Bahan bakar yang dipakai biasanya terdiri atas batu bara, minyak bakar, atau gas bumi. Sebelum memasukkan ke pembakaran boiler, batu bara di giling
terlebih dahulu. Demikian pula minyak bakar perlu dipanaskan, sebelum dapat dialirkan ke pembakar boiler. Dalam jumlah besar sebagaimana diperlukan guna
pembakaran. Dan sebuah kipas lain mengatur agar semua gas di buang melewati berbagai alat pembersih sebelum dialirkan ke cerobong dan dilepas di udara
bebas. Generator listrik terpasang pada poros sama dengan ketiga turbin. Selain komponen-komponen utama yang disebut di atas, sebuah PLTU
masih memiliki ratusan lagi komponen dan alat lain guna menjalankan seluruh sistem, seperti katup uap, pembersih air, pompa minyak pelumas dan lain
sebagainya. Kemudian perlu pula disebut sistem air pendingin, yang terdiri atas tempat air masuk dan kembali ke laut, sungai atau danau. Kemungkinan adanya
menara pendingin.
2.2 Sumber Energi Listrik
Energi listrik sangat dibutuhkan oleh semua lapisan masyarakat dalam kehidupan sehari-hari terutama pada Pabrik Kelapa Sawit PT. PN III Kebun Sei
Silau. Adapun sumber energi listrik tersebut berupa generator listrik, mesin diesel generator set, maupun ketel uap.
2.2.1 Generator Listrik
Dalam bentuknya yang sederhana sebuah generator listrik terdiri atas magnet dan kumparan. Bilamana terdapat suatu gerakan relatif antara kedua
komponen diatas, garis-garis gaya magnet memotong belitan-belitan kumparan dan suatu gaya gerak listrik ggl akan dibangkitkan. Sebuah generator listrik atau
alternator modern terdiri atas suatu sistem elektromagnet dan armatur yang terdiri
Universitas Sumatera Utara
atas sejumlah kumparan dari konduktor berisolasi yang diletakkan dalam alur slot inti besi berlaminasi.
Secara umum terdapat dua tipe konstruksi. Pada salah satu tipe, sistem magnet berada keadaan stasioner yaitu tidak bergerak sedangkan armatur
kumparan yang berputar didalam medan magnet. Pada tipe kedua, armatur kumparan yang tidak bergerak, sedangkan magnet terpasang pada suatu roda yang
bergerak mengelilingi kumparan. Kedua tipe mesin menghasilkan listrik arus bolak-balik, atau arus tukar. Arus tukar dapat dikonversi menjadi arus searah
dengan mempergunakan kontak-kontak berputar dan sikat, berupa komulator yang terpasang pada poros generator listrik. Gambar 2.3 memperlihatkan skema prinsip
sebuah generator listrik. Roda yang terpasang ditengah-tengah dengan elektromagnet pada tepinya dikenal sebagai rotor. Rotor yang diperlihatkan
memiliki dua pasang elektromagnet yang menonjol. Karenanya dinamakan rotor kutub menonjol. Jenis rotor lain adalah rotor silinder, dan kutub-kutubnya tidak
menonjol keluar. Elekrtromagnet yang terpasang pada rotor diisi dengan arus searah oleh sebuah generator kecil yang dinamakan dinamo penguat, yang
biasanya terpasang pada poros generator. Tegangan arus searah diatur dengan mengendalikan sebuah rheostat.
Rotor terletak didalam sebuah rumah dilengkapi dengan kumparan. Karena rumah ini merupakan bagian generator yang tidak bergerak atau statis dinamakan
stator. Bilamana poros rotor tersambung pada sebuah penggerak mula dan diputar, medan magnet yang berputar akan memotong kumparan-kumparan stator.
Didalam kumparan stator akan diinduksikan gaya gerak listrik, dan dibangkitkan energi listrik
Universitas Sumatera Utara
Stator Pengisian Arus
searah Apitan Keluaran
Energi Listrik Rotor Kutub
Menonjol
Gambar 2.3 Skema Prinsip Konstruksi Generator Listrik
Frekuensi energi listrik itu tergantung dari jumlah pasangan kutub, dan kecepatan rotor berputar :
f = p . n60..................................................................................2.1 dimana :
f = frekuensi Hz p = jumlah pasangan kutub
n = putaran per menit rpm Daya sebuah generator dinyatakan dalam rumus berikut :
P = V . I .
Φ cos
.
3
..................................................................2.2 Dimana :
P = daya W
V = tegangan V
I = arus A
Φ cos
= faktor daya Daya nominal sebuah generator biasanya dinyatakan dalam KW, atau
MW, ataupun dalam KVA atau MVA. Daya nominal ditentukan oleh suhu kerja dari kumparan, sedangkan faktor daya biasanya adalah sekitar 0,8.
Universitas Sumatera Utara
Efisinsi sebuah generator biasanya dinyatakan dalam rasio keluaran dibagi dengan masukan. Keluaran yang bermanfaat merupakan seluruh masukan dikurangi rugi-
rugi, yaitu mekanikal dan elektrikal. Rugi-rugi mekanikal termasuk gesekan dan bantalam udara, sedangkan rugi-rugi elektrikal terdiri atas rugi-rugi besi dan
tembaga. Semua rugi-rugi akan mengakibatkan terjadinya panas yang harus dihilangkan melalui pendinginan.
Pendinginan sebuah generator dapat dilakukan dengan sistem terbuka atau sistem tertutup. Pada sistem tertutup, kipas-kipas mengalirkan udara melalui
generator, sedangkan udara panas didinginkan dengan air sebelum disirkulasikan kembali. Sistem demikian memberikan proteksi yang baik terhadap kemungkinan
terjadinya api didalam generator karena terbatasnya pemasukan udara. Dapat juga di injeksikan karbondioksida.
Pada sistem terbuka, kipas memperoleh udara dari luar melalui suatu saluran. Udara itu dipaksa melewati alur-alur kecil diantara bagian-bagian inti
kumparan. Udara yang terpakai dengan sendirinya menjadi panas. Sistem terbuka lebih murah dan sistem tertutup memberikan pandangan yang lebih rapi dan juga
tidak banyak kebisingan. Secara kasar dapat dikemukakan bahwa untuk tiap KW rugi-rugi generator diperlukan udara pendingin sebanyak 2,7 m
3
menit, sedangkan kecepatan udara mengalir didalam saluran adalah kira-kira 300 - 400 mmenit.
Generator yang dipakai pada pusat listrik tenaga uap biasanya berjenis medan putus dan merupakan sistem udara tertutup. Ciri utama adalah putaran
yang tinggi dan tegangan yang dibangkitkan adalah tegangan tiga fasa. Rotor dari pusat listrik tenaga air biasanya berjenis kutub menonjol, dan putaran juga tidak
begitu tinggi. Desain mekanikal harus mendapatkan perhatian bertalian dengan
Universitas Sumatera Utara
getaran-geteran teori yang dihasilkan motor diesel. Kopling antara generator dan motor perlu yang kaku.
2.2.2 Mesin Diesel