BAB IV PEMBAHASAN
4.2 Konfigurasi Sistem Kendali Eksitasi PLTU Pangkalan Susu
32
4.2 Konfigurasi Sistem Kendali Eksitasi PLTU Pangkalan Susu
33 4.2.1.1 Layout Bilik
Gambar 4.8 Layout ECU
1) Indikator “Working” ON : Komponen perangkat keras AVR dalam keadaan normal
2) Indikator “Working” OFF : AVR dalam keadaan eror/rusak
3) Indikator “Fault/Alarm” ON : Lemari AVR dalam keadaan eror/rusak dan informasi kerusakan dapat dilihat melalui ECU
4) Indikator “SetA Effect” ON : Set A menjadi pengontrol utama dan pengontrol CAN bus (sudut thyristor trigger ditransmisikan oleh CAN bus)
5) Indikator “SetA Effect” OFF : Set A menjadi pengontrol pembantu dan menjadi pendengar CAN bus
6) Indikator “SetB Effect” ON : Set B menjadi pengontrol ut ama dan pengontrol CAN bus
7) Indikator “SetB Effect” OFF : Set B menjadi pengontrol pembantu dan pendengar CAN bus
8) “ECU Unit” : Panel komputer layar sentuh dengan OS Windows.Dengan ECU unit,semua informasi dari AVR akan ditemukan dan pengoperasian AVR dapat di gunakan
9) Normal State : Salah satu indikator dari SetA dan SetB dalam keadaan ON
34 4.2.1.2 Pengoperasian
Gambar 4.9 Bilik Regulator GEC-300
1) Pengontrol AVR : Menggunakan chassis 6U standard dan struktur plugboard .Setiap pengontrol terdiri dari dua papan listrik AC / DC, satu papan CPU dan satu papan PT / CT. Biasanya dua set AVR dilengkapi sebagai SetA dan setB.
2) INC : Ketika ditekan, setpoints (stator tegangan atau arus medan) dari setA dan setB meningkat secara bersamaan.Tombol ini memiliki fungsi anti- blocking ,dan panjang langkah dapat diatur oleh parameter P04.
35
3) DCR : Ketika ditekan, setpoints dari SetA dan setB menurun secara bersamaan. Tombol ini memiliki fungsi antiblocking , dan panjang langkah dapat diatur oleh parameter P04.
4) Start-Up : Ketika ditekan pada rated rotated speed , eksitasi dimulai dan tegangan stator meningkat menjadi setpoint presetted .
5) De-excite : Ketika ditekan di under no-load , eksitasi dihentikan dan stator tegangan menurun ke nol.
6) Signal reset : Ketika ditekan, sinyal alarm / kesalahan dari AVR dan IPRC akan disetel ulang.
7) Master/Slave : Ketika ditekan, kondisi master / slave dari setA dan setB pengendali akan diaktifkan jika keduanya berada di gear.
8) PSS is ON : Sistem eksitasi mengadopsi hukum kontrol PSS+PID. PSS is OFF : Sistem eksitasi mengadopsi hukum kontrol PID
9) Manual is ON : Sistem eksitasi mengadopsi bidang konstan hukum kontrol saat untuk menjaga Field Current Constant (FCR). Di bawah keadaan ini, V / F limiter, bidang limiter saat ini dan underexcitation limiter dinonaktifkan secara otomatis.
10) Manual is OFF : Sistem eksitasi mengadopsi hukum stator kontrol tegangan konstan untuk menjaga tegangan stator tetap konstan (AVR).
11) Protection is ON : V / F limiter,field current limiter dan underexcitation diaktifkan
12) Protection is OFF : Selama pengujian, Clear Protection ON untuk menonaktifkan V / F limiter, field current limiter, under excitation limiter 13) Debug is ON : Set Debugging untuk memasuk lokasi debugging, di mana
regulator dapat dioperasikan oleh ECU.
14) Debug is OFF : Dibawah keadaan ini, ECU dapat menampilkan status sistem eksitasi tetapi AVR tetap beroperasi.
15) ICD is ON : Intelligent Current Ditribution (ICD) dari IPU diaktifkan.
16) Set ZK6 to Mvar : Jika Set Manual OFF dan ZK6 diatur ke konstan MVAr (Q), sistem eksitasi mengadopsi hukum kontrol daya reaktif konstan untuk menjaga reaktif daya tetap konstan.
36
17) Set ZK6 to PF : Jika Set Manual OFF dan ZK6 diatur ke konstan PF(Cos φ), sistem eksitasi mengadopsi hukum kontrol faktor daya untuk menjaga faktor daya tetap konstan
Catatan :
1) Kedua set A dan set B pengendali disediakan oleh AC dan DC power, dan mereka siaga satu sama lain.
2) Operasi seperti Kenaikan Eksitasi, Penurunan Eksitasi, Start-up, De-excite, Signal Reset, PSS dan Set Manual hanya tersedia bila pengoperasian saklar daya 61DK (di FDC) dekat dan tegangan adalah normal.
4.2.2 GEC-300 Intelligent Power Rectifier Cubicle (IPRC)
Bilik penyearah daya cerdas dilambangkan dengan bilik IPRC singkatnya, yang terdiri dari unit kontrol cerdas IPU16, catu daya ganda, penguat pulsa, thyristor, kipas, dan sirkuit operasi. Fungsi utama bilik IPU adalah untuk menyearahkan tegangan sekunder trafo eksitasi untuk mengendalikan tegangan dan arus rotor generator. Dalam struktur tiga lapis sistem kontrol eksitasi GEC-300, IPRC mencakup IPU lapisan bawah (Intelligent Power Unit).
Gambar 4.10 Set Intelligent Power Rectifier Cubicle
37
Ada dua jembatan penyearah di bilik IPU sistem eksitasi GEC-311. Untuk GEC-312,GEC-313, dan GEC-314, hanya ada satu jembatan penyearah di setiap bilik IPU.
IPU16 di bilik IPU dapat mencapai distribusi arus secara cerdas, dan setiap IPU16 dapat bekerja mode manual untuk menjaga arus medan konstan tanpa AVR, yang meningkatkan keandalan sistem.
Gambar 4.11 GEC-300 Intelligent Power Rectifier Unit Controller (IPU16)
4.2.2.1 Layout of Single IPRC
Gambar 4.12 Door Layout of Single IPRC
38
1) Indikasi “Working” ON : IPU16 dalam keadaan normal dan menghasilkan trigger pulse dalam keadaan biasa.
2) Indikasi “Fault/Alarm“ ON : Bilik IPU dalam keadaan eror, dan kesalahan inforamsi dapat ditemukan pada LCD atau ECU.
3) Indikasi “ICD Good” ON : Koefisien Intelligent Current Distribution tidak kurang dari 95%
4) Indikasi “Pulse Power” ON : Daya pulsa dari bilik IPU dalam keadaan normal.
5) Indikasi “1# SCR Cur” : Menampilkan keluaran nilai Arus medan dari bilik IPU. IPU : Dengan tampilan LCD, semua informasi keadaan IPU dapat ditemukan dan semua operasi dari IPU dapat dicapai.
6) Saklar “Pulse Pow” : Saklar catu daya pada pulse amplifier.
7) Saklar “Fan Oper” : Saklar untuk menghidupkan kipas secara manual selama tes atau kontrol lokal.
8) Saklar “Self Fun” : Self Function, ketika tertutup, sinyal IPU akan berjalan secara iindependen tanpa kontrol AVR.
4.2.3 GEC-300 Field De-excitation and Over-voltage Protection Cubicle(FDC) FDC terdiri dari Pemutus Sirkuit Medan, resistor de-eksitasi nonlinier atau linier, dan tegangan berlebih perangkat perlindungan di sisi AC dan DC.
Fungsi utama bilik ini adalah de-eksitasi yang cepat dan aman melalui mode penyearah terbalik selama berhenti biasa.
Untuk unit pembangkit listrik tenaga air di atas 50MW atau unit pembangkit listrik termal di atas 200MW, terpusat memblokir penyerap R-C dipasang untuk menahan tegangan lebih dari jembatan penyearah di sisi AC dan DC. Untuk unit generator kecil, rangkaian penyerap gelombang dipasang untuk menahan tegangan berlebih di sisi AC, dan rangkaian penyerap pulsa lonjakan dipasang untuk menahan tegangan berlebih di sisi DC.
Penggunaan resistor de-eksitasi nonlinier (resistor de-eksitasi linier juga tersedia untuk termal unit daya) adalah untuk menyerap tegangan berlebih terbalik
39
dari rotor selama penghentian yang tidak disengaja. (FR1 - de-eksitasi rangkaian proteksi tegangan lebih).
Untuk unit tenaga air di atas 50MW atau unit tenaga panas di atas 200MW, Non-fasa atau slip besar pelindung dipasang untuk menyerap tegangan berlebih bagian depan dan balik selama berlari. (FR2 – Tidak semua fase sirkuit penyerap) Penggunaan circuit breaker adalah untuk memotong loop arus medan dan mentransfer energi ke de-eksitasi penghambat. Mempertimbangkan tegangan eksitasi pengenal yang berbeda, arus dan kapasitas de-eksitasi, rangkaian medan pemutus dapat unipolar atau bipolar.
Gambar 4.13 Set Field Discharge Cubicle
40 4.2.3.1 Layout Bilik
Gambar 4.14 Cubicle Door Layout FDC
1) Indikator “Oper Pow” ON : Operasi catu daya dari sistem eksitasi dalam keadaan normal.
2) Indikator “Pre Clos” ON : Catu daya dari FMK dalam keadaan normal.
3) Indikator “Over volt” ON : Rotor sesekali mengalami over – voltage.
4) Tombol “Over volt reset” : Ketika ditekan, sinyal over – voltage akan terhapus.
5) Indikator “Closing” ON : Catu daya operasi dalam keadaan noraml dan saklar FMK tertutup.
6) Indikator “Trip” ON : Catu daya operasi dalam keadaan normal dan saklar FMK terbuka
7) Set “FMK Oper” tertutup : Tutup saklar FMK jika catu daya operasi dan penutupan catu daya pada FMK keduanya dalam keadaan normal.
8) Set “FMK Oper” terbuka : Buka saklar FMK jika catu daya operasi dalam keadaan normal
9) “Field Volt” : Menampilkan Output Field Voltage.
10) “Field Cur” : Menampilkan Output Field Current 11) Tombol “Earthting Test” : Untuk pengujian rotor.
12) Tombol “Earthting Rest” : Ketika ditekan, sinyal pentanahan pada rotor akan terhapus.
41
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh oleh penulis dari kegiatan kerja praktek mengenai Sistem Eksitasi dan Konfigurasi Sistem Kendali Eksitasi di PT PLN Indonesia Power Pangkalan Susu PGU, yaitu sebagai berikut
1. Eksitasi pada generator adalah proses untuk memberikan medan magnet pada kumparan stator atau rotor generator listrik. Fungsi eksitasi pada generator sangat penting karena mengatur dan menciptakan medan magnet yang diperlukan untuk menghasilkan aliran listrik. Eksitasi menciptakan medan magnet yang menyebabkan gerakan relatif antara medan magnet dan konduktor (kumparan) di dalam generator. Gerakan ini menginduksi arus listrik di kumparan, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
2. Di PLTU Pangkalan Susu, sistem eksitasi yang digunakan adalah eksitasi statis dimana seluruh peralatan komponen tidak ikut berputar pada rotor.
Sistem eksitasi ini disebut juga self excitation merupakan sistem eksitasi yang tidak memerlukan generator dan sebagai gantinya sumber eksitasi berasal dari keluaran generator sinkron itu sendiri yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier. Di PLTU Pangkalan Susu menggunakan sikat arang atau carbon brush yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik dalam motor atau generator. Sikat arang berfungsi sebagai penghantar arus listrik dari bagian motor yang diam (stator) ke bagian yang berputar (rotor).
3. Dalam sistem eksitasi generator listrik, terdapat tiga komponen penting yang berperan dalam mengatur dan menjaga tegangan output generator.
Ketiga komponen tersebut adalah AVR (Automatic Voltage Regulator), IPRC (Intelligent Power Rectifier Cubicle), dan FDC (Field De-excitation and Over-voltage Protection Cubicle). Automatic Voltage Regulator (AVR) pada eksitasi berfungsi untuk mengontrol dan mempertahankan tegangan output generator pada tingkat yang diinginkan secara otomatis. AVR
42
bekerja untuk menjaga stabilitas tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator dengan mengatur eksitasi (medan magnet) pada stator atau rotor generator. IPRC berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan operasi sistem eksitasi. IPRC dilengkapi dengan unit kontrol cerdas, dual power supply, amplifier pulsa, thyristor, dan kipas untuk menjaga suhu operasional yang optimal. IPRC membantu menjaga kinerja dan keandalan sistem eksitasi secara efektif. FDC berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan proses pembuangan medan magnet (de-eksitasi) dalam generator, serta melindungi generator dari kemungkinan terjadinya tegangan berlebih (over- voltage).
5.2 Saran
Adapun saran yang didapatkan selama kerja praktek ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk kedepannya, saya menyarankan agar perusahaan dapat menyusun program PKL/KP secara terstruktur seperti memberikan kegiatan harian yang sesuai dengan kapasitas mahasiswa agar para mahasiswa merasa terlibat dan dapat menambah wawasannya.
2. Sebaiknya perusahaan lebih meningkatkan kesadaran akan pentingnya K3 kepada teknisi agar kedepannya tidak dicontoh oleh mahasiswa PKL.
3. Kedepannya saya berharap perusahaan dapat menyediakan APD lengkap kepada mahasiswa PKL agar tidak memberatkan mahasiswa untuk beli di luar
43
DAFTAR PUSTAKA
Beijing Jisi Electric. (2007). GEC-300 Excitation Control System Technical Instruction. Beijing: Beijing Jisi Electric Co., Ltd. .
Beijing Jisi Electric. (2007). GEC-31X Excitation Control System User Manual (v1.0). Beijing: Beijing Jisi Electric Co., Ltd.
Beijing Jisi Electric Co., L. (2007). GEC-31X Excitation Control System . Beijing:
Beijing Jisi Electric Co., Ltd.
Maulana, R. (2022). PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP ARUS EKSITASI PADA GENERATOR. REKAYASA MEKANIKA, 8.
NASRUN HARIYANTO, S. (2016). Studi Pengaturan Arus Eksitasi untuk Mengatur Tegangan Keluaran Generator di PT Indonesia Power UBP Kamojang Unit 2. Jurnal Reka Elkomika, 12.
PADA, S. P. (2018). SIMULASI PEMODELAN SISTEM EKSITASI STATIS PADA GENERATOR SINKRON TERHADAP PERUBAHAN BEBAN.
Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia.
Permana, I. (2016). PEMBUATAN KONTROL ARUS EKSITASI PADA MODUL AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Pratama, A. T. (2017). ANALISIS PENGARUH PERUBAHAN BEBAN
TERHADAP KARAKTERISITIK GENERATOR SINKRON SATU FASA.
Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Saragih, M. P. (2017). Repositori Universitas Islam Riau. Pekanbaru: Universitas Islam Riau.
Setiawan D, S. W. (2021). SISTEM PENGENDALIAN GENERATOR DC EKSITASI TERPISAH MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER. Pekanbaru: Universitas Lancang Kuning Pekanbaru.
44
LAMPIRAN A
Lampiran A.1 Single Line Diagram PLTU Pangkalan Susu
45
46
Lampiran A.2 Ruang Eksitasi (Excitation Room)
47
48
Lampiran A.3 Trafo Eksitasi
49
Lampiran A.4 Preventive Maintenance H2 Cooler Unit 2
50
Lampiran A.5 Preventive Maintenance Cleaning Mill Unit 1
51
Lampiran A.6 Preventive Maintenance Perbaikan Kabel Motor 3 Fasa Penimbang Batu Bara
52
Lampiran A.7 Preventive Maintenance Exciter Unit 1
53
Lampiran A.8 Edukasi Tentang Sistem Eksitasi di Exicitation Room
54
Lampiran A.9 Preventive Maintenance Generator Unit 2
55
56
Lampiran A.10 Overhaul Rotor Unit 1
57
Lampiran A.11 Preventive Maintenance Air Circuit Breaker 500V MCC
58
Lampiran A.12 Presentasi dan Pengecekan Laporan Kerja Praktek kepada Mentor
59
Lampiran A.13 Dokumentasi Kelompok
60
Lampiran A.14 Dokumentasi Mahasiswa Kerja Praktek dengan Tim Har Listrik PT. PLN Indonesia Power Pangkalan Susu PGU
61
LAMPIRAN B
Lampiran B.1 Surat Balasan Penerimaan PKL
62
Lampiran B.2 Surat Permohonan Fakultas
63
Lampiran B.3 Catatan Harian Praktikan
64
65
66
67
68
69