Perancangan Elektro Mechanical ( EM )

Sistem Kontrol

Sistem kontrol yang digunakan pada perencanaan PLTM ini menggunakan pengaturan debit sehingga jumlah output daya generator selalu sama dengan beban.

Diperlukan pula sistem relay yang berguna untuk menghentikan operasi pembangkit pada keadaan darurat, disamping sistem kontrol start/stop. Hal ini akan dilaksanakan apabila terjadi hal-hal sebagai berikut :

 Gangguan listrik pada generator  Kecepatan putaran lebih  Tombol emergency ditekan  Sistem kontrol mengalami gangguan

Sistem kontrol start/stop ini dapat menggunakan panel kontrol lokal atau remote (kontrol jarak jauh) dari suatu pusat ruang kontrol. Kontrol lokal dilakukan dari governor actuator yang terletak di lantai generator, sedangkan kontrol jarak jauh dilakukan dari suatu pusat ruang kontrol. Kontrol jarak jauh (remote) dilakukan pada saat operasi normal, sedangkan kontrol lokal hanya dilakukan pada saat pengetesan dan tidak dapat dilakukan untuk mengontrol operasi paralel dengan sistem.

Fasilitas-fasilitas yang disediakan pada panel kontrol lokal dan remote yang terletak di ruang kontrol, seperti :

 Kontrol start / stop  Unit kontrol lokal, termasuk sinkronisasi  Unit instrumentasi  Unit pengukuran

1) Kontrol pembebanan

Kontrol pembebanan minimal dilengkapi dengan fasilitas :

 Batas beban maksimum  Batas beban minimum  Kontrol beban  Kontrol tegangan

2) Kontrol start/stop

Kontrol start/stop dapat dilakukan dengan 3 (tiga) cara yaitu manual, semi otomatis dan otomatis. Urutan start/stop secara manual dilengkapi dengan sistem interlock yang berguna untuk menghindari adanya kesalahan urutan.

- Manual Operator harus melakukan langkah - langkah (urutan) start/stop secara manual. Lampu indikator akan mati apabila proses telah selesai, sedangkan akan berkedip apabila proses belum selesai.

- Semi Otomatis Apabila operator menekan tombol start/stop maka operasi start/stop pada unit pembangkit akan berlangsung secara otomatis. Sedangkan kontrol pembebanan masih dilakukan secara manual.

- Otomatis Unit pembangkit akan start/stop secara otomatis tergantung pada level air di intake dan level set point yang dipilih.

3) Stop (berhenti) secara otomatis

Unit pembangkit akan berhenti secara otomatis dengan urutan sama seperti stop normal apabila ketinggian air pada saluran berada dibawah minimum operating level .

4) Trip stop (berhenti pada keadaan gangguan)

Inlet valve akan diberi perintah untuk menutup dan Circuit Breaker 20 kV untuk membuka secara serentak apabila terjadi gangguan listrik, seperti under voltage atau overspeed rele bekerja. Hal ini akan memberi jaminan bahwa unit pembangkit dilepas dari sistem secara cepat dan aman.

5) Emergency stop (berhenti pada keadaaan darurat)

Runner blade dikontrol pada posisi tanpa beban, kemudian inlet valve ditutup dan Circuit Breaker 20 kV dibuka apabila terjadi gangguan mekanis, seperti temperatur lebih.

6) Emergency shutdown

Emergency shutdown dengan urutan runner blade, inlet valve dan Circuit Breaker

20 kV di trip secara serentak, akan terjadi apabila ada gangguan listrik seperti arus lebih.

Sistem Pengukuran / Instrumentasi

Untuk pengukuran mekanis dan listrik, diperlukan alat –alat pengukuran konvensional, seperti amperemeter untuk sistem 20 kV dan sistem 400 Volt yang berjumlah 1 (satu) buah masing-masing untuk tiap fase. Energi meter (KWH Meter) dipasang pada generator dan transformator pemakaian sendiri.

Instrument dan indikator peralatan pada pembangkit yang minimal harus ada dan diletakkan pada panel kontrol adalah sebagai berikut : Instrument dan indikator peralatan pada pembangkit yang minimal harus ada dan diletakkan pada panel kontrol adalah sebagai berikut :

- tekanan minyak servomotor runner blades - posisi runner blades - tekanan minyak servomotor inlet valve - temperatur bantalan turbin - temperatur seal draft tube - tekanan draft tube - batasan minyak bantalan turbin - pengukuran debit air

b. Speed increaser (penaik kecepatan) - batasan minyak penaik kecepatan - temperatur penaik kecepatan

c. Generator - temperatur bantalan generator - batasan minyak bantalan generator - temperatur stator - kecepatan generator

d. Transformator utama - temperatur minyak transformator utama

e. Rangkaian 20 kV - pengukuran daya aktif (kW) - pengukuran daya reaktif (kVAR) - pengukuran arus - pengukuran tegangan - pengukuran frekuensi - pengukuran jam jalan (kerja) - pengukuran energi (KWH) - sinkronoskop dengan voltmeter.

f. Elevasi muka air - pengukuran tinggi permukaan air

g. Sistem pemakaian sendiri - pengukuran tegangan transformator pemakaian sendiri - arus - tegangan panel utama - pengukuran energi transformator pemakaian sendiri (KWH) - pengukuran arus standby genset - pengukuran tegangan standby genset - pengukuran frekuensi standby genset - pengukuran jam kerja standby genset

7.2.3 Pemilihan Overhead Crane

Overhead Crane adalah sejenis alat crane yang bisa dipergunakan untuk mengangkat alat-alat di rumah pompa. Pemilihan overhead crane disesuaikan dengan beban yang akan diangkat nantinya.

7.2.4 Pemilihan Trash Rack dan Stop Log Saringan Sampah (Trash Rack)

Terdapat 2 (dua) jenis saringan yang biasa digunakan untuk perencanaan PLTM yaitu saringan kasar (coarse screen) pada bangunan pengambilan (intake) dan saringan halus (fine screen) pada pengambilan pipa penstock (penstock screen). Saringan akan diletakan dengan posisi miring agak tegak dan cocok untuk dilakukan pembersihan saring dengan jangkar (hand held rakes). Jarak antara sumbu batang vertikal (vertical bar) diperkirakan 90 mm untuk saringan kasar dan 35 mm untuk saringan halus. Lebar dan tingginya diatur sesuai dengan kondisi masing-masing bangunan.

Konstruksi saringan tersebut akan didesain tahan terhadap gaya-gaya horizontal pada arah aliran. Desain konstruksi saringan tersebut meliputi pemilihan dimensi batang vertikal, pipa pengaku horizontal, serta kontrol terhadap lateral buckling dan defleksi.

Untuk ukuran panel dipilih sedemikian rupa, sehingga transportasi, pemasangan dan perggantian yang akan datang dapat dilaksanakan dengan hanya menggunakan kapasitas tarik dan peralatan pengangkat sederhana. Pada perencanaan detail design PLTM Kaliwadas tidak menggunakan saringan kasar (coarse screen), karena air dari saluran yang masuk ke kolam pengendap pasir sudah relatif bersih dari kotoran daun-daun, ranting, dahan pohon, sehingga adanya saringan kasar (coarse screen) dirasa tidak perlu lagi. Tetapi untuk saringan halus (fine screen) tetap dipasang pada sebelum pipa pesat (penstock). Direncanakan akan dibuat 2 (dua) buah trash rack halus pada lokasi tersebut.

Stop Log

Stop log adalah suatu konstruksi pintu kayu berupa susunan balok-balok persegi yang terletak melintang pada pintu-pintu air yang berfungsi untuk menahan aliran air saat pemeliharaan dan mempertahankan ketinggian muka air di bagian hulu saluran agar selalu tetap. Stop log disusun dengan ketinggian sama dengan tinggi pintu dan lebar sama dengan lebar pintu.

- Moment Lentur (M)

2 M = 1/8 x q x L

dimana q = beban air; beban terbesar pada saluran,(kg/m) L = panjang log (m)

- Moment Statis (W)

2 M = 1/6 x b x h

dimana

b = lebar log (m)

h = tinggi log (m)

- Tegangan Lentur (T)

T = M/W Untuk Log kelas I 2 T = 150 kg/cm ( kering)

T = 130 kg/cm 2 ( basah)

Pada PLTM Kaliwadas, jumlah susunan stop log sama dengan jumlah pintu-pintu air yang ada yaitu sebanyak 8 buah.