG untuk memanaskan air pada HRSG sehingga menghasilkan uap yang akan digunakan untuk memutar turbin uap.
Secara umum sistem produksi tenaga listrik pada PLTGU dibagi menjadi dua siklus, yaitu :
1. Open Cycle
Biasanya disebut proses turbin gas (PLTG), yaitu gas buang atau uap dari GTG (Gas Turbin Generator) langsung dibuang ke udara melalui stack.
2. Close Cycle
Biasanya disebut proses turbin uap (PLTU), yaitu gas buang dari GTG (Gas Turbin Generator) tidak langsung dibuang ke udara tetapi digunakan untuk memanaskan air yang ada di HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Uap yang dihasilkan dari HRSG digunakan untuk memutar turbin uap.
Proses Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap dapat dibagi menjadi dua proses, yaitu :
1. Proses Turbin Gas
Bahan bakar minyak yang dipasok dari kapal atau tongkang ditampung di dalam tangki. Penyaluran bahan bakar dilakukan dengan transportasi laut dengan tujuan memungkinkan bahan bakar yang diangkut lebih banyak daripada melalui transportasi darat. Selain itu lokasi pembangkit yang dekat dengan pelabuhan semakin memperkecil biaya transportasi.
Bahan bakar dipompa dari tangki ke combustion chamber (ruang pembakaran) bersama-sama udara dari compressor setelah terlebih dahulu melalui air filter. Campuran ini dibakar dan menghasilkan gas panas yang selanjutnya digunakan untuk memutar
turbin gas. Gas buang dari turbin gas akan langsung dibuang melalui cerobong apabila dioperasikan open cycle dan akan dilewatkan HRSG apabila dioperasikan close cycle.
2. Proses Turbin Uap
Air pengisi dari deaerator dipompa melalui Low Pressure and High Pressure Water dimasukkan ke HRSG untuk diubah menjadi uap. Hasil uap dari HRSG dimasukkan ke High Pressure Turbine kemudian masuk ke Low Pressure Turbine untuk mengubah energi panas uap menjadi energi putar rotor. Uap bekas setelah dipakai di Low Pressure Turbine dialirkan ke condenser untuk dikondensasikan oleh air pendingin atau air laut yang dipompa melalui Circulating Water Pump (CWP). Air condensate dipompakan oleh condensate pump untuk selanjutnya dimasukkan ke deaerator.
III. DASAR TEORI
3.1 Gambaran SpeedtronicTM Mark V
SpeedtronicTM Mark V adalah suatu sistem kontrol, proteksi dan monitoring pada turbin yang telah dikembangkan oleh GE dan mewakili kesuksesan dari seri-seri SpeedtronicTM dalam sistem pengaturan. Tujuan sistem kontrol dan proteksi ini adalah menghasilkan output yang maksimal untuk melindungi turbin gas dari kerusakan saat turbin dalam kondisi operasi sehingga lifetimenya dapat lebih lama.
3.2 Konfigurasi kendali SpeedtronicTM
Mark V
SPEEDTRONICTM Mark V adalah sistem kendali turbin yang bersifat programmable yang didesain sesuai dengan kebutuhan industri tenaga modern untuk sistem turbin yang bersifat kompleks dan dinamis. Keunggulan sistem ini pada fitur-fiturnya antara lain:
1. Implementasi software dengan teknologi fault tolerance (SIFT), yang memungkinkan turbin tetap beroperasi
meskipun terjadi kesalahan tunggal dengan mempertahankan status on-line. 2. Operator interface yang user-friendly 3. Interface dengan sensor direct yang
memungkinkan kendali dan monitoring secara real time
4. Kemampuan diagnosa yang built-in menyatu dengan sistem
5. Arsitektur berbasis TMR (Triple Modular Redundant)
SPEEDTRONICTM Mark V menggunakan tiga buah modul kontrol, masing-masing <R>, <S>, dan <T> yang identik untuk menjalankan keseluruhan algoritma kendali yang vital, proses sinyal proteksi, dan proses sekuensial. Konfigurasi inilah yang disebut TMR (Triple Modular Redundant). Untuk fungsi proteksi dijalankan oleh tiga prosessor proteksi <X>,<Y> dan <Z> pada core <P>. Untuk konfigurasi secara umum dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
Seperti terlihat pada gambar di atas, untuk bisa bekerja dengan baik, informasi dikomunikasikan, dibagi dan diputuskan pada sistem proteksi tersebut melalui tiga jaringan yang berbeda. Yang pertama adalah jaringan eksternal (Stage Link) yaitu alat utama komunikasi antara Operator Interface (<I>) dan Common Data Processor (<C>) dari panel kontrol. Link ini adalah bagian konfigurasi ARCNET.
Kedua adalah Data Exchange Network (DENET) yang merupakan jenis ARCNET yang termasuk bagian dalam jaringan komunikasi SpeedtronicTM Mark V kontrol panel. Adapun fungsi dari DENET itu sendiri adalah untuk menyediakan link atau hubungan komunikasi antara prossesor internal dari kontrol panel. Panel TMR merupakan bagian dasar untuk memvoting proses yang terjadi pada sinyal kontrol.
Untuk jaringan internal yang ketiga yaitu jaringan I/O (IONET). IONET adalah jaringan komunikasi serial yang terhubung dalam konfigurasi berantai. Fungsinya adalah untuk mengkomunikasikan sinyal I/O antara prosesor kontrol (DCCA), Protection Core (<P>) atau TCEA dan Digital I/O core (<QD1>).
Gambar 2 Konfigurasi kontrol TMR Mark V
Pada konfigurasi TMR sendiri terdapat tiga buah modul kontrol <R>, <S>, dan <T> yang berfungsi sebagai redundant. Sinyal kontrol yang diberikan merupakan hasil voting dari ketiga modul tersebut.
3.3 Operator Interface Mark V
Interface Mark V berfungsi sebagai upload, download, monitoring maupun pengontrolan sehingga dengan interface ini seluruh aktifitas dari Mark V kontrol panel bias terwakili. Work Station Interface < I >, terdiri dari serangkaian alat – alat, antara lain: sebuah PC (Personal Computer) layar monitor berwarna, Cursor Positioning Device (Mouse, atau Trackball), Keyboard
<I> <C> <R> Protection <P> Digital I/O <QD1> <S> Protection <P> Digital I/O <QD1> <T> Protection <P> Digital I/O <QD1> Digital I/O <QD1> R
Gambar 1 Dasar sistem TMR pada SPEEDTRONICTM
(QWERTY Keyboard) dan Printer. Peralatan-peralatan tersebut dapat menghubungkan antara operator dengan keadaan mesin atau sebagai work station pemeliharaan lokal, baik itu pengamatan peralatan turbin, pengontrolan turbin, pengamanan turbin maupun pemasukan data baru ke kontrol panel.
3.4 Hardware Input-Output
Mark V di desain untuk berhubungan langsung dengan peralatan turbin dan generator seperti :
magnetic speed pickups
servos dan LVDT/Rs
sensor vibrasi
thermocouples
Resistive Temperature Devices (RTDs)
IV. PENGENDALIAN START UP
4.1 Sistem Kontrol SPEEDTRONICTM
MARK V
4.1.1 Desain Dasar Sistem Kontrol
SPEEDTRONICTM MARK V
Kontrol turbin gas dilakukan dengan kontrol start-up, kontrol percepatan, kontrol kecepatan, kontrol temperatur dan fungsi kontrol yang lain seperti tampak pada gambar 3, sensor dari kecepatan turbin, temperatur gas buang, dan parameter yang lain menetukan kondisi operasi dari unit. Saat diperlukan perubahan pada kondisi operasi turbin karena perubahan beban atau kondisi yang membahayakan turbin, maka kontrol akan mengatur aliran bahan bakar ke turbin. Misalnya bila temperatur gas buang cenderung melebihi nilai yang referensi yang diberikan untuk operasi turbin, maka kontrol temperatur akan mengurangi suplai bahan bakar ke turbin.
Gambar 3 Skema kontrol sederhana
Kondisi operasi turbin disensor dan digunakan sebagai sinyal feedback ke sistem kontrol Speedtronic. Ada tiga kontrol loop utama, start-up, kontrol kecepatan, dan kontrol temperatur yang di kontrol selama turbin beroperasi. Mode kontrol yang lain adalah kontrol kecepatan, manual FSR, dan kontrol shutdown yang dioperasikan dengan cara yang sama.
4.2 Start Up Control 4.2.1 Sistem Starting
Seperti pada mesin-mesin yang ber – ruang bakar internal lainnya, Gas Turbine tidak bisa berputar atau tidak menghasilkan tenaga putaran awalan sendiri pada saat putarannya 0 ( zero speed ) oleh sebab itu dibutuhkan sebuah sistem start untuk melakukan perubahan keadaan Gas Turbine, sebagai pemutar awal sampai mencapai kecepatan putaran untuk pembakaran dan membantu untuk mencapai kecepatan putaran tertentu, sehingga Gas Turbine yang sudah dalam keadaan start pembakaran tersebut mampu berputar dan berakselerasi sendiri menuju ke kecepatan putaran nominalnya.
Hal tersebut terselesaikan dengan bantuan peralatan sebuah motor induksi sebagai Motor Starter, dan dibantu dengan Torque Converter yang dioperasikan dimana ia berfungsi sebuah kopling penyambung dengan accessory gear.
MINIMUM VALUE SELECT LOGIC MANUAL SHUR DOWN START UP TO CRT DISPLAY TO CRT DISPLAY TO CRT DISPLAY TEMPERATURE SPEED ACCELERATION RATE FUEL SYSTEM FUEL TO TURBIN FSR
Gambar 4 Skema Turbin 4.2.1.1 Motor Starter
Motor Starter atau Motor Cranking ini adalah produk dari GE Co, Custom 8000®, motor induksi dengan jenis Horisontal Motor dilengkapi dengan bantalan-bantalan antifriction, 3 phase, 6000 Volt, dengan daya 1250 HP, pada putaran 3000 rpm.
4.2.1.2
Torque CoverterTorque converter merupakan suatu peralatan dengan menggunakan media hydruaulic dalam hal ini minyak lube oil. Peralatan utama didalam torque converter adalah pompa impeler yang digerakan oleh input shaft atau sisi pemutar, sedangkan disisi output atau yang diputar adalah bagian turbin wheel. Prinsip kerja dari torque ini adalah dengan hydrodinamik transmision, diantara kedua peralatan tersebut terdapat minyak penghubung dan pada statornya terdapat guide vane atau sudu-sudu pengarah yang digerakan oleh penggerak mekanis (Guide vane adjusment mechanis) yang akan mengarahkan minyak tersebut dari pompa impeler menuju turbin wheel dengan cara mengatur sudut pengarahan yang sesuai untuk menghasilakan torsi yang dibutuhkan disisi outputannya
Adapun fungsi dari minyak pada Torque Converter adalah :
Sebagai media kerja penggerak daya hydrodinamik.
Sebagai media control system torque Converter.
Sebagai pelumas dan pendingin system.
Sebagai pemutar pada waktu on cool down.
Fungsi utama dari torque converter adalah :
Untuk meneruskan putaran motor cranking ke turbine dengan menggunakan flexible coupling pada waktu start up.
Untuk memutar turbine pada waktu on cooldown dengan media lube oil.
4.2.1.2 Accessory Gear.
Fungsi Accessory Gear pada sistem ini adalah sebagai penggerak untuk beberapa peralatan bantu lainnya, seperti Pompa Utama Minyak Pelumas, Pompa Utama Minyak Hydraulik, Kompressor Utama Atomizing Air maupun Pompa Utama Bahan Bakar. Utamanya ia berfungsi sebagai penghubung antara Motor Cranking dengan Kompressor Turbine Gas.
Di dalam Accessory Gear terdapat beberapa susunan roda gigi - roda gigi yang berfungsi memperbesar Torsi ( daya puntir ) yang dibutuhkan oleh motor starter untuk memutarkan poros Turbine.
4.2.1.3 Fungsi – Fungsi Kerja Sistem Start
Torque Converter dan Motor Starter ( Motor Cranking ), keduanya sebagai supply tenaga kepada Gas Turbine Generator ketika siklus start-up dan ketika siklus sesudah shutdown ( cool down ).
Ketika siklus Start-up, peralatan – peralatan pada sistem starting mempunyai tiga macam fungsi, antara lain :
1. Sebagai pemutar awal, ketika Gas Turbine masih diam belum berputar.
2. Mengakselerasi putaran Gas Turbine sampai pada putaran pengapian.
3.
Membantu akselerasi putaran
Gas Turbine yang sudah terjadi
pengapiannya sampai dengan
tercapainya kemampuan Gas
Turbine
untuk
berakselerasi
sendiri
menuju
putaran
nominalnya. Atau yang mana
sampai
dengan
kecepatan
putaran Gas Turbine lebih besar
dari pada kecepatan putaran
peralatan sistem startingnya.
4.2.1.4 State dan Ladder Start Up Turbine Gas L3STCK L3RS L4SX ON,L3STCK0,1,2,3 L3RS2 L86MP START STOP L14HR L4Y L14HM L4T & L94T Trip ALARM L2F L5 L4S (PURGING) Warming Up ACC FSNL Synchcron L14HM COUNT 2 LO OUT
Gambar 5 State Chart Start Up Turbine Gas
Gambar 6 Ladder Start Up Turbine Gas
Keterangan
:
L3STCK : Start Check L2FZ : Multiple Start
Permissive
(Auto/manual) - - - > pemilihan mode start L3ACS : Auxiliary Check
(Servos)
L3VOTE_Q : Voter Combined Status of
L86MP : Master Protective Start Up Log out L52QA : Auxiliary Lube Oil
Pump Running L52QS : Generator Seal Oil
Pump Running L1X : Master Control – Start
Up Permissive L3WCL : Turbine Water
Cooling Pressure Low Signal
L30LTC : Lube Oil Cooling Permissive Status L4SX : Master Protective Set
Auxiliary Logic L14HM : Minimum Speed
Signal
L4Y : Loss of Master Protective
L4S : Master Protective Set L4T : Master Protective Trip L94T : Fired Shutdown - - - > penghentian pembakaran L4 : Master Protective Signal L2F : Firing Timer 1 minutes L28FDX : Flame Detection Control L28FDTX : Flame Memory Retention L30FD_ALM : Failure to Ignite L2MC : Cranking Motor Control Signal L52CR : Cranking Motor
Control Logic
L14HM : HP Minimum Speed Signal L14HS : HP Optimum Speed Signal L63QT : Auxiliary to L63QT2A (Emergency Manual Trip Signal)
L1Z : Master Control Relay – Turbine Auxiliary L2MC : Motor Crancking L7VF : Valve FSR L7BN : Ignite
L0MS : Servo Position L0 : Valve Lube Oil
4.2.1.5 Control Start Up
Bagian yang penting dalam tahap control start-up dan shutdown Turbin Gas (TG) adalah penginderaan/pembacaan kecepatan yang tepat. Kecepatan turbin diukur dengan magnetic pickup. Detector kecepatan dan relay kecepatan ini pada dasarnya digunakan untuk :
L14HR Kecepatan Nol (kira-kira 0% kecepatan)
L14HM Kecepatan Minimum (kira-kira 16% kecepatan)
L14HA Kecepatan Akselerasi (kira-kira 50% kecepatan)
L14HS Kecepatan Operasi (kira-kira 95% kecepatan)
Detector kecepatan nol, L14HR memberikan sinyal ketika poros turbin start atau stop berputar. Ketika kecepatan poros dibawah 14HR, atau pada kecepatan nol, L14HR bekerja (fail safe) dan permissive logic memerintahkan ratchet atau operasi slow roll selama sequence start-up/cooldown turbin otomatis.
Detector kecepatan minimum L14HM mengindikasikan turbin sudah mencapai kecepatan minimum pembakaran dan mengawali (initiates) siklus pembilasan (purging) sebelum bahan bakar dimasukkan dan sebelum pembakaran. Lepasnya relay kecepatan minimum L14HM menyediakan beberapa fungsi permissive dalam start ulang TG setelah shutdown.
Relay kecepatan Akselerasi L14HA memberikan indikasi ketika turbin sudah mencapai kira-kira 50% kecepatan (putaran), hal ini menandakan start-up turbin sedang berlangsungd an kunci fitur proteksi (protective feature).
Sensor kecepatan tinggi L14HS memberikan indikasi ketika turbin pada kecepatannya dan sequence akselerasi (percepatan) hamper selesai. Sinyal ini menyediakan control logic untuk berbagai sequence control seperti menyetop pompa auxiliary lube oil dan menstart blower turbine shell/exhaust frame.
Apabila turbin dan generator melambat selama situasi frekuensi rendah, L14HS akan lepas pada setting kecepatan under frequency. Setelah L14HS lepas breaker generator akan trip (open) dan referensi kecepatan turbin TNR akan diset kembali menjadi 100,3%. Saat turbin menaikkan kecepatan, L14HS kembali bekerja kemudian turbin akan membutuhkan kembali sinyal start sebelum mencoba mensinkron automatis generator dengan jaringan lagi.
Control start-up beroperasi dengan menggunakan level dari sinyal perintah FSR yang sudah diset. Levelnya adalah “ZERO”, “FIRE”, “WARM-UP”, “ACCELERATE” dan “MAX”. Spesifikasi control menyediakan setting perhitungan bahan bakar yang tepat dibutuhkan di setiap levelnya. Tingkatan (level) FSR diset/ditentukan sebagai control yang tetap pada start-up control Speedtronic MK V.
Sinyal control FSR start-up dioperasikan melalui penghubung nilai minimum (minimum value gate) untuk memastikan fungsi control lain dapat membatasi FSR sesuai dengan yang dibutuhkan.
Sinyal perintah untuk bahan bakar digerakkan oleh software speedtronic start-up control. Sebagai tambahan kepada tiga tingkatan aktif start-up, software menentukan FSR min. dan max. dan menyediakan control FSR manual.
Ketika turbin tidak beroperasi yang diketehui oleh pengecekan secara elektronik akan menghentikan system bahan bakar,
control valve, accessories dan suplai tegangan. Pada keadaan ini “SHUTDOWN STATUS” akan ditampilkan pada layer computer. Untuk mengembalikan proses start up maka akan dilakukan pengaktifkan switch master operasi/master operation switch (L43) dari kondisi OFF menjadi mode operasi ready dan akan mengaktifkan sirkuit yang sudah siap. Jika semua sirkuit proteksi dan trip latches direset, pesan “START UP STATUS” dan “READY TO START” akan ditampilkan,hal ini mengindikasikan turbin dapat menerima sinyal start. Menekan target switch master control (LIS) “START” dan “EXECUTE” akan memberikan sinyal start ke tahapan logic (logic sequence).
Sinyal start menghidupkan (energizes) master control dan sirkuit proteksi (L4 Circuit) dan menyetart peralatan Bantu (auxiliary) yang dibutuhkan. Sirkuit L4 mengijinkan memberikan tekanan pada system trip oil dan mengugaskan kopling penyetart untuk start jika tersedia. Dengan permissive sirkuit L4 dan kopling start terpasang, peralatan start (start device) mulai berputar. Tampilan satus start-up “STARTING” kan muncul dilayar computer MK V. Lihat pada titik A pada gambar di bawah ini, typical Start-Up Curve.
Gambar 5 kurva start up
Ketika turbin mulai berputar sinyal L14HR memberhentikan (de-energizes) kopling start solenoid 20CS dan mematikan hydraulic ratchet. Kemudian kopling membutuhkan torsi dari starting device agar dapat tetap bekerja. Relay kecepatan turbin L14HM mengindikasikan bahwa turbin
berputar pada kecepatan yang tepat yang dibutuhkan untuk purging (pembilasan) dan penyalaan pada alat pembakaran. Unit yang menggunakan bahan bakar gas yang mempunyai susunan/konstruksi exhaust yang dapat menjebak kebocoran gas memiliki purge timer, L2TV dengan awalan perintah sinyal L14HM. Waktu pembilasan diset untuk memungkinkan 3 s/d 4 kali perubahan udara yang melalui unit untuk meyakinkan bahawa setiap campuran yang dapat terbakar sudah dibilas dari system. Kondisi start akan menahan kecepatan sampai L2TV telah menyelesaikan siklusnya. Unit yang tidak memiliki system extensive exhaust bias tidak memiliki purging timer, tetapi mengandalkan siklus start dan aliran udara alami untuk membilas system.
Sinyal L14HM atau selesainya siklus pembilasan L2TVX membolehkan flow bahan bakar, penyalaan, pengesetan level FSR pembakaran dan inisiasi timer pembakaran L2F. Lihat titik B pada gambar. Ketika flame detector (L28FD) mengeluarkan sinyal yang mengidentifikasikan api sudah ada di ruang bakar, timer Warm-Up L2W bekerja dan sinyal perintah bahan bakar mengurangi level FSR bahan bakar ke level “WARM-UP”. Waktu warm-up meminimalkan thermal stress bagian-bagian yang dilalui gas panas (hot gas path) selama awal proses start-up.
Jika tidak ada nyala api sampai dengan waktu warm-up (timer L2F) selesai, selama 60 detik, flow bahan bakar dihentikan. Unit dapat diberikan sinyal start lagi, tetapi pembakaran akan ditunda oleh timer L2TV untuk mencegah akumulasi bahan bakar dalam pelaksanaan start yang berulang kali. Tahapan ini terjadi walaupun unit tidak memerlukan inisiasi terhadap pembilasan L2TV.
Pada saat periode warm-up selesai (L2WX), control start-up mengatur ramps FSR pada laju yang sudah ditentukan sebelumnya diset untuk “ACCELERATE LIMIT”. Siklus start0up dirancang untuk menghasilkan temperature pembakaran tertinggi yang sedang selama akselerasi. Ini
dilakukan melalui program kenaikan perlahan-lahan FSR. Lihat titik C pada gambar. Dengan meningkatnya bahan bakar, turbin memulai fase akselerasi start-up. Kopling ditahan selama starting device (cranking) memberikan torsi ke TG (turbin gas). Ketika kecepatan turbin melebihi putaran motor cranking kopling kaan lepas, kemudian cranking akan berhenti. Relay kecepatan L14HA menandakan turbin sedang akselerasi.
Akhir fase start-up ketika unit mencapai Full Speed No Load (FSNL). FSR akan dikontrol speed loop dan auxiliary system automatis di shutdown.
Software control start membuat level maksimum sinyal FSR yang diberikan selama start-up. Seperti yang telah ditentukan sebelumnya, control sirkuit yang lain dapat dikurangi dan mengatur FSR melakukan fungsi control mereka. Pada fase akselerasi, dengan mengamati laju akselerasi rotor. Ini mungkin terjadi tetapi tidak normal, untuk mencapai limit control temperature, layer CRT (computer) akan menunjukkan parameter mana yang membatasi atau mengontrol FSR.
4.2.1.6 Sinkronisasi
Sinkronisasi automatis disempurnakan dengan menggunakan program algoritma sinkronisasi ke software R, S, T dan P. Sinyal tegangan Bus dan generator dimasukkan ke core P dengan berisikan transformer isolasi (transformer isolation), dan diparalelkan dengan core (RST). Software (RST) menggerakkan pemeriksa sinkron (synch check) dan relay permissive sinkron, sementara core P menyediakan perintah actual menutup breaker.
Ada tiga model dasar sinkronisasi. Mode ini dapat dipilih dari kontak eksternal contohnya selector switch panel generator, atau dari layer CRT Speedtronic Mk V.
OFF-Breaker tidak akan closed melalui control speedtronic MK V.
MANUAL-Operator menginisiasi penutupan breaker ketika permissive synch check relay memenuhi.
AUTO-Sistem secara automatis mencocokkan tegangan dan frekuensi dan kemudian menutup breaker pada waktu yang tepat untuk mengenai titik mati atas pada synchronoscope.
Untuk sinkronisasi, unit dibawa kecepatan 100,3% untuk menjaga generator lebih cepat dari jaringan, menjamin beban bias masuk ketika breaker close. Jika frekuensi di system cukup bervariasi yang dapat menyebabkan melesetnya frekuensi (perbedaan frekuensi antara jaringan dengan generator), sirkuit pengaman kecepatan mengatur TNR untuk menjaga kecepatan turbin lebih besar 0,2% s/d 0,4% dibandingkan dengan kecepatan jaringan untuk menjamin tidak melesetnya frekuensi dan permissive sinkronisasi.
Untuk proteksi tambahan relai check sinkronisasi disediakan di panel generator. Ini digunakan pada kedua series dengan auto relay sinkronisasi dan switch close breaker secara manual untuk mencegah besarnya fase/waktu penutupan breaker
V. KESIMPULAN
1. SPEEDTRONICTM MARK V
menggunakan sistem TMR yang terdiri dari tiga buah processor control <R>, <S>, dan <T> pada core <R>, <S>, dan <T> dan tiga prosessor proteksi <X>,<Y> dan <Z> pada core proteksi <P>.
2. Sistem kontrol SPEEDTRONICTM MARK V merupakan sistem kontrol digital yang berisi logic-logic kontrol, proteksi dan sequence pada operasi turbin gas
3. Sistem kontrol SPEEDTRONICTM MARK V secara garis besar terdiri dari tiga loop kontrol utama yaitu loop kontrol temperatur, kontrol kecepatan, dan kontrol start up.
4. Kontrol Start-Up mengatur perubahan keadaan gas turbin, dari pemutar awal sampai mencapai kecepatan putaran tertentu sehingga gas turbine tersebut mampu berputar dan berakselerasi
sendiri sampai ke kecapatan putaran nominalnya.
5. Pendeteksian kecepatan putar Turbin menggunakan magnetik pick up menjadi faktor yang penting dalam tahap kontrol Start Up.
V. DAFTAR PUSTAKA
Marsudi, Djiteng. Pembangkitan Energi Listrik. Erlangga: Jakarta. 2002 Santoso, Junaidi. Laporan Kerja Praktek Sistem Kontrol SpeedtronicTM Mark V Sebagai Pengendali Turbin Pada Generator Turbin Gas (GTG). Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro: Semarang. 2006 Subroto, Samsu Haryo.SpeedtronicTM
Mark V. 2007
MS-9000 Service Manual:Turbine, Accessories and Generator Volume I. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok MS-9000 Service Manual:Turbine,
Accessories and Generator Volume IA. PT.PLN (Persero) Tambak Lorok
SpeedtronicTM Mark V Control Description and
Application.Volume I. 1993
BIODATA
Rizal Bayu Kurniawan (L2F007071), Lahir di Kulon Progo ini adalah mahasiswa Teknik Elektro Universitas Diponegoro angkatan 2007 dengan mengambil konsentrasi Kontrol. Semarang, Juni 2011 Mengetahui, Dosen Pembimbing Iwan Setiawan,ST, MT NIP. 197309262000121001
