BAB IV
ANALISA
4.1 Kriteria Desain
Beban listrik pada MDK Platform dihitung dan ditabulasi di bawah kategori beban listrik terus menerus, terputus atau cadangan untuk menentukan beban listrik berjalan normal maksimum, beban listrik puncak dan minimum yang diperlukan.
Analisis beban listrik dilakukan dengan memperluas kegiatan untuk berbagai mode operasi yaitu normal dan operasi darurat. Menjalankan beban listrik, beban listrik puncak dan minimum yang diperlukan kapasitas pembangkit listrik dihitung di bawah setiap mode operasi. Selama kondisi normal, dalam MDK Platform harus dipasok listrik
melalui Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT), sedangkan dalam kondisi darurat yang digunakan adalah Diesel Engine Generator.
Daftar beban listrik dianggap sebagai dokumen nyata dan akan diperbarui untuk mencerminkan perubahan dalam beban listrik berdasarkan total beban yang ada untuk MDK Platform.
4.2 Sistem Tegangan dan Frekuensi
Distribusi Utama Sistem Tegangan ditunjukkan pada tabel 4.1:
Tabel 4.1 Sistem Distribusi Tegangan Utama
230 Volts 3 phase, 3 wire, 50 hertz
24 Volts DC
Tegangan peralatan pemanfaatan yang digunakan di platform MDK ditunjukkan pada tabel 4.2:
Tabel 4.2 Tegangan peralatan Pemanfaatan
Generator Utama (CCVT) 24 VDC
Diesel Generator 230VAC, 50Hz, 3 Phase, 3 wire
Battery 24 VDC
Lighting system 230VAC, 50Hz, 2 Phase, 2 wire
Navigational Aids System 24 VDC
Instrumentation 24 VDC（230VAC for Motor Driven Valves）
L.V. Motors
230VAC, 50Hz, 1 Phase, 2 wire
230VAC, 50Hz, 3 Phase, 3 wire
4.3 MDK-WHP Sistem Pemasok Daya
Daya utama di MDK-WHP disediakan dari Closed Cycle Vapor Turbo generators (CCVT) beroperasi pada 24VDC, 2wire, 4kW dengan baterai 24VDC sistem back-up. Kuantitas Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) dihitung berdasarkan beban listrik desain MDK WHP selama tanpa operator operasional. Dalam kondisi normal, semua Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) dipasang dan disimpan dalam operasi terus menerus. Namun, dalam kasus jika Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) gagal/terhenti, maka generator Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) yang tersisa akan mampu memasok total beban listrik penting dari MDK WHP.
Sebagai daya cadangan, Diesel Engine Generator beroperasi pada 230V, 3PH, 3wire, 50Hz akan secara manual dimulai ketika platform yang ditempati memulai untuk pemeliharaan, inspeksi atau kunjungan operasional. Penyetaraan pegisian bagi semua baterai, termasuk 24 VDC sistem baterai, navigation aids system battery, dan pedestal crane battery dianggap menggunakan Diesel Engine Generator.
Ketika 230V AC beban listrik selain penerangan yang normal harus digunakan selama ada operator operasional, Diesel Engine Generator harus
dimulai pertama secara manual. Alasannya karena dari 24VDC beban listrik daya yang disediakan, generator Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) juga dapat menyediakan listrik untuk penerangan darurat dan beban listrik penting lainnya melalui inverter DC / 230VAC 50Hz.
4.4 Sistem Cadangan Baterai DC Untuk MDK-WHP
Untuk memberikan daya aman pada beban listrik layanan penting, MDK-WHP harus dilengkapi dengan 24 VDC sistem baterai cadangan. Baterai harus disegel asam timbal jenis baterai penyimpanan bebas perawatan. Sistem cadangan 24 VDC baterai utama harus memiliki waktu otonomi 12 jam untuk memberikan kekuatan untuk sistem komunikasi dan beban listrik lain yang terhubung, kecuali untuk navigation aids system. Navigation aids system memiliki baterai sendiri yang menyediakan listrik untuk 96 jam.
Semua 24 VDC perlengkapan baterai harus sepenuhnya terpenuhi dengan pemantauan kesalahan dasar. 24 VDC baterai cadangan konfigurasi sistem akan 1x100% dengan sistem tunggal. Konfigurasi yang diperlukan untuk memasok beban listrik lengkap untuk waktu cadangan dari 12 jam setelah hilangnya daya normal dihasilkan oleh CCVT. Saat beralih ke keadaan normal harus memungkinkan bank baterai untuk dihubungkan ke 24 VDC papan distribusi.
4.5 Daftar Beban Listrik
Beban listrik yang terdapat pada MDK-WHP ini terdiri dari beberapa jenis beban listrik, yaitu:
1. Beban listrik untuk 24V DC
2. Beban listrik untuk 230V AC tanpa operator
3. Beban listrik untuk 230V AC dengan operator
4. Total keseluruhan beban listrik
4.5.1 Beban listrik untuk 24V DC
Perhitungan untuk beban listrik 24V DC bisa menggunakan rumus berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi.
Beban Dikonsumsi Tidak Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi / Faktor Daya
Beban Cadangan Konsumsi (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
Untuk perhitungan beban listrik 24V DC menggunakan data yang terdapat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Beban Listrik untuk 24V DC
PERALATAN BEBAN
JENIS TUGAS
BEBAN
POROS RATING EFISIENSI
C=CONTINUOUS
NO .
TAG
NO. NAMA PERALATAN F=FEEDER I=INTERMITTENT
M=MOTOR S=STANDBY KW KW
24V DC
1
MDA-NP-001 Navigational Aids System F C 0.35 0.95
2 Instrumentation System (PCS) F C 0.42 0.95
3 ESD and F&G (SIS) F C 0.32 0.95
4 Wet Gas Flow Meter System F C 0.04 0.95
5 P1001A Auxilliary for CCVT (P1001A) F C 0.05 0.95
6 P1001B Auxilliary for CCVT (P1001B) F C 0.05 0.95
7 P1001C Auxilliary for CCVT (P1001C) F C 0.05 0.95
8 Floating Power for Main Battery Charging F C 0.38 0.95
FRESH AIR FAN SYSTEM FOR CCVT GENERATORS (VIA 24VDC/230VAC INVERTER)
kW kW eff cos Φ
1 Clean Air Fan Motor for CCVT 1001A M C 0.24 0.90 0.95
2 Clean Air Fan Motor for CCVT 1001B M C 0.24 0.90 0.95
3 Clean Air Fan Motor for CCVT 1001C M C 0.24 0.90 0.95
Perhitungan untuk 24V DC Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) adalah sebagai berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi
1. 0,35 / 0,95 = 0,37 kW
2. 0,42 / 0,95 = 0,44 kW
3. 0,32 / 0,95 = 0,34 kW
Untuk hasil dari Beban Dikonsumsi Terus-Menerus 24 VDC selanjutnya bisa dilihat pada tabel 4.4.
Perhitungan untuk Fresh Air Fan System for CCVT Generators (Via 24V DC/230V AC Inverter) Beban Dikonsumsi (kW) adalah sebagai berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / (Efisiensi x 0, 8).
1. 0,24 / (0,95 x 0,8) = 0,33 kW
2. 0,24 / (0,95 x 0,8) = 0,33 kW
3. 0,24 / (0,95 x 0,8) = 0,33 kW
Tabel 4.4 Hasil Beban Dikonsumsi Terus-Menerus 24V DC dan 24V DC/230V AC Inverter
NO. BEBAN DIKONSUMSI TERUS-MENERUS TIDAK TERUS-MENERUS CADANGAN kW kW kW 1 Navigational Aids System 0,37 2 Instrumentation System (PCS) 0,44
3 ESD and F&G (SIS) 0,34
4 Wet Gas Flow Meter
System 0,04 5 Auxilliary for CCVT (P1001A) 0,05 6 Auxilliary for CCVT (P1001B) 0,05 7 Auxilliary for CCVT (P1001C) 0,05
8 Floating Power for
Main Battery Charging 0,39
kW kvar kW kvar kW kvar
1 Clean Air Fan Motor
for CCVT 1001A 0,33 0,08 2 Clean Air Fan Motor
for CCVT 1001B 0,33 0,08 3 Clean Air Fan Motor
for CCVT 1001C 0,33 0,08
TOTAL 2,74 0.00 0.00
Perhitungan Beban Normal untuk 24V DC dibagi menjadi 4 bagian, dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
Untuk hasil dari Beban Normal 24V DC bisa dilihat pada tabel 4.5.
1. Perhitungan Beban Normal 24V DC untuk Total (Beban
Penting, Tanpa Operator), Diluar Beban Angin CCVT.
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
= 1, 0 x (0, 37+0, 44+0, 34+0, 04+0, 39) + Max. (0, 4 x 0)
= 1, 58 + 0 = 1, 58 kW
2. Perhitungan Beban Normal 24V DC untuk Total (Beban
Penting, Tanpa Operator), 1 CCVT yang Bekerja.
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
= 1,0 x (0,37 + 0,44 + 0,34 + 0,04 + 0,05 + 0,05 + 0,05 + 0,33 + 0,33 + 0,33) + Max. (0, 4 x 0)
= 2, 35 + 0 = 2, 35 kW
3. Perhitungan Beban Normal 24V DC untuk Total (Beban
Penting Tanpa Operator, Ketika semua CCVT Bekerja.
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
= 1, 0 x (0,37 + 0,44 + 0,34 + 0,04 + 0,05 + 0,05 + 0,05 +
0,39 + 0,33 + 0,33 + 0,33) + Max. (0, 4 x 0)
4. Perhitungan Beban Normal 24V DC untuk Total Beban
(Diluar Diesel Engine Generator, Hanya Cadangan Baterai).
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
= 1, 0 x (0, 37 + 0, 44 + 0, 34 + 0, 04) + Max. (0, 4 x 0)
= 1, 18 + 0 = 1, 18 kW
Tabel 4.5 Hasil Beban Normal 24V DC
Perhitungan Beban Puncak untuk 24V DC dibagi menjadi 4 bagian, dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
Total Skenario Beban kW
Total (Beban Penting, Tanpa Operator), Diluar Beban
Angin CCVT.
Beban
Normal 1.58 Total (Beban Penting, Tanpa
Operator), 1 CCVT yang Bekerja.
Beban
Norma 2.35 Total (Beban Penting Tanpa
Operator, Ketika semua CCVT Bekerja.
Beban
Normal 2.74 Total Beban (Diluar Diesel
Engine Generator, Hanya Cadangan Baterai).
Beban
Untuk hasil dari Beban Puncak 24 VDC bisa dilihat pada tabel 4.6.
1. Perhitungan Beban Puncak 24V DC untuk Total (Beban
Penting, Tanpa Operator), Diluar Beban Angin CCVT.
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
= 1, 58 + Max (0, 1 x 0)
= 1, 58 + 0 = 1, 58 kW
2. Perhitungan Beban Puncak 24V DC untuk Total (Beban
Penting, Tanpa Operator), 1 CCVT yang Bekerja.
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
= 2, 35 + Max (0, 1 x 0)
= 2, 35 + 0 = 2, 35 kW
3. Perhitungan Beban Puncak 24V DC untuk Total (Beban
Penting Tanpa Operator, Ketika semua CCVT Bekerja.
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
= 2, 74 + Max (0, 1 x 0)
4. Perhitungan Beban Puncak 24V DC untuk Total Beban
(Diluar Diesel Engine Generator, Hanya Cadangan Baterai).
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
= 1, 18 + Max (0, 1 x 0)
= 1, 18 + 0 = 1, 18 kW
Tabel 4.6 Hasil Peak load 24V DC
4.5.2 Beban listrik untuk 230V AC tanpa operator
Perhitungan untuk beban listrik 230V AC denga operator bisa menggunakan rumus berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi.
Total Skenario Beban kW
Total (Beban Penting, Tanpa Operator), Diluar Beban
Angin CCVT.
Beban
Puncak 1.58 Total (Beban Penting, Tanpa
Operator), 1 CCVT yang Bekerja.
Beban
Puncak 2.35 Total (Beban Penting Tanpa
Operator, Ketika semua CCVT Bekerja.
Beban
Puncak 2.74 Total Beban (Diluar Diesel
Engine Generator, Hanya Cadangan Baterai).
Beban
Beban Dikonsumsi Tidak Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi / Faktor Daya
Beban Cadangan Konsumsi (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
Untuk perhitungan beban listrik 230V AC tanpa operator menggunakan data yang terdapat pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Beban Listrik untuk 230V AC tanpa operator
PERALATAN BEBAN
JENIS TUGAS
BEBAN
POROS RATING EFISIENSI
C=Continuous
NO. TAG
NO. NAMA PERALATAN F=Feeder I=Intermittent
M=Motor S=Standby kW kW
1 Trickle charging of Emergency
Lighting F C 0.07 0.95
2 Instrument control & monitoring power supply F C 0.06 0.95
3 Night Lamps F C 0.51 0.95
4 Downhole Monitoring System F C 0.05 0.95
5 Mercury Analyzer (Water) F C 0.50 0.95
6 Mercury Analyzer (Gas) F C 1.36 0.95
7 Hydrocarbon Analyzer F C 0.28 0.95
8 Crane Battery Charger F C 0.05 0.95
9 Communication System F C 0.60 0.95
Perhitungan Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) untuk 230V AC tanpa operator adalah sebagai berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi.
1. 0,07 / 0,95 = 0,07 kW
3. 0,51 / 0,95 = 0,54 kW
4. 0,05 / 0,95 = 0,05 kW
Untuk hasil dari Beban Dikonsumsi Terus-Menerus 230V AC tanpa operator selanjutnya bisa dilihat pada tabel 4.8.
Tabel 4.8 Hasil Beban Dikonsumsi Terus-Menerus 230V AC tanpa operator
NO. BEBAN DIKONSUMSI TERUS-MENERUS TIDAK TERUS-MENERUS CADANGAN kW Kw kW 1 Trickle charging of Emergency Lighting 0,07 2
Instrument control & monitoring power supply 0,06 3 Night Lamps 0,54 4 Downhole Monitoring System 0,05 5 Mercury Analyzer (Gas) 1,43 6 Hydrocarbon Analyzer 0,29 7 Crane Battery Charger 0,05 8 Communication System 0,63 TOTAL 3,12 0.00 0.00
Perhitungan untuk Beban Normal 230V AC tanpa operator dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
= 1, 0 x (0, 07 + 0, 06 + 0, 54 + 0, 05 + 1,43 + 0,29 + 0,05 + 0,63 ) + Maksimal. (0, 4 x 0)
= 3, 12 + 0 = 3, 12 kW
Perhitungan untuk Beban Puncak 230V AC tanpa operator dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
Perhitungan Beban Puncak 230V AC tanpa operator
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
= 3, 12 + Maksimal (0, 1 x 0)
= 3, 12 + 0 = 3, 12 kW
4.5.3 Beban listrik untuk 230V AC dengan operator
Perhitungan untuk beban listrik 230V AC dengan operator bisa menggunakan rumus berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi.
Beban Dikonsumsi Tidak Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi / Faktor Daya
Beban Cadangan Konsumsi (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
Untuk perhitungan beban listrik 230V AC dengan operator menggunakan data yang terdapat pada tabel 4.9.
Tabel 4.9 Beban listrik untuk 230V AC dengan operator
PERALATAN BEBAN
JENIS TUGAS
BEBAN
POROS RATING EFISIENSI FAKTOR
DAYA
C=Continuous
NO. TAG NO. NAMA PERALATAN F=Feeder I=Intermittent
M=Motor S=Standby kW kW cos Φ 1 MDK- LP01-JB1-A Maintenance Receptacle F C 3.30 0.98 1.00 2 MDK- LP01-JB1-B Maintenance Receptacle F S 3.30 0.98 1.00 3 Crane Package M I 0.50 0.90 0.90 4 Trickle charging of Emergency Lighting F C 0.07 0.95 0.95 5
Instrument control & monitoring power supply
F C 0.06 0.95 1.00
6 Night Lamps F C 0.52 0.95 0.95
7 Normal Lighting during
manned operation F C 2.15 0.98 1.00
8 Mercury Analyzer (Water) F C 0.50 0.95 0.95
9 Mercury Analyzer (Gas) F C 1.36 0.95 0.95
10 Crane Battery Charger F C 0.05 0.98 1.00
11 Boost Charging of Main
Battery F C 2.40 0.98 1.00
12 Downhole Monitoring System F C 0.05 0.95 0.95
13 Hydrocarbon Analyzer F C 0.28 0.95 0.95
14
MDK-LP-001A Communication System F C 0.60 0.98 1.00
Perhitungan Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) untuk 230V AC dengan operator adalah sebagai berikut:
Beban Dikonsumsi Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi. 1. 3,30 / 0,98 = 3,37 kW 2. 0,07 / 0,95 = 0,07 kW 3. 0,06 / 0,95 = 0,06 kW 4. 0,52 / 0,95 = 0,54
Untuk hasil dari Beban Dikonsumsi Terus-Menerus 230V AC dengan operator selanjutnya bisa dilihat pada tabel 5.0.
Perhitungan Beban Dikonsumsi Tidak Terus-Menerus (kW) untuk 230V AC dengan operator adalah sebagai berikut:
Beban Dikonsumsi Tidak Terus-Menerus (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi / Faktor Daya
1. 0,50 / 0,90 / 0,90 = 3,37 kW
Perhitungan Beban Cadangan Konsumsi (kW) untuk 230V AC dengan operator adalah sebagai berikut:
Beban Cadangan Konsumsi (kW) = Beban Poros (kW) / Efisiensi
Tabel 5.0 Hasil Beban Dikonsumsi Terus-Menerus & Cadangan, 230V AC dengan operator
NO. BEBAN DIKONSUMSI
TERUS-MENERUS TIDAK TERUS-MENERUS CADANGAN kW kW kW 1 Maintenance Receptacle 3,37 2 Maintenance Receptacle 3,37 3 Crane Package 0,62 4 Trickle charging of Emergency Lighting 0,07 5
Instrument control & monitoring power supply 0,06 6 Night Lamps 0,54 7 Normal Lighting during manned operation 2,19 8 Mercury Analyzer (Gas) 1,43 9 Crane Battery Charger 0,05 10 Boost Charging of Main Battery 2,45 11 Downhole Monitoring System 0,05 12 Hydrocarbon Analyzer 0,29 13 Communication System 0,61 TOTAL 11,12 0.62 3,37
Perhitungan untuk Beban Normal 230V AC dengan operator menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
Perhitungan Beban Normal 230V AC dengan operator
Beban Normal=1.0×Total Beban Terus-Menerus + Maksimal. (0.4× Total Beban Tidak Terus-Menerus, Beban Terbesar).
= 1, 0 x (3, 37 + 0, 07 + 0, 06 + 0, 54 + 2,19 + 1,43 + 0,05 + 2,45+ 0,05 + 0,29+ 0,61) + Maksimal. (0, 4 x 0, 62)
= 11, 12 + 0, 248 = 11, 4 kW
Perhitungan untuk Beban Puncak 230V AC dengan operator menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
Perhitungan Beban Pucak 230V AC dengan operator
Beban Puncak = Beban Normal + Maksimal. (0.1×Total Beban Cadangan, Beban Terbesar).
= 11, 12 + Maksimal (0, 1 x 3, 37)
4.5.4 Total Keseluruhan Beban Listrik
Total untuk keseluruhan beban listrik adalah rangkuman dari perhitungan beban listrik yang sudah dilakukan sebelumnya yaitu untuk perhitungan pada:
1. Beban listrik untuk 24V DC
2. Beban listrik untuk 230V AC tanpa operator
3. Beban listrik untuk 230V AC dengan operator
Tabel 5.1 Total Keseluruhan Beban Listrik DESCRIPTION Beban Terus-Menerus Beban Tidak Terus Menerus Beban Cadangan Beban Normal Beban Puncak Keterangan kW kW kW kW kW
Kondisi Normasl-Tanpa Operator
Beban 24V DC 2.74 0.00 0.00 2.74 2.74
Simulasi untuk kondisi ketika semua CCVT sedang beroperasi normal tanpa operator.
Beban 230V AC (Tanpa Operator) 3.12 0.00 0.00 3.12 3.12
Subtotal
=Beban DC + Beban AC / 0.8 (efisiensi) 6.64 6.64
1 CCVT Tidak Bekerja - Hanya 2 CCVT Yang Bekerja
Beban 24V DC 2.35 0.00 0.00 2.35 2.35
Diluar Beban Dalam CCVT
Beban 230V AC Load (Tanpa Operator) 3.12 0.00 0.00 3.12 3.12
Subtotal
=Beban DC + Beban AC / 0.8 (efisiensi) 6.26 6.26
Diesel Engine Generator Yang Beroperasi
Beban 24V DC 2.34 0.00 0.00 2.34 2.34
Kondisi ketika semua beban menggunakan EDG dengan Operator
Beban 230V AC Load (Dengan Operator) 10.73 0.62 0.00 10.97 10.997
Subtotal
= Beban DC + Beban AC / 0.8 (efisiensi) 13.9 13.9
Kondisi Tanpa Generator (Hanya Cadangan Baterai)
Beban 24V DC 1.18 0.00 0.00 1.18 1.18
Kondisi ketika CCVT tidak beroperasi dan EDG tidak bekerja.
Beban 230V AC (Tanpa Operator) 3.12 0.00 0.00 3.12 3.12
Subtotal
4.6 Pemilihan Daya Generator
Dalam pemilihan daya untuk generator pada platform ini akan dilakukan beberapa tahapan untuk mengetahui dan menentukan hasilnya, diantaranya adalah:
1. Kapasitas Kebutuhan
2. Jenis Pembangkit Listrik
4.6.1 Kapasitas Kebutuhan
Umumnya, tingkat beban listrik generator (n) adalah sekitar 0, 7 sampai 0, 9, kita pilih 0, 8. Jadi nilai beban (P) dari generator listrik utama harus memenuhi perkiraan perhitungan sebagai berikut:
4.6.1.1 Beban Desain Normal
Total beban desain pada kondisi tanpa operator akan dihitung berdasarkan beban listrik maksimum dari Navigation Aid System, Instrumentation & Communication Power Consumption List, CCVT fresh air intake fans, Night Lightings and the float charging of back-up batteries.
Mengacu pada total keseluruhan beban listrik pada tabel 5.1 pada bagian subtotal, total beban pada kondisi tanpa operator bisa menggunakan rumus berikut ini:
Beban Normal / Faktor Keselamatan
Beban desain ini akan digunakan untuk menghitung daya dan membenarkan jumlah pembangkit listrik utama.
4.6.1.2 Beban Desain Darurat
Beban darurat terjadi ketika MDK-WHP dalam mode operasi dengan operator, dimana akan ada beberapa beban tambahan seperti lightings, pedestal crane control panel, wash-down pump, some MOV, boost battery charging.
Mengacu pada total keseluruhan beban listrik pada tabel 5.1 pada bagian subtotal, total beban pada kondisi darurat bisa menggunakan rumus berikut ini:
Subtotal beban darurat / factor keselamatan
Darurat: P = 13, 90 / 0, 8 = 17, 4 kW
Beban desain darurat ini adalah dasar untuk perhitungan dari rating daya cadangan untuk 1 unit pembangkit listrik gawat darurat.
4.6.2 Jenis Pembangkit Listrik
Untuk daerah terpencil, biasanya skema pembangkit listrik yang disukai adalah sistem hibrida yang terdiri dari dua atau lebih jenis pembangkit di mana karakteristik mereka melengkapi satu sama lain. Kombinasi tersebut mungkin dipilih dari sumber daya berikut yang banyak digunakan: Photovoltaic (PV), Diesel Engine Generator, dan Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT).
Pada Tabel 5.2 menunjukkan perbandingan sederhana antara beberapa alternatif pembangkit listrik hibrida yang populer:
Tabel 5.2 Perbandingan Pembangkit Listrik
PARAMETER PV CCVT + DEG
Area Besar Sedang + Kecil
Daya Keluaran Rendah Tinggi + Tinggi
Listrik Keluaran DC DC + AC
Biaya Investasi Awal Tinggi Tinggi + Rendah Ketersediaan Energi
masukan dalam
MDK-WHP Tersedia dari Alam
Gas Alam + Ketersediaan dari
luar
Untuk mengidentifikasi jenis pembangkit listrik yang paling cocok untuk MDK-WHP, berikut parameter yang harus dipertimbangkan:
4.6.2.1 Ketersediaan dan Konsumsi Energi yang diterima
Sumber energi untuk Solar Cell / Photovoltaic (PV) terbarukan dan gratis. Namun, generator ini dibatasi oleh sifat variabel dari energi yang diterima. Akibatnya sistem baterai yang cukup besar diperlukan untuk menjamin kelangsungan listrik ini.
Sejak MDK-WHP menghasilkan gas, biasanya pasokan bahan bakar untuk Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) tidak akan menjadi masalah. Tetapi untuk skema pembangkit listrik alternatif masih diperlukan untuk kondisi awal dan ketika ada masalah dengan sistem bahan bakar gas.
Diesel Engine Generator cocok untuk tujuan ini. Meskipun bahan bakar diesel tidak alami tersedia di MDK-WHP, namun dapat diperoleh dengan mudah dan tersedia melalui transfer bahan bakar dari kapal pasokan. Selain itu, bahan bakar diesel juga digunakan untuk alas derek.
4.6.2.2 Hasil Keluaran Rating Daya
Rating daya dari panel surya untuk sistem Solar Cell / Photovoltaic (PV) biasanya tersedia dalam kisaran 100-200 watt. Itu membuat Solar Cell / Photovoltaic (PV) tidak begitu cocok untuk kebutuhan daya yang lebih tinggi. Dalam MDK-WHP diperkirakan permintaan daya penting jatuh dalam kisaran 2 kW sampai 3, 5 kW. Jenis pembangkit listrik yang tersisa (Diesel Engine Generator dan Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT)) mampu memberikan daya keluaran yang lebih tinggi, sehingga Diesel Engine Generator dan Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) yang cocok untuk di platform ini. Untuk Perawatan harus
diambil dengan Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) karena unit ini hanya tersedia dirating daya terbatas yang akan mengakibatkan kurangnya fleksibilitas selama proses pengukuran listrik.
4.6.2.3 Sistem Tegangan
Beban listrik di MDK-WHP terutama terdiri dari instrumentation loads, lightings, navigational aid system, communication system and potentially few motor loads. Instrumentation and Navigation Aid system membutuhkan 24V DC pasokan, padahal untuk kebutuhan pasokan yang tersisa adalah 230V AC.
Untuk Solar Cell / Photovoltaic (PV) dan Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) menghasilkan keluaran daya DC. Untuk Diesel Engine Generator adalah sumber listrik yang meghasilkan daya AC. Untuk sistem hibrida, kombinasi lebih jauh disukai, maka dari itu untuk kedua sumber AC dan DC akan menjadi satu.
4.6.2.4 Area
Area untuk di platform lepas pantai sangat terbatas. Oleh karena itu pilihan jenis pembangkit listrik juga harus mempertimbangkan area untuk rasio daya. Di antara jenis generator yang telah dievaluasi, maka Solar Cell /
Photovoltaic (PV) akan membutuhkan ruang untuk daya keluaran yang besar, sedangkan untuk Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) dan Diesel Engine Generator tidak membutuhkan area atau letak yang besar. Sehingga Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) dan Diesel Engine Generator yang cocok untuk di platform lepas pantai.
4.6.2.5 Biaya Investasi
Investasi modal untuk Diesel Engine Generator sangat rendah karena ada pilihan yang berlimpah dari produsen yang menawarkan produk mereka. Untuk alternatif lainnya yaitu Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) dan Solar Cell / Photovoltaic (PV) yang relatif lebih mahal. Khusus untuk Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT), karena saat ini teknologi ini hanya ditawarkan oleh satu perusahaan oleh karena itu pengurangan biaya investasi sangat tidak mungkin terjadi dalam waktu dekat.
4.6.2.6 Ketersediaan Suku Cadang
Karena skala besar yang akan diproduksi, Diesel Engine Generator memiliki ketersediaan suka cadang yang sangat baik. Suku cadang untuk Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) dan Solar Cell / Photovoltaic
(PV) lebih sulit untuk menemukan. Khususnya untuk Closed Cycle Vapor Turbogenerators (CCVT) karena saat ini teknologi ini hanya ditawarkan oleh satu perusahaan.
4.7 Perhitungan Ukuran Pembangkit
Dalam menentukan pilihan untuk memilih pembangkit listrik yang terbaik, diperlukan adanya perhitungan dari segi ukuran,maka untuk ukuran dari masing-masing pembangkit adalah sebagai berikut:
4.7.1 CCVT (Closed Cycle Vapor Turbogenerators)
Kebutuhan daya dalam satu platform untuk CCVT yang mana sudah dijelaskan pada table 5.1 pada bagian Kondisi Normal –
Tanpa Operator adalah 6, 64 kW. Kebutuhan daya pada kondisi
normal tanpa operator bisa menggunakan rumus berikut ini:
Kondisi Normal / Faktor Keselamatan
= 6, 64 / 0, 8 = 7, 5 kW
Dimana CCVT yang tersedia dipasaran adalah berukuran 4 kW, sehingga dapat menggunakan 3 CCVT dengan kapasitas 4 kW dalam platform ini.
Tabel 5.3 Spesifikasi CCVT 4 kW Data Teknis
Model Ormat
Tegangan Keluaran 24V DC
Toleransi Tegangan Keluaran ±6%, (*)
Daya Keluaran 4000 watt, (*)
Jenis Bahan Bakar Gas Alam
Dimensi (Panjang x Lebar x Tinggi) (mm) 2180 x 1990 x 5850
4.7.2 Diesel Engine Generator
Kebutuhan daya dalam satu platform untuk Diesel Engine Generator yang mana sudah dijelaskan pada table 5.1 pada bagian
Diesel Engine Generator Yang Beroperasi adalah 13, 90 kW.
Kebutuhan daya pada kondisi normal dengan operator bisa menggunakan rumus berikut ini:
Subtotal Beban DC + Beban AC Darurat / Faktor Keselamatan
= 13, 9 / 0, 8 = 17, 4 kW
Hasil untuk 17, 4 kW sama dengan 21.75 kVa atau 22 kVa dimana generator yang tersedia dipasaran berukuran 22 kVa, sehingga menggunakan generator dengan kapasitas 22 kVa dalam platform ini.
Spesifikasi untuk Diesel Engine Generator 22 kVa bisa dilihat pada Tabel 5.4
Tabel 5.4 Spesifikasi Diesel Engine Generator 22 kVa Data Teknis
Model: Cat® C2.2
Model Generator: LC1114M
Panel: EMCP 4.1
Jenis : Fabrikasi Bahan Berat
Tipe Circuit Breaker: 3 Pole MCB
Frekuensi: 50 Hz
Kekuatan Mesin: RPM 1500
Kapsitas Bahan Bakar: litres (US gal) 66 (17.4)
Bahan Bakar Konsumsi, Prime: l/hr (US gal/hr) 5.3 (1.4)
Bahan Bakar, Standby : l/hr (US gal/hr) 5.9 (1.6)
Standby (kVa) 22.0
Standby (eKw) 17.6
Dimensi (Panjang x Lebar xTinggi (mm) 1500 x 620 x 1115
Berat (kg) 454
4.7.3 Solar Cell / Photovoltaic (PV)
Untuk menentukan konsumsi daya pada Solar Cell / Photovoltaic (PV) terlebih dahulu menentukan detail beban yang terdapat pada platform MDK-WHP ini, setelah ini menentukan kapasitas baterai yang digunakan dan terakhir bisa diketahui berapa banyak Solar Cell / Photovoltaic (PV) yang digunakan.
Untuk Detail beban Solar Cell / Photovoltaic (PV) yang digunakan pada platform MDK-WHP dengan tegangan 24V DC bisa dilihat pada Tabel 5.5.
Tabel 5.5 Detail beban untuk Solar Cell
No. Nama Peralatan Watt Using
Hr/Day
Watt Hr./Day 1. Navigational Aids System 350 13 4550,0 2. Instrumentation System (PCS) 420 24 10080,0 3. ESD and F&G (SIS) 320 24 7680,0 4. Wet Gas Flow Meter System 40 24 960,0 5. Floating Power for Main Battery
Charging 380 24 9120,0
6. Trickle charging of Emergency
Lighting 70 24 1680,0
7. Instrument control & monitoring
power supply 60 24 1440,0
8. Night Lamps 51 13 663,0
9. Down hole Monitoring System 50 24 1200,0 10. Mercury Analyzer (Water) 500 24 12000,0 11. Mercury Analyzer (Gas) 1360 24 32640,0 12. Hydrocarbon Analyzer 280 24 6720,0 13. Crane Battery Charger 50 24 1200,0 14. Communication System 600 24 14400,0
Total 104.333,0
Untuk kapasitas baterai yang dibutuhkan adalah 50.100 Amp.Hr dan total baterai yang digunakan adalah 334 Nos.
Tegangan untuk Solar Cell / Photovoltaic (PV) yang digunakan pada platform MDK-WHP adalah 24V DC dengan ukuran 100 Watt dan 12 Volt. Untuk kapasitas Solar Cell / Photovoltaic (PV) yang dibutuhkan adalah 23.700 Watt dan total Solar Cell / Photovoltaic (PV) yang digunakan adalah 474 Nos. Jadi platform ini harus didukung oleh 474 modul dari 100 Wp PV.
Spesifikasi untuk Baterai 40 Amp Hr bisa dilihat pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6 Spesifikasi Baterai 40 Amp Hr
Nomor Model 53-068
Model Lithium Ion
Tegangan 12,75V DC
Arus Bolak-Balik 80 A
Arus Searah 30 A
Berat (Kg) 2
Dimensi (Cm) 17 x 9,5 x 6,5
Spesifikasi untuk Solar Cell 100 Wp bisa dilihat pada Tabel 5.7.
Tabel 5.7 Spesifikasi Solar Cell 100 Wp
Nomor Model 53-068
Model SP-100-P36 Daya Maksimal at STC
(Pmax) 100W Tegangan Maksimal (Vmp) 17.6V
Arus Maksimal (Imp) 5.69A Tegangan (Voc) 222.6V
Arus (Isc) 6.09A
Sistem Tegangan Maksimal DC 700V
Dimensi (mm) 1020x670x35
Berat 8 Kg
Nomor Sel 36
4.8 Perbandingan untuk pembangkit
Perbandingan untuk pembangkit bisa dilihat dari beberapa aspek diantaranya: Generator, dimensi serta instalasi&perawatan bisa dilihat pada Tabel 5.8.
Tabel 5.8 Perbandingan untuk pembangkit
No. Generator Dimensi Satuan Dimensi Total Instalasi & Perawatan 1. 3 Unit CCVT 2,18 x 1,99 x 5,85 m 6,54 x 5,97 x 5,85 m Mudah 2. 1 Unit Diesel Engine Generator 1,5 x 0,62 x 1,115 m 1,5 x 0,62 x 1,115 m Mudah 3. 474 Modul Solarcell 1,02 x 0,67 x 0,035 m 22,44 x 14,74 x 0,035 m Sulit 1.253 Unit Battery Solar Cell 0,17 x 0,095 x 0,065 m 5,95 x 3,42 x 0.065 m Mudah
