BAB IV PERANAN GENERATOR PARALELLING CONTROL GPC
PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL PLTD
IV.1. Operasi parallel lima generator
Gambar.4.1. Proses paralel antar generator
Pada proses sinkronisasi generator yang berjumlah lebih dari dua generator dalam hal ini terdiri dari lima generator dengan kapasitas sama umumnya
menggunakan metode leader-follower. Metode leader-follower merupakan metode yang menggunakan salah satu generator sebagai acuan. Dalam hal ini tegangan,
frekuensi, urutan dan sudut fasa generator yang lain harus disesuaikan dengan tegangan, frekuensi, urutan dan sudut fasa pada generator leader generator yang
menjadi acuan. Namun ketika generator yang telah diparalelkan tersebut bekerja pada sistem melayani beban, maka untuk memparalelkan kembali generator
yang lain untuk penambahan rating daya pembangkit yang menjadi acuan dalam
Universitas Sumatera Utara
memparalelkan adalah sistem. Apabila generator tersebut bekerja dalam suatu sistem pembangkit yang melayani beban tertentu dan berfungsi sebagai unit
cadangan standby plant, masing-masing generator harus diparalelkan terlebih dahulu sebelum melayani beban. Setelah masing-masing generator diparalelkan,
barulah dapat diparalelkan dengan sistem. Pada metode parallelisasi yang menggunakan metode leader-follower, generator yang terlebih dahulu
diberhentikan apabila terjadi penurunan beban adalah generator yang terakhir diparallelkan pada saat proses memparallelkan kelima generator. Dengan kata
lain, generator yang terlebih dahulu diberhentikan adalah generator follower, sedangkan generator yang menjadi leader akan diberhentikan terakhir kali setelah
waktu kerja PLTD selesai. Proses yang dilakukan pada generator leader akan diuraikan pada proses
sinkronisasi adalah sebagai berikut : 1. Start mesin diesel dan generator diputar dengan kecepatan konstan 1500
rpm. 2. Tegangan dan arus yang disuplai melalui feeder dan busbar selanjutnya
akan diukur oleh generator voltage check dan generator frekuency check. 3. Pada GPC, terminal penerimaan tegangan 100-690 VAC terdiri dari 2 ;
diantaranya tegangan 3Ø + 1 N yang berasal dari transformator tegangan pada feeder utama generator leader dan tegangan 3Ø yang berasal dari
transformator tegangan pada busbar. 4. GPC juga menerima sinyal arus 3Ø yang berasal dari transformator arus
pada busbar yang berasal dari beban.
Universitas Sumatera Utara
5. Setelah tegangan dan arus diukur, hasil pengukuran akan ditampilkan melalui monitor alat meter yang terdapat pada panel. Selain itu, tegangan
yang berasal dari feeder keluaran generator leader diambil sebagai masukan pada rele tegangan AC dan arus fasa diambil sebagai masukan
pada rele arus AC. Dimana keluaran dari kedua rele ini akan dikirim sebagai masukan pada GPC untuk diproses.
Setelah dilakukan pengukuran, sumber tegangan fasa-fasa yang dari feeder dan busbar diambil masing-masing 1fasa dan digunakan sebagai
terminal pemeriksaan pada saklar penghubung sinkron synchron switch key pada generator leader. Melalui terminal keluaran generator inilah
dilakukan cek sinkronisasi. Pada saklar penghubung sinkron terdapat alat pengukur tegangan dan frekuensi yang akan mengukur dan mendeteksi
tegangan dan frekuensi dari generator leader serta terdapat juga sinkronoskop dan rele sinkron yang mendeteksi apakah generator masih
dalam keadaan sinkron atau tidak.
Sedangkan proses yang pada generator follower adalah sebagai berikut : 1. Melalui cara yang sama pada generator leader, dilakukan pengukuran
besar tegangan, arus, frekuensi dan sudut fasa pada generator follower. 2. Setelah itu tegangan, frekuensi yang telah diukur tadi akan di kirim ke
saklar penghubung sinkron pada GPC generator follower. Pada GPC generator follower, parameter tegangan dan frekuensi dari kedua
generator akan diukur. Apabila tegangan dan frekuensi pada generator
Universitas Sumatera Utara
follower tidak sesuai dengan generator leader, maka akan dilakukan pengaturan kecepatan oleh AVR melalui kontrol GPC.
Pada pengaturan kecepatan, sebelum memparalelkan generator, kecepatan putaran telah diatur melalui AVR yang menyuplai governor dalam
mengatur bahan bakar yang disuplai pada mesin diesel dan exciter dalam mengatur medan arus penguatan pada generator. Sedangkan sebelum
proses sinkronisasi, AVR yang akan mendeteksi dan mengukur apabila terjadi perubahan kecepatan mesin.
3. Setelah tegangan frekuensi generator follower sama dengan generator leader, maka dengan bantuan sinkronoskop sudut fasa dapat disamakan
dan generator dapat disinkronkan. Apabila sudut fasa telah sama, maka rele sinkron akan memberikan sinyal kepada GPC dan selanjutnya GPC
akan memerintahkan saklar penghubung sinkron untuk menutup dan sebaliknya.
Spesifikasi generator yang digunakan pada PLTD ini adalah sebagai berikut :
-Model Generator : MGS Series 2000C -Frame
: HCK7 -Jumlah kutub
: 4 -Daya keluaran
: -2000 kVA -Tegangan keluaran : 380 – 440 V
-Faktor daya : 0.8
-Frekuensi : 50 Hz
Universitas Sumatera Utara
-Putaran : 1500 rpm
-Dimensi : P
: 5385 mm L
: 2490 mm T
: 2935 mm -Berat total kering : 12200 kg
-Berat total basah : 12900 kg -Temperatur
: -30 C – 120
C -Sistem Penguatan : Sendiri PMG-AVR MX321 MX 341
-Penampang poros : 162 cm
3
-Air Flow : 3.1 m
3
sec 6550 cfm
-Frekuensi getaran : 25 Hz -Perpindahan getaran: 0.32 mm rms
-Kecepatan getaran : 20 mms rms -Akselerasi getaran : 13 ms
2
rms
Pada saat memparallelkan generator, jumlah beban beban aktif dan reaktif yang dipikul oleh kelima generator sama dengan jumlah daya yang
dihasilkan oleh kelima generator. Hal ini dapat dilihat pada persamaan daya dibawah ini :
5 4
3 2
1 5
4 3
2 1
G G
G G
G Beban
Total G
G G
G G
Beban Total
Q Q
Q Q
Q Q
Q P
P P
P P
P P
+ +
+ +
= =
+ +
+ +
= =
Universitas Sumatera Utara
Tegangan dan frekuensi yang dihasilkan oleh setiap generator disetting sama sebelum diparallelkan antar generator dan sebelum melayani beban. Oleh
karena itu, besar daya yang dihasilkan oleh setiap generator relatif sama. Hal ini dapat kita lihat pada perhitungan daya yang dihasilkan oleh generator :
ϕ
Cos I
V P
. .
. 3
=
θ
Sin I
V Q
. .
. 3
=
ϕ
Cos I
V P
Beban N
. .
. 3
=
θ
Sin I
V Q
Beban N
. .
. 3
=
Maka daya beban total yang dihasilkan oleh generator dalam memikul beban adalah :
ϕ Cos
V I
P P
N Beban
beban Total
. .
3 .
∑
= =
ϕ Sin
V I
Q Q
N Beban
Beban Total
. .
3 .
∑
= =
Dimana : P
: Daya aktif yang dihasilkan generator Q
: Daya reaktif yang dihasilkan generator P
Total
P
Beban
: Jumlah beban aktif total Q
Total
Q
Beban
: Jumlah beban rektif total V
N
: Rating tegangan I
Beban
: Arus pada beban Cosφ
: Faktor daya beban
Universitas Sumatera Utara
Mesin Diesel sebagai prime mover
Tegangan, frekuensi,
dan fasa Set Point
Start
Generator leader berputar
- Gen Volt Check - Gen Freq check
Tegangan sama Fasa sama
Frekuensi sama GPC = Generator Paralelling Control
-Tegangan : 400 V -Frekuensi : 50 Hz
- Fasa : R, Y, B
Generator telah paralel
Governor
Exciter AVR
Mesin Diesel sebagai prime mover
Tegangan, frekuensi,
dan fasa Start
Generator follower berputar
- Gen Volt Check - Gen Freq check
Governor
Exciter
Analog IOs +- 5Vdc, +- 20mA ac
Nilai parameter sebenarnya Synchronouscope
rele sinkron Y
T Y
T Y
Speed Control area
T
Gambar.4.2. Flowchart pengontrolan paralel antar generator
Universitas Sumatera Utara
IV.2. Operasi paralel PLTD dengan jaringan PLN
Kategori