ANALISIS EFISIENSI GENERATOR PADA GT21 BLOK 2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS DAN UAP PT. CEPA SENGKANG

(1)

i

ANALISIS EFISIENSI GENERATOR PADA GT21 BLOK 2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS DAN UAP PT. CEPA

SENGKANG

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan diploma empat (D-4) Program Studi Teknik Listrik

Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang

ARDIYANSYAH 421 21 222

PROGRAM STUDI D-4 TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

MAKASSAR 2022

(2)

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini dengan judul Analisis Efisiensi Generator Pada GT21 Blok 2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap PT. CEPA Sengkang oleh Ardiyansyah NIM 421 21 222 dinyatakan layak untuk diujikan.

Makassar, Agustus 2022

Pembimbing I,

Ir. H. Hamma, M.T.

NIP. 19571231 198803 1 010

Pembimbing II,

Ashar AR, S.T., M.T.

NIP. 19791209 200812 1 001

Mengetahui,

Ketua Program Studi,

Ahmad Rosyid Idris, S.T., M.T.

NIP. 19860404 201504 1 001

(3)

iii

HALAMAN PENERIMAAN

Pada hari ini, Rabu tanggal 14 September 2022, tim penguji Ujian Sidang Skripsi telah menerima dengan baik skripsi oleh mahasiswa Ardiyansyah NIM 42121222 dengan judul “Analisis Efisiensi Generator Pada GT21 Blok 2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap PT. CEPA Sengkang”.

Makassar,14 September 2022

Tim Penguji Ujian Sidang Laporan Tugas Akhir:

1. Ir. H. Ahmad Gaffar, M.T. (Ketua) (...)

2. Bakhtiar, S.T., M.T. (Sekretaris) (...)

3. Sofyan, S.T., M.T. (Anggota) (...)

4. Naely Muchtar, S.Pd., M.Pd. (Anggota) (...)

5. Ir. H. Hamma, M.T. (Pengarah 1) (...)

6. Ashar AR, S.T., M.T. (Pengarah 2) (...)

(4)

iv

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh,

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya, penulisan Skripsi ini yang berjudul “Analisis Efisiensi Generator Pada GT21 Blok 2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap PT.

CEPA Sengkang dapat diselesaikan dengan baik.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan Diploma IV di Politeknik Negeri Ujung Pandang. Proses penyelesaian skripsi ini tidak lepas dari banyak pihak. Oleh karena itu melalui kesempatan ini penulis menyampaikan rasa syukur dan berterima kasih sebesar – besarnya kepada:

1. Prof. Ir. Muhammad Anshar, M.si, Ph.D., selaku Direktur Politeknik Negeri Ujung Pandang.

2. Ahmad Rizal Sultan, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang.

3. Ahmad Rosyid Idris, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi D4 Teknik Listrik Politeknik Negeri Ujung Pandang.

4. Ir. H. Hamma, M.T., sebagai Pembimbing I dan Ashar AR, S.T., M.T.

Pembimbing II yang telah menyempatkan waktu dan kesempatannya untuk mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

5. Bapak Wiyatno selaku kepala maintenece Engineer Electrical Control and Instrumen Blok 2 PT. CEPA Sengkang

(5)

v

6. Para staf Departemen Maintenance dan Departemen Operation Blok 2 PT.

CEPA Sengkang atas segala bantuannya.

7. Segenap Dosen dan Staf pengajar jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang.

8. Kedua orang tua serta keluarga atas segala dukungan baik berupa moril, materil, motivasi serta doa yang telah diberikan.

9. Dan teman kelas seperjuangan RPL 4C D4 Teknik Listrik 2021 yang selalu memberikan bantuan, kerja sama, motivasi, dukungan serta semangat.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih kurang sempurna, sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan sebagai evaluasi dalam penulisan laporan lainnya yang terkait.

Makassar, Agustus 2022

Penulis

(6)

vi DAFTAR ISI

hlm.

HALAMAN SAMPUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PENERIMAAN ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR SINGKATAN ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

SURAT PERNYATAAN... xv

RINGKASAN ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) Sengkang... 5

(7)

vii

2.2 Generator Sinkron ... 7

2.3 Komponen Generator Sinkron ... 9

2.3.1 Rangka Stator ... 9

2.3.2 Stator Generator Sinkron ... 10

2.3.3 Rotor Generator Sinkron ... 12

2.4 Prinsip Kerja Generator Sinkron ... 14

2.5 Karakteristik Generator Sinkron... 16

2.5.1 Generator Sinkron Tanpa Beban ... 16

2.5.2 Generator Sinkron Berbeban ... 17

2.6 Rugi – Rugi Daya Generator ... 24

2.6.1 Rugi-Rugi Angin dan Gesekan (Pag) ... 24

2.6.2 Rugi-Rugi Tembaga ... 24

2.6.3 Rugi Besi ... 25

2.7 Efisiensi Generator ... 28

2.8 Reverse Power Generator ... 28

BAB III METODE PENELITIAN... 30

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 30

3.2 Prosedur Penelitian ... 30

3.3 Teknik Pengumpulan Data ... 32

3.4 Teknik Analisis Data ... 33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 34

4.1 Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap PT. CEPA Sengkang ... 34

4.2 Generator pada GT21 Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang ... 34

4.3 Kurva Pembebanan Pada Generator GT21 Blok 2 ... 36

(8)

viii

4.3.1 Kurva Beban Harian ... 37

4.3.2 Kurva Beban Bulanan... 68

4.4 Rugi-ugi Daya Generator Pada GT21 Blok 2 PLTGU PT.CEPA Sengkang ... 68

4.5 Efisiensi Generator Pada GT21 Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang .. 69

4.6 Reverse Power pada GT21 Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang ... 77

BAB V PENUTUP ... 78

5.1 Kesimpulan ... 78

5.2 Saran ... 78

DAFTAR PUSTAKA ... 79

LAMPIRAN ... 80

(9)

ix

DAFTAR TABEL

hlm.

Tabel 1. Nilai koefisien steinmentz histerisis. ... 26

Tabel 2. Data rugi-rugi daya. ... 69

Tabel 3. Efisiensi Generator GT21 Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang. ... 70

Tabel 4. Perbandingan data spesifikasi dan aktual... 74

(10)

x

DAFTAR GAMBAR

hlm.

Gambar 1. Generator Sinkron ... 8

Gambar 2.Inti Stator dan Alur Pada Stator ... 9

Gambar 3. Konstruksi Kumparan Stator ... 10

Gambar 4. Inti Besi ... 12

Gambar 5. Bentuk Rotor kutub Silinder ... 13

Gambar 6. Bentuk Rotor kutub menonjol ... 13

Gambar 7. Ggl yang dibangkitkan. ... 14

Gambar 8. Hukum tangan kanan Flemming. ... 15

Gambar 9. (a) Rangkaian Ekuivalen Generator Sinkron Tanpa Beban(b) Kurva Karakteristik Generetator Sinkron Tanpa Beban. ... 17

Gambar 10. Pengaruh Faktor Daya beban Terhadap Flux Rotor ... 18

Gambar 11. Rangkaian Listrik Generator Sinkron Berbeban ... 20

Gambar 12. Diagram vektor dari Generator serempak Berbeban unity... 21

Gambar 13. diagram Vektor serempak beban Induktif ... 21

Gambar 14.Hukum tangan kanan Flemming. ... 22

Gambar 15. Karakteristik Generator AC Pada Berbagai faktor Daya ... 23

Gambar 16. Flowchart penelitian ... 30

Gambar 17. PLTGU Sengkang ... 34

Gambar 18. Kurva beban 1 Mei 2022 ... 37

(11)

xi

(12)

xii

Gambar 49. Kurva beban bulan Mei 2022 ... 68

Gambar 50. Grafik efisiensi generator terhadap pembebanan ... 72

Gambar 51. Grafik efisiensi generator terhadap harian ... 72

Gambar 52. Perbandingan efisiensi berdasarkan data spesifikasi dan aktual ... 75

Gambar 53. Perbandingan data input berdasarkan data spesifikasi dan aktual... 76

(13)

xiii

DAFTAR SINGKATAN

PLTU : Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTA : Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTD : Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PLTB : Pembangkit Listrik Tenaga Bayu PLTG : Pembangkit Listrik Tenaga Gas

PLTGU : Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap PLTN : Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir RPM : Rotasi Permenit

DC : Direct Current GGL : Gaya Gerak Listrik EMF : Electro Motive Force

SUTT : Saluran Udara Tegangan Tinggi PLN : Perusahaan Listrik Negara

ULTG : Unit Layanan Transmisi dan Gardu Induk WITA : Waktu Indonesia bagian Tengah

(14)

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

hlm.

Lampiran 1 Generator GT21 Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang... 80

Lampiran 2 Name Plate Generator GT21 Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang. 80 Lampiran 3 Single Line Diagram Blok 2 PLTGU PT.CEPA Sengkang. ... 81

Lampiran 4 Ruangan Control Center Room (CCR) Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang. ... 82

Lampiran 5 Data Input dan Output bulan Mei 2022. ... 83

Lampiran 6 Gambar Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang. ... 108

Lampiran 7 Manual Book GT21 Blok 2 PLTGU PT.CEPA Sengkang. ... 110

(15)

xv

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Ardiyansyah

NIM : 421 21 222

menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam skripsi ini yang berjudul “Analisis Efisiensi Generator pada GT21 Blok 2 Pembangkit

Listrik Tenaga Gas dan Uap PT. CEPA Sengkang” merupakan gagasan, dan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing, dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun pada perguruan tinggi dan instansi mana pun.

Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan oleh penulis lain telah disebutkan dalam naskah dan dicantumkan dalam daftar Pustaka skripsi ini. Jika pernyataan saya tersebut di atas tidak benar, saya siap menanggung risiko yang ditetapkan oleh Politeknik Negeri Ujung Pandang.

Makassar, Agustus 2022

Ardiyansyah 421 21 222

(16)

xvi

ANALSIS EFISIENSI GENERATOR PADA GT21 BLOK 2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS DAN UAP PT. CEPA SENGKANG

RINGKASAN

PLTGU Sengkang yang dioperasikan oleh PT. CEPA Sengkang dengan berkapasitas total 315 MW. Salah satu komponen penting dalam sistem PLTGU adalah generator. Pada sebuah generator banyak terdapat masalah-masalah yang timbul termasuk permasalahan efisiensi generator. Penelitian yang akan dilakuakan adalah menentukan nilai efisiensi generator kemudian menentukan pembebanan berapa nilai efisiensi generator meningkat. Dalam mencari nilai efisiensi dengan membuat kurva pembeban harian dan bulanan mengunakan daya output generator,data daya input generator ,nameplate generatoe dan rugi-rugi daya generator pada pembebanan 25%, 50%, 75%, dan 100%. Pada penelitian ini mengambil sampel yang berlangsung selama 1 bulan (31 hari) data efisiensi generator setiap pembebanan dan membandingkan antara aktual dengan spesifikasi generator diperoleh selisih untuk pembebanan 25% mengalami penurunan efisiensi sebesar 0.35%, untuk pembebanan 50% mengalami kenaikan efisiensi sebesar 0.12%, untuk pembebanan 75% mengalami kenaikan efisiensi sebesar 0.25% dan untuk pembebanan 100% mengalami kenaikan efisiensi sebesar 0.32%. Pada penelitian ini generator telah mengalami reverse power sehingga efisiensi generator telah mengalami penurunan. Rata-rata efisiensi bulan Mei 2022 sebesar 96.21%, dengan beban rata-rata 29.96 MW dan daya masukan rata-rata 31.14 MW. Mengacu pada manual book Blok 2 PLTGU PT. CEPA Sengkang diketahui nilai efisiensi generator secara desain terbagi atas 4 pembebanan. Untuk pembebanan 25%

efisiensi sebesar 96.6%, untuk pembebanan 50% efesiensi sebesar 98.45%, untuk pembebanan 75% efisiensi sebesar 98.82%, dan untuk pembebanan 100% efisiensi sebesar 98.93% dan sehingga diperoleh efisiensi optimum generator terjadi pada beban 54.2 MW (pembebanan 100%) dengan nilai sebesar 99.62%.

Kata Kunci : PLTGU, Efisiensi Generator,Reverse power