PROSES EKSITASI SISTEM EKSITASI MENGGUNAKAN PERMANEN MAGNET

Ennopati Pane : Studi Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Permanent Magnet Generator Aplikasi Pada Generator Sinkron Di PLTD PT. Manunggal Wiratama, 2010. tegangan sehingga pengontrolan tegangan yang dihasilkan oleh rotating rectifier diatur oleh thyristor rectifier yang terdapat pada AVR MX321. Rotating Diodes ini terletak pada poros utama dan ikut berputar. Bagian utama dari rotating diodes ini adalah dioda silikon yang dipasang dengan kuat pada permukaan sebuah roda atau wheel berbentuk drum yang terbuat dari campuran baja berkekuatan tinggi. Rectifier wheel dipasang dengan kuat pada poros dan dapat menahan besarnya gaya rotasi dan torsi hubung singkat. Pada rangkaian penyearah gelombang penuh tiga fasa ini ada enam buah dioda yang digunakan dan dilengkapi dengan Surge Suppressors, seperti pada Gambar 4.14 berikut ini : Exciter Stator Surge suppressor Main Rotor n V an V bn V cn Gambar 4.14 Rangkaian Penyearah Dioda Berputar dengan Surge Supressor Rotating Diodes yang digunakan pada pembangkit ini adalah jenis RSK6001 tipe silicon rectifier.

IV.3 PROSES EKSITASI

Proses terjadinya eksitasi dari penguat pertama sampai generator utama menghasilkan tegangan dapat dilihat pada Gambar 4.8. Penguat pertama adalah generator sinkron 3 dengan magnet permanen pada rotor. Hal ini dimaksudkan agar sistem eksitasi dari generator sama sekali tidak tergantung pada sumber daya listrik dari luar mesin itu, karena rotor terbuat dari Ennopati Pane : Studi Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Permanent Magnet Generator Aplikasi Pada Generator Sinkron Di PLTD PT. Manunggal Wiratama, 2010. magnet permanen maka menimbulkan fluks, jadi ggl imbas pada stator berasal dari kutub-kutub magnet permanen pada rotor, namun pada saat kondisi rotor belum berputar fluks-fluks pada rotor dalam keadaan diam dan pada stator belum dihasilkan ggl induksi karena belum ada perubahan fluks terhadap waktu dt d φ . Generator magnet permanen PMG menyediakan daya awal untuk penguatan pada Eksiter melalui AVR MX 321 yang merupakan alat pengendali yang mengatur level arus eksitasi pada kumparan medan Eksiter. Penggerak mula Prime Mover dalam hal ini mesin diesel yang sudah terkopel segera dioperasikan sehingga rotor secara perlahan berputar dari putaran nol sampai putaran nominal 1500 rpm. Perputaran rotor tersebut sekaligus akan memutar medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan medan. Medan putar yang dihasilkan pada rotor, akan diinduksikan pada kumparan jangkar sehingga pada kumparan jangkar yang terletak di stator akan dihasilkan fluks magnetik yang berubah-ubah besarnya setiap waktu. Adanya perubahan fluks magnetik yang melingkupi kumparan stator akan menimbulkan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan tersebut sampai menghasilkan tegangan 3 170 Volt. Arus bolak-balik keluaran dari PMG ini salurkan ke AVR MX321 terminal P2, P3, P4. Power rectifier yang terpadat pada AVR berfungsi sebagai penyearah. Daya keluaran berupa arus searah disalurkan sebagai sumber eksitasi pada Eksiter. Jadi sumber eksitasi pada Eksiter adalah keluaran dari AVR MX321 terminal XX, X. Arus searah dari AVR dijadikan sebagai suplai arus eksitasi pada generator penguat kedua eksiter, yaitu generator sinkron 3 dimana kumparan medan tidak berputar dan terletak pada stator, sedangkan pada rotor terdapat kumparan jangkar Ennopati Pane : Studi Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Permanent Magnet Generator Aplikasi Pada Generator Sinkron Di PLTD PT. Manunggal Wiratama, 2010. rotating armature. Sesuai dengan prinsip generator sinkron, maka pada rotor akan dibangkikan tegangan sampai 220 Volt. Tegangan keluaran rotor eksiter inilah yang kemudian disearahkan dan digunakan sebagai sumber eksitasi pada generator utama. Arus bolak-balik yang dihasilkan oleh kumparan medan pada rotor eksiter ini disearahkan menggunakan penyearah dioda RSK6001, yang berputar pada poros atau sering disebut dengan rotating diodes. Rotating diodes ini terdiri dari 6 set dioda yang merupakan rangkaian penyearah gelombang penuh tiga fasa yang menyearahkan keluaran tegangan bolak-balik dari Eksiter. Arus searah yang dihasilkan oleh dioda-dioda ini menjadi arus eksitasi generator utama. Tegangan generator sinkron akan terus meningkat hingga mencapai tegangan nominal seiring dengan bertambahnya putaran dan arus eksitasi. Setelah tegangan terminal generator mencapai tegangan sinkronnya, maka generator tersebut dapat dipararelkan dengan sistem. AVR MX321 juga merespon sinyal tegangan yang diterima dari sebuah transformator isolating Transformer yang berasal dari kumparan stator generator utama terminal 6,7,8. Dengan mengatur daya eksitasi yang diberikan pada Eksiter berarti mengatur kebutuhan daya eksitasi pada kumparan medan generator utama yang dapat dilakukan melalui penyearah berputar yang menyearahkan arus keluaran kumparan jangkar Eksiter. Permanent Magnet Generator PMG menyediakan sebuah sumber daya penguatan konstan tanpa tergantung kepada pembebanan stator generator. AVR dapat mendeteksi kecepatan mesin dan tegangan yang turun bersamaan dengan kecepatan UFRO, apabila berada dibawah kecepatan yang telah diatur Ennopati Pane : Studi Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Permanent Magnet Generator Aplikasi Pada Generator Sinkron Di PLTD PT. Manunggal Wiratama, 2010. sebelumnya, mencegah penguatan yang berlebihan over excitation pada kecepatan yang rendah. AVR ini juga memiliki proteksi terhadap penguatan yang lebih over excitation.

IV.4 OPERASI SISTEM EKSITASI