BAB V SISTEM PENGATURAN TURBIN
5.1 Pengaturan Putaran Turbin
Untuk pembangkit listrik yang saling berhubungan dengan pembangkit lainnya, keseluruhan pembangkit harus sikron dengan yang lainnya. Untuk
mendapatkan sinkronisasi frekuensi dan gelombang sinusoida harus sama, maka untuk mendapatkan frekuensi yang tetap maka putaran harus konstan.
Daya turbin uap ditentukan berdasarkan jumlah massa uap dan tekanan atau suhu uap masuk turbin. Perubahan daya turbin akibat perubahan variasi
tekanan yang tidak konstan yang menyebabkan putaran turbin berubah. Putaran turbin akan dapat dijaga konstan dengan mengatur jumlah massa aliran uap
memasuki turbin dengan menggunakan katub regulator katup pengatur.
5.2 Governor
Turbin uap dijalankan dan dihentikan berturut-turut dengan membuka penuh dan menutup rapat katup penutup uap. Kemudian mengatur jumlah uap
masuk nozel turbin dilaksanakan dengan mengatur pembukaan katup pemasukan uap. Besarnya pembukaan katup pemasukan uap dikendalikan oleh alat yang
dinamai governor. Jenis governor yang dipakai pada turbin uap ada dua macam yaitu :
1. Governor pengatur kecepatan, yaitu diperlukan apabila kecepatan harus
konstan, misalnya pada turbin penggerak arus bolak balik.
Universitas Sumatera Utara
2. Governor pengatur tekanan, yaitu digunakan pada turbin dimana sebagian
tekanan uap yang diekstraksikan keluar dari turbin untuk suatu proses harus diusahakan konstan.
Jenis governor yang dipakai pada rancangan ini adalah jenis governor pengatur kecepatan.
Gambar 5.1 Governor pengaturan putaran turbin Keterangan Gambar :
1. Selonsong 2. Pompa minyak 3. Roda gigi reduksi 4. Katup pengatur 5. Piston 6. Servomotor
7. Piston 8. Katup pandudistribusi 9. Pengatur sentrifugal
10. Bak minyak.
Universitas Sumatera Utara
5.3 Analisa Pengatur Sentrifugal
Gambar 5.2 Pengatur Sentrifugal
Dengan meningkatnya kepesatan putaran poros, maka bobot m akan terlempar keluar akibat pengaruh dari gaya sentrifugal. Hal ini menyebabkan
posisi bobot m akan berubah pada suatu titik tertentu dan juga selongsong akan berpindah keatas dimana selongsong tersebut dihubungkan dengan tuas
penghubung yang berhubungan dengan katub pengatur. Adapun analisa gaya yang terjadi sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.3 Analisa gaya pada pendulum
Dari gambar tersebut diperoleh persamaan : T sin θ
= F
s
T cos θ = m g
T = θ
cos mg
θ cos
mg sin θ = Fs
Adapun besarnya gaya sentrifugal yang terjadi sebesar : r
m Fs
2
ω =
Dimana : Fs = Gaya sentryfugal
m = massa bobot ω = kecepatan sudut
Universitas Sumatera Utara
60 2 n
π ω =
n = putaran r = l sin θ
1
= jari-jari rotasi Maka persamaan diperoleh :
θ cos
mg sin θ = Fs
θ
cos mg
sin θ = m ω
2
l sin θ
Cosθ =
l g
2
ω θ = arc cos
l g
2
ω Jika diambil perbandingan reduksi i = 1,5 maka diperoleh putaran pengatur
sentrifugal saat kondisi normal sebesar : n
1
= n i
n
1
= 5000 1,5 n
1
= 7500 rpm Pada saat putaran turbin tidak konstan putaran diandaikan sebesar n
2
= 8500 rpm putaran turbin meningkat dan n
3
= 4000 rpm putaran turbin menurun dan panjang l dan p ditetapkan sebesar 30 cm dan 40 cm.
Untuk memperoleh sudut β dihitung dengan menggunakan aturan sinus yaitu :
θ β
sin sin
p l
=
p l
θ β
sin sin
=
p l
θ β
sin arcsin
=
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.1 Besarnya kecepatan sudut rotasi ω dan sudut θ, β, α
No nrpm
ω =
60 2 n
π
raddet θ = arc cos
l g
2
ω
p l
θ β
sin arcsin
= α = 180 - θ+β
1 2
3 7500
8500 4000
785 889,67
418,67 89,9969
89,9976 89,9993
48,5903 48,5903
48,5903 41,4126
41, 4115 41,418
Untuk mencari panjang k
1
, k
2
, k
3
dihitung dengan menggunakan aturan cosinus yaitu :
k
1 2
= l
2
+ p
2
– 2 lp cos α
1
k
1 2
= 30
2
+ 40
2
– 2 3040 cos 41,4126 k
1
= 26,46 cm k
2 2
= l
2
+ p
2
– 2 l p cos α
2
k
2 2
= 30
2
+ 40
2
– 2 3040 cos 41,4115 k
2
= 26,47 cm k
3 2
= l
2
+ p
2
– 2 l p cos α
3
k
3 2
= 30
2
+ 40
2
– 2 3040 cos 41,418 k
3
= 26,48 cm Maka besarnya selongsong yang berpindah sejauh :
untuk putaran naik dari 8550 rpm hingga 9500rpm z
2
= k
2
– k
1
z
2
= 26,47 – 26,46 = 0,01 cm
Universitas Sumatera Utara
Untuk putaran turun dari 8550 rpm hingga 4000 rpm z
1
= k
3
– k
2
z
1
= 26,48 – 26,47 = 0,01 cm Maka dapat disimpulkan bahwa besarnya perpindahan katup pengatur
tergantung pada besarnya putaran yang terjadi dan panjang lengan.
5.4 Sistem Pengaturan Tidak Langsung
Kategori