IV.
IV. PENGOPERASIAN
PENGOPERASIAN PLTM/H
PLTM/H
4.1.
4.1. Prinsip Dasar Pengoperasian PLTM/HPrinsip Dasar Pengoperasian PLTM/H
Pembangkit listrik tenaga air mempunyai kelebihan bila dibandingkan dengan pembangkit listrik Pembangkit listrik tenaga air mempunyai kelebihan bila dibandingkan dengan pembangkit listrik yang lain, karena
yang lain, karena tidak memerlukan bahatidak memerlukan bahan bakar dalam n bakar dalam pengoperasiannya, seperti pengoperasiannya, seperti pembangkitpembangkit yang menggunakan minyak. Akan tetapi pengoperasian dan perawatannya tidak ada perbedaan yang menggunakan minyak. Akan tetapi pengoperasian dan perawatannya tidak ada perbedaan untuk jangka panjang. Pembangkit tenaga mikrohi
untuk jangka panjang. Pembangkit tenaga mikrohidro ini dapat dioperasikadro ini dapat dioperasikan n dalam jangka waktudalam jangka waktu panjang. Kita dapat menggunakannya secara efektif karena selain ramah lingkungan juga panjang. Kita dapat menggunakannya secara efektif karena selain ramah lingkungan juga berkelanjutan (renewable).
berkelanjutan (renewable).
Gambar 4.1 Skema PLTM/H Gambar 4.1 Skema PLTM/H
Kita dapat mengoperasikan pembangkit tenaga mikrohidro ini dengan menggunakan petunjuk Kita dapat mengoperasikan pembangkit tenaga mikrohidro ini dengan menggunakan petunjuk pengoperasian dan perawatannya. Pada umumnya operator dari mikrohidro harus mengerti pengoperasian dan perawatannya. Pada umumnya operator dari mikrohidro harus mengerti beberapa hal dibawah ini:
Operator harus secara efektif menyesuaikan pengoperasian dan perawatan dari pembangkit iniOperator harus secara efektif menyesuaikan pengoperasian dan perawatan dari pembangkit ini dengan rencana kerja, peraturan dan pengaturan yang sudah ada.
dengan rencana kerja, peraturan dan pengaturan yang sudah ada.
Operator harus menguasai komponenOperator harus menguasai komponen – –komponen dari pembangkit dan penampakannya ataukomponen dari pembangkit dan penampakannya atau operator harus
operator harus menguasai fungsi menguasai fungsi dan koreksi serta dan koreksi serta perawatannya. Lebih perawatannya. Lebih jauh lagi jauh lagi operatoroperator harus mengerti apa yang harus dilakukan jika terjadi beberapa kerusakan agar bisa pulih harus mengerti apa yang harus dilakukan jika terjadi beberapa kerusakan agar bisa pulih kembali.
kembali.
Operator harus selalu memeriksa kondisi dari semua fasilitas dan peralatan pembangkit. DanOperator harus selalu memeriksa kondisi dari semua fasilitas dan peralatan pembangkit. Dan ketika terdapat permasalahan dan kerusakan, mereka harus bisa menghubungi orang yang ketika terdapat permasalahan dan kerusakan, mereka harus bisa menghubungi orang yang bertanggungjawab terhadap hal ini dan
bertanggungjawab terhadap hal ini dan mencoba untuk memperbaikinya.mencoba untuk memperbaikinya.
Operator harus menjaga pembangkit dari kerusakan. Oleh karena itu operator harusOperator harus menjaga pembangkit dari kerusakan. Oleh karena itu operator harus memperbaiki dan menyempurnakan fasilitas jika diperlukan
memperbaiki dan menyempurnakan fasilitas jika diperlukan
Pengoperasian dan perawatan setiap pembangkit harus dipersiapkan sejak awal oleh setiap Pengoperasian dan perawatan setiap pembangkit harus dipersiapkan sejak awal oleh setiap operator sebelum memulai pengoperasiannya. Pengoperasian pembangkit mikrohidro tidak
operator sebelum memulai pengoperasiannya. Pengoperasian pembangkit mikrohidro tidak hanyahanya untuk membangkitkan tenaga listrik dengan cara memutar generator tetapi juga untuk untuk membangkitkan tenaga listrik dengan cara memutar generator tetapi juga untuk mengontrol peralatan pembangkitan, menyuplai listrik dengan kualitas yang stabil kepada mengontrol peralatan pembangkitan, menyuplai listrik dengan kualitas yang stabil kepada konsumen, dan menjaga semua peralatan agar tetap dalam kondisi yang bagus. Karena semua konsumen, dan menjaga semua peralatan agar tetap dalam kondisi yang bagus. Karena semua fasilitas dan peralatan terpasang ter
fasilitas dan peralatan terpasang tergantung pada kondisi lokasi dan anggaran yang tersegantung pada kondisi lokasi dan anggaran yang terse dia, makadia, maka terdapat berbagai cara pengoperasian mikrohidro. Jika suatu pembangkit mempunyai stabilisator terdapat berbagai cara pengoperasian mikrohidro. Jika suatu pembangkit mempunyai stabilisator beban otomatis, maka operator tidak harus selalu mengontrol semua peralatan kecuali pada saat beban otomatis, maka operator tidak harus selalu mengontrol semua peralatan kecuali pada saat memulai, berhenti dan keadaan darurat. Jika pada pembangkit dibuat sistem pemberhentian memulai, berhenti dan keadaan darurat. Jika pada pembangkit dibuat sistem pemberhentian otomatis, maka operator tidak harus selalu berada di sekitar pembangkit.
otomatis, maka operator tidak harus selalu berada di sekitar pembangkit.
Mode operasi pembangkit sering kali dibedakan menjadi: Mode operasi pembangkit sering kali dibedakan menjadi:
Local ManualLocal Manual
Merupakan mode pengoperasian yang menuntut operator untuk melakukan kontrol peralatan Merupakan mode pengoperasian yang menuntut operator untuk melakukan kontrol peralatan secara manual tanpa bantuan sistem kontrol otomatis. Operator harus melakukan sendiri setiap secara manual tanpa bantuan sistem kontrol otomatis. Operator harus melakukan sendiri setiap urutan pengoperasian baik pada panel kontrol maupun langsung menjalankan alat urutan pengoperasian baik pada panel kontrol maupun langsung menjalankan alat menggunakan tangan.
Local Auto
Merupakan mode pengoperasian dimana operator dapat mengoperasikan pembangkit melalui panel-panel kontrol yang terletak dekat dengan peralatan yang dioperasikan. Pengoperasian ini dilakukan dengan menekan tombol-tombol pada panel atau melalui touchscrean display yang terdapat pada panel.
Remote Auto
Merupakan mode pengoperasian dimana operator dapat mengoperasikan pembangkit dari tempat di luar dari peralatan yang dioperasikan, melalui komputer HMI di meja operator. Operator hanya perlu melihat interface pada monitor display dan menggunakan mouse atau keyboard PC untuk mengoperasikan peralatan secara otomatis. Mode pengoperasian ini memerlukan media komunikasi data yang andal agar sistem kontrol dapat berjalan tanpa gangguan. Misalnya untuk melakukan Start, operator cukup melakukan klik pada tombol Start di monitor display.
Gambar 4.3. Ilustrasi operasi local auto
4.2. Pengoperasian PLTM/H
4.2.1. Persiapan Pengoperasian
Sebelum memulai pengoperasian pembangkit, operator harus memeriksa beberapa hal dan harus memastikan fasilitas dalam kondisi yang bagus untuk beroperasi. Terutama jika pembangkit beroperasi dalam jangka waktu yang panjang, maka operator harus memeriksa dengan teliti.
a. Sistem distribusi 20 kV
Kondisi kubikel
Kondisi trafo generator dan trafo pemakaian sendiri b. Fasilitas saluran air
Kerusakan struktur sipil
Sedimentasi tanah di depan intake
Sampah – sampah yang menempel pada saringan
Gambar 4.5. Contoh penyumbatan intake oleh sampah
Gambar 4.5 Contoh kerusakan bendung PLTM/H karena banjir
Selain itu sebelum melakukan pengoperasian, operator harus mengetahui fungsi-fungsi peralatan pada panel kontrol dan monitoring.
Gambar 4.7 Panel tampilan ukuran besaran listrik
Keterangan gambar:
1.Ampere meter: untuk pengukuran arus pada fasa R, S, dan T 2.Frequency meter: untuk mengukur frekuensi pada generato r 3.Voltmeter: untuk mengukur tegangan pada generator
4.Voltmeter: untuk mengukur tegangan pada eksitasi 5.Ampere meter: untuk mengukur arus pada e ksitasi 6.kW meter: untuk mengukur daya aktif yang dibangkitkan 7.cos phi meter: untuk mengukur cos phi atau faktor daya 8.hours meter: untuk menghitung jam operasi pembangkit
9.guide vane position: untuk menampilkan posisi pembukaan guide vane dalam persen 10. digital meter: menampilkan besaran-besaran di atas secara digital
1 2 4 9 6 7 8 10 3 5
Gambar 4.8. Panel operasi PLTM/H
Keterangan gambar: 1.Switch operasi 2.Eksitasi ON/OFF 3.Operasi bypass valve 4.Operasi pompa oli 5.Operasi main inlet valve 6.Operasi guide vane 7.Operasi CB
8.RPM meter 9.Lock out relay
8 1 7 2 6 5 9 1 3 4
Gambar 4.9. Panel sinkron
Keterangan gambar: 1.Synchronoscope
2.Double frequency meter 3.Double voltmeter
4.Monitoring bearing 5.Monitoring winding
4.2.2. Prosedur Start
Setelah memeriksa beberapa hal diatas, turbin dan generator siap untuk dioperasikan. Beberapa prosedur Start adalah sebagai berikut:
a. Persiapan awal
i. Memastikan kondisi tekanan dan level air
- Tekanan dan level air pada bendung harus cukup sesuai yang telah
ditentukan
ii. Memastikan pintu air terbuka
1
2
3 4
- Pintu air di intake harus terbuka agar air dapat mengalir memenuhi
penstock
iii. Memastikan tidak ada proteksi yang bekerja atau ada indikasi gangguan
- Apabila proteksi bekerja berarti terdapat gangguan dan adanya gangguan
di bagian tertentu dapat menyebabkan kegagalan sistem b. Memulai Pengoperasian
i. Menjalankan sistem pendinginan
- Pada saat beroperasi, beberapa peralatan akan mengalami kenaikan
temperatur dan harus didinginkan, sehingga perlu menjalankan sistem pendingin terlebih dahulu agar langsung siap digunakan saat unit beroperasi
ii. Menjalankan sistem pelumasan
- Pada saat turbin mulai beroperasi, sudah harus dilakukan pelumasan
terlebih dahulu untuk mengamankan peralatan mekanik pada PLTM/H iii. Menjalankan sistem powerpack
- Untuk melakukan pembukaan atau penutupan inlet valve dan pembukaan
guide vane secara hidraulik, diperlukan sistem powerpack, sehingga sebelum hal tersebut dilakukan sistem powerpack sudah harus siap.
iv. Membuka bypass valve
- Bypass valve berfungsi untuk mengalirkan air ke saluran antara main inlet
valve dan guide vane sehingga ketika main inlet valve dibuka, tekanan sudah seimbang dan tidak terjadi tumbukan air yang keras pada guide vane v. Membuka main inlet valve.
- Main inlet valve berfungsi sebagai pintu air dari penstok ke turbin sekaligus
untuk menahan air agar tidak langsung masuk turbin
vi. Membuka guide vane secara perlahan dan mengatur putaran mencapai nominal
- Guide vane mempunyai posisi pembukaan yang dapat diatur oleh
governor, sehingga aliran air yang masuk ke turbin dapat diatur vii. Mengaktifkan Automatic Voltage Regulator (AVR)/memasukkan eksitasi
- Setelah turbin dan generator mencapai putaran nominal, dimasukkan
eksitasi untuk menghasilkan magnet pada rotor sehingga dapat terjadi gaya gerak listrik (GGL)
viii. Tekan tombol switch on untuk melakukan sinkron
- Untuk melakukan sinkron perlu diberikan mode sinkron dengan menekan
tombol switch sinkron
ix. Atur tegangan dan frekuensi generator agar sama dengan tegangan dan frekuensi jaringan
- Untuk melakukan hal ini dapat dilihat pada synchronizer dengan
membandingkan nilai pada double voltmeter dan double frequency meter x. Tekan tombol untuk menutup Circuit Breaker (PMT) dan atur beban
- Dengan penutupan circuit breaker maka telah dilakukan proses sinkron dan
dapat dilakukan pengaturan beban
4.2.3. Prosedur Normal Operasi
Operator harus memeriksa peralatan agar dapat menyuplai listrik dengan kualitas yang baik dan menjaga peralatan agar tetap dalam kondisi yang aman dan normal. Hal – hal yang harus dilakukan adalah sebagai berikut:
i. Mengecek vibrasi dan suara dari peralatan dan memberhentikan pengoperasian jika diperlukan.
- Apabila terdapat suara yang berbeda dengan biasanya, perlu diperhatikan
apakah ada indikasi vibrasi dan kerusakan pada peralatan ii. Memeriksa temperatur dari peralatan
- Selain melihat pada alat ukur yang ada, pemeriksaan peralatan dapat juga
dilakukan dengan merabakan punggung tangan pada peralatan apakah ada indikasi perubahan temperatur abnormal, namun hal ini harus dilakukan secara hati-hati
iii. Memeriksa tekanan dari peralatan
- Pemeriksaan tekanan dapat melihat alat ukur yang terdapat di peralatan
atau monitoring di panel
iv. Memeriksa semua keadaan abnormal dari peralatan dan memberhentikan pengoperasian jika diperlukan.
v. Menyimpan semua hasil pengoperasian dan kondisi peralatan dalam format yang tetap.
vi. Mencatat semua parameter yang berada di panel dalam logsheet
- Operator harus mempunyai logsheet untuk mencatat parameter-parameter
operasi secara rutin tiap jam atau waktu yang ditentukan, hal ini untuk mengetahui trend dari operasi pembangkit
- Parameter yang perlu dicatat antara lain tekanan peralatan, temperatur
4.2.4. Prosedur Stop
Agar prosedur untuk menghindari rusaknya turbin dan generator untuk waktu yang lama, maka prosedur untuk pemberhentian operasi adalah sebagai berikut:
i. Menurunkan beban hingga 3-5 % dari kapasitas generator
- Sebelum dilakukan shutdown, perlu dilakukan penurunan beban sehingga
tidak membebani kerja generator saat shutdown ii. Membuka circuit breaker (Off CB)
- Membuka circuit breaker berarti memutuskan sinkron dengan jaringan
iii. Menutup guide vane secara sempurna
- Dengan menutup guide vane, tidak ada lagi aliran air yang masuk turbin,
sehingga turbin secara perlahan akan berhenti dengan sendirinya iv. Menutup main inlet valve
- Dengan penutupan inlet valve, air pada penstock akan tertahan dan tidak
membebani guide vane atau turbin
4.2.5. Prosedur Trip
Apabila terjadi gangguan yang mengakibatkan trip CB, sangat diharapkan operator tidak panik. Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut:
i. Periksa indikasi gangguan pada annunciator dan catat ii. Stop horn dan reset
iii. Kembalikan lock out relay ke posisi normal iv. Atur putaran dan tegangan ke kondisi normal
4.2.6. Prosedur Emergency Stop
Apabila terjadi sesuatu yang membahayakan di sistem pembangkit yang diakibatkan gangguan mekanik dan elektrik yang tidak terdeteksi oleh sistem proteksi antara lain:
Kerusakan bearing
Vibrasi
Overspeed (putaran berlebih)
Overheating (temperatur berlebih)
Maka operator harus segera menekan tombol Emergency Stop. Tombol ini biasanya tertutup oleh pelindung agar tidak mudah tertekan secara tidak sengaja. Apabila PLTM/H sudah berhenti secara normal, periksa semua kondisi peralatan.
4.2.7. Contoh Standard Operation Procedure (SOP)
Berikut merupakan contoh SOP pada PLTM Walesi Unit #6 dan #7:
STANDARD OPERATION PROSEDUR PLTM WALESI UNIT #6 dan #7
LANGKAH PERSIAPAN SEBELUM START MESIN A.1. TURBIN :
• Pastikan posisi Guide Vane, Main Inlet Valve dan By Pass Valve dalam kondisi tertutup.
• Pastikan Pressure Air pada penstock min 3,9 bar.
• Buka keran Water Cooler dari Penstock.
• Buka salah satu keran filter Water Cooler (bila waktu operasi kurang buka keran filter 1 lagi).
• Pastikan air mengalir ke Water Cooler dengan mengecek keluaran air dari Water Cooler
(Apabila pada operasi temperatur oli pendingin tinggi di atas 40oC , periksa dan bersihkan sampah yang masuk pada filter Water Cooler)
• Nyalakan / start Pompa Oli.
• Buka keran oli yang mengarah ke gravity tank untuk mengisi penuh tangki gravity, apabila sudah terisi penuh tutup kembali kran ke gravity tank.
• Buka dan atur flow oli untuk pelumasan bearing 1, 2 dan gear box.. ( pada saat operasi apabila flow oli kurang, tambahkan agar pelumasan berjalan lancar)
A.2. GENERATOR & PANEL :
• AC Power Supply “On”.
• DC Power Supply “On”.
• Cek ACB Generator 400 V posisi “Closed” (ON).
• Cek LBS Metering 20 kV posisi “Closed” (tanda gambar segaris).
• Cek LBS Trafo PS sisi 20 kV posisi “Closed’’ (tanda gambar segaris).
• Cek LBS Outgoing 20 kV posisi “Closed” (tanda gambar segaris)
• Memeriksa Battery, tegangan battery dan system charging.
• Naikkan MCB di dalam panel control urutan dari bawah , kemudian MCB bagian atas kecuali Heater Gen.
• Naikkan MCB dalam panel power pack.
• Saklar lock out relay posisi reset, exitasi posisi off.
• Adjust voltage posisi 400V.
• Pastikan Panel HPU (Hydraulic Power Unit) posisi Remote.
• LANGKAH START DAN OPERASI MESIN
• “On” kan pola operasi dan pompa oli.
• Buka By Pass Valve sampai indikator lampu hijau menyala (buka penuh).
• Tunggu beberapa saat agar turbin setelah MIV terisi air, buka MIV hingga 100% (buka penuh indicator hijau nyala) melalui Sakelar MIV Open.
• Tutup By Pass Valve sampai indikator lampu merah menyala (tutup penuh).
• Buka dan atur guide vane hingga putaran stabil 750 rpm.
• Pada putaran mesin 750 rpm, lakukan Excitation Generator (Eksitasi On)
• Atur putaran sebesar 7500 rpm dan lakukan Synchron Generator sesuai procedure (tegangan sama, frequency sama, synchronize).
• Setelah tegangan dan frekuensi generator sama dengan jaringan, maka CB akan masuk / on. Tarik beban dengan mengatur bukaan guidvane sekitar 60 kW dan atur cos Q.
• Off kan kembali Saklar Sinkron.
• Naikkan beban dengan mengatur bukaan guide vane sesuai keperluan dan kondisi air dan atur Cosphi dengan pengaturan melalui AVR .
• LANGKAH STOP MESIN
• Turunkan beban melalui GV secara perlahan hingga tinggal + 60 kW, perhatikan Voltage dan Cos Phi agar disesuaikan, kemudian OFF CB (apabila cos Q sudah tidak bisa diatur, langsung tekan off CB).
• Excitation Generator di OFF-kan.
• Turunkan putaran Turbin melalui Selector Switch GV sampai tertutup rapat.
• Putar Sakelar MIV lower sampai tertutup rapat.
• “OFF” kan Pompa Pelumasan setelah turbin benar – benar berhenti.
• TINDAKAN BILA TERJADI TRIP / BLACK OUT
• Guide Vane dan MIV akan menutup secara otomatis.
• Solenoid valve membuka aliran dari tank gravitasi menuju bearing dan gear box secara otomatis.
• Pressure relief valve membuka untuk membuang tekanan lebih akibat trip secara otomatis.
• Matikan eksitasi generator , Cek dan catat gangguan di log sheet, lihat pada panel generator indikasi apa saja yang terjadi ( untuk menghilangkan suara horn, tekan mute) :
(Sebelum mereset gangguan, tunggu beberapa saat sampai Main Inlet Valve, Guidvane tertutup rapat) :
• Gangguan dari jaringan / jaringan padam (black out) , jangan mereset gangguan sebelum mesin berhenti berputar, matikan MCB 24 VDC B, reset, dan pola operasi off, kembalikan posisi lock out relay posisi reset. (apabila terjadi gannguan trip jaringan sudah ditekan reset, padahal mesin masih berputar untuk mengaktifkan
trip kembali)
• Trip unit tapi tidak berefek ke jaringan padam, tekan reset setelah MIV dan guidvane tertutup rapat. (karena motor pompa oli masih mendapat tegangan, jadi tidak perlu menggunakan oli dari tangki gravitasi, otomatis solenoid valve akan tertutup setelah ditekan reset).
• Pada kondisi trip , pada kubikel 20 kV incoming tidak terjadi open (warna merah) maka amankan dengan cara meng OFF kan manual ACB 400V.
• Trip dari CB 20 kV, setelah kondisi normal untuk mereset gangguan nya dengan menekan clear kemudian reset pada SEPAM di kubikel 20kV.
• Pada kondisi trip jaringan (black out), kondisi belum di reset, oli yang masuk ke bearing dan gear box tidak ada, maka cara mengamankan bearing dan gear box dengan membuka manual kran yang berada di bawah tank gravitasi satu poros dengan solenoid valve oli.
• Apabila tegangan SUTM 20 kV telah masuk, segera penuhi kembali minyak pelumas dalam gravity tank.
• Segera operasikan mesin turbin mengikuti langkah B (start dan operasi mesin).
