Analisis Efisiensi Daya Listrik Pada Generator Pembangkit Listrik Di PT PLN Persero Paya Pasir Medan

(1)

ANALISIS EFISIENSI DAYA LISTRIK PADA GENERATOR PEMBANGKIT LISTRIK DI PT PLN PERSERO PAYA PASIR MEDAN

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

AGUS SIAGIAN 040801043

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010


(2)

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS EFISIENSI DAYA LISTRIK PADA

GENERATOR PEMBANGKIT LISTRIK DI PT PLN PERSERO PAYA PASIR MEDAN

Kategori : SKRIPSI

Nama : AGUS SIAGIAN

Program Study : SARJANA (S-1) FISIKA Nomor Induk Mahasiswa : 040801043

Departemen : FISIKA

Fakultas MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (MIPA) SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 19 Oktober 2010

Ketua Departemen Fisika Pembimbing Departemen Fisika

Dr Marhaposan Situmorang Dr Kerista Tarigan M.Eng.Sc 195510301980031003 196002031986011001


(3)

PERNYATAAN

ANALISIS EFISIENSI DAYA LISTRIK PADA GENERATOR PEMBANGKIT LISTRIK DI PT PLN PERSERO PAYA PASIR MEDAN

SKRIPSI

Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 16 Desember 2010

AGUS SIAGIAN 040801043


(4)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat, kasih karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.

Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Bapak Dr Kerista Tarigan M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan perhatiannya, arahan dan kepercayaan penuhkepada saya sehingga terselesaikannya tugas akhir ini, terimakasih juga saya ucapkan kepada ketua Departemen Fisika Bapak Dr Marhaposan Situmorang dan kepada Sekretaris Departemen Fisika Ibu Dra Justinon MS dan kepada Bapak Drs Kerista Sebayang selaku dosen wali yang selalu memperhatikan study saya. Ucapan terimakasih juga penulis tujukan kepada PT PLN ( Persero ) Pembangkitan Paya Pasir Medan Khusunya kepada Bapak Binsar Sinaga atas izin dan bimbingannya selama melakukan penelitian di PT PLN ( Persero ) Pembangkitan Paya Pasir Medan.

Akhirnya ucapan terimakasih yang istimewa saya tujukan kepada kedua orang tua yang sangat saya cintai dan banggakan Ayahanda P.Siagian dan Ibunda R.Tampubolon yang selama ini senantiasa memberikan dukungan baik dana, daya dan upaya serta doa yang tiada hentinya untuk saya. Terimakasih kepada Kakak Rosmawati, Kakak Mentina, Kakak Nurli, Abang sumihar, dan kepada adek Karmen terimakasih buat dukungannya dan tidak lupa kepada teman-teman mahasiswa Fisika angkatan 2004 terkhususnya sahabat-sahabat saya Rio, Freddy, Mula, terimakasih buat semangat yang diberikan semoga kita akan menjadi orang yang berhasil kelak.


(5)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai analisis daya pada generator pembangkit listrik di PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) Paya Pasir Medan, untuk mengetahui efisiensi daya generator pembangkit Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) CO.LDT, buatan China yang digunakan oleh PLTG tersebut.

Dengan menganalisis daya generator pembangkit Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) CO.LDT, buatan China tersebut maka dapat kita peroleh daya yang dapat dihasilkan oleh generator tersebut dan dapat mengetahui seberapa besar daya yang didistribusikan kemasyarakat dan berapa besar daya yang hilang.


(6)

ANALYSIS OF POWER EFISIENSI TO ELECTRIC GAROLINE GENERATOR AT PT PLN ( PERSERO )

PAYA PASIR MEDAN

ABSTRACK

It has done reserch about power analitic to electric generator at PLTG (Electric Garoline Generator) Paya Pasir Medan, to know power efisient of Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) co. LDT, made in China which used by the PLTG.

By analize the power generator of Nanjing turbine & Electric Mechinery (Group) co. LDT, made in China, we can get the power that produced by the generator and khow how much the power distributed to civilizan and the lone power.


(7)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai analisis daya pada generator pembangkit listrik di PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) Paya Pasir Medan, untuk mengetahui efisiensi daya generator pembangkit Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) CO.LDT, buatan China yang digunakan oleh PLTG tersebut.

Dengan menganalisis daya generator pembangkit Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) CO.LDT, buatan China tersebut maka dapat kita peroleh daya yang dapat dihasilkan oleh generator tersebut dan dapat mengetahui seberapa besar daya yang didistribusikan kemasyarakat dan berapa besar daya yang hilang.


(8)

ANALYSIS OF POWER EFISIENSI TO ELECTRIC GAROLINE GENERATOR AT PT PLN ( PERSERO )

PAYA PASIR MEDAN

ABSTRACK

It has done reserch about power analitic to electric generator at PLTG (Electric Garoline Generator) Paya Pasir Medan, to know power efisient of Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) co. LDT, made in China which used by the PLTG.

By analize the power generator of Nanjing turbine & Electric Mechinery (Group) co. LDT, made in China, we can get the power that produced by the generator and khow how much the power distributed to civilizan and the lone power.


(9)

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Listrik seperti diketahui adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis digunakan oleh manusia, pada dasarnya listrik dihasilkan dari proses konversi dari bahan baku seperti batu bara, minyak bumi, gas, panas bumi, potensial air dan angin. Sistem pembangkitan listrik, umumnya digunakan adalah mesin generator tegangan AC, yang digerakanoleh mesin-mesin utama, seperti: mesin turbin, mesin diesel atau mesin baling-baling. Dalam pengoperasian generator, sering terjadi fluktuasi akibat jumlah beban yang berbeda,sehingga umumnya disediakan dua atau lebih generator untuk dioperasikan secara terus-menerus.

Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang beresiko, kecuali dengan cara bergilir dengan sumber PLN . Untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generator-generator tersebut dioperasikan secara paralel antar generator dengan sumber pasokan lain yang lebih besar, misalnya dari PLN. Sehingga diperlukan pula alat pembagi beban listrik untuk mencegah adanya sumber tenaga listrik terutama generator yang bekerja paralel mengalami beban lebih mendahului yang lainnya.

Kebutuhan akan listrik semakin lama semakin meningkat sejalan dengan perkembangan teknologi elektronika dan informasi. Oleh karena itu, kualitas dari variabel energi listrik tersebut juga harus diperhatikan, terutama frekuensi. Terjadinya fluktuasi frekuensi akan berdampak buruk pada peralatan listrik konsumen. Frekuensi akan mengalami fluktuasi seiring dengan naik turunnya beban yang terpasang, efek penambahan beban pada sebuah generator yaitu terjadinya penurunan putaran


(10)

generator dari keadaan sebelumnya, dan juga sebaliknya. Turunnya putaran ini akan mengakibatkan turunnya frekuensi, begitu juga halnya dengan penurunan beban akan terjadi kenaikan frekuensi.

Kenaikan frekuensi akan berpengaruh pada penambahan tegangan listrik yang dihasilkan. Sasaran pertama untuk mengendalikan kestabilan kualitas energi adalah frekuensi. Setelah frekuensi berada pada titik stabil, dilanjutkan pada tegangan, secara teoritis dan perancangan, generator yang bekerja pada frekuensi 50 Hz sudah dapat menghasilkan tegangan sebesar 220 Volt, namun akibat adanya penambahan beban akan mengakibatkan penurunan tegangan yang cukup besar. Sasaran kedua adalah bagaimana mengatur arus penguat medan pada generator, karena arus penguat medan langsung berpengaruh pada pengurangan dan penambahan tegangan tanpa mengganggu besarnya frekuensi yang ada, karena frekuensi hanya dipengaruhi oleh putaran sedangkan arus penguat medan dipengaruhi oleh aliran arus listrik searah.

1.2Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan ;

1. Mempelajari parameter frekuensi, tegangan yang ditimbulkan pada generator pembangkit PT.PLN(Persero) Paya Pasir Medan

2. Mempelajari pendistribusian energi listrik dari generator pembangkit PT.PLN(Persero) Paya Pasir Medan kemasyarakat medan

3. Menganalisis efisiensi daya listrik yang dihasilkan pada generetor pembangkit listrik di PT.PLN(Persero) Paya Pasir Medan.

1.3Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang disusun oleh penulis dalam penyususunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Efisiensi daya pada generator pembangkit di PT.PLN(Persero) Paya Pasir Medan

2. Mengenai frekuensi yang ditimbulkan oleh generator pembangkit listrik


(11)

3. Mengenai cara pendistribusian tegangan dari generator pembangkit listrik Paya Pasir Medan.

1.4Manfaat Penelitian

1. Memberikan informasi tentang efisiensi daya generator yang digunakan pada generator pembangkit Paya Pasir Medan.

2. Memberikan informasi tentang pendistribusian energi lisrik dari generator pembangkit listrik PT.PLN(Persero) Paya Pasir Medan

1.5Metodologi Penelitian

Metodologi yang dipakai dalam penyususunan tugas akhir ini adalah: 1. metode literatur

membaca teori-teori yang berkaitan dengan topic/judul penelitian 2. metode konsultasi

melakukan disikusi tentang topik / judul penelitian dengan dosen pembimbing dan pihak-pihak yang berkompeten

3. metode pengukuran

melakukan pengukuran langsung kelapangan dan pengambilan data

1.6Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang,batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan tentang Proses Pembangkitan Tenaga Listrik, Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG), Konsep Energi Listrik,Sistem Tiga Fasa, Tegangan dan


(12)

Arus pada Tiga Fasa yang SeimbangDaya Pada Rangakaian Tiga Fasa yang Seimbang

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi tentang Pengukuran Pada Generator Pembangkitan Listrik Tenaga Gas Paya Pasir Medan, dan Study Literatur

BAB IV : ANALISA DATA

Bab ini menguraikan pengolahan data yaitu Menentukan Persentase Daya Generator, analisis daya pada generator, analisis suplay daya PLTG Paya Pasir, Analisis Daya Terhadap Fekuensi.

BAB V : PENUTUP

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran dalam menyusun tugas akhir.

LAMPIRAN


(13)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Proses Pembangkitan Tenaga Listrik

Pembangkitan tenaga listrik semakin besar dilakukan dengan cara memutar generator sinkron sehingga di dapat tenaga listrik dengan tegangan bolak-balik tiga fasa. Energi mekanik yang diperlukan untuk memutar generator sinkron didapat dari mesin penggerak generator atau biasa disebut penggerak mula ( prime mover ). Mesin penggerak generator yang banyak digunakan dalam praktk, yaitu : mesin diesel, turbin uap, turbin air dan turbin gas. Mesin-mesin penggerak generator ini mendapat energi dari:

1. Proses pembakaran bahan bakar ( mesin-mesin termal ) 2. Air terjun ( turbin air )

Jadi sesungguhnya mesin penggerak generator melakukan konversi energi primer menjadi energi generator. Proses konversi energi primer menjadi energi mekanik menimbulkan ”produk” sampingan berupa limbah dan kebisingan yang perlu dikandalikan agas tidak menimbulkan masalah lingkungan.

Dari segi ekonomi teknik, komponen biaya penyedia tenaga listrik yang terbesar adalah biaya pembangkitan, khususnya biaya bahan bakar. Oleh sebab itu, berbagai tehnik untuk menekan biaya biaya bahan bakar terus berkembang, baik dari segi unit pembangkit secara individu maupun dari segi operasi sistem tenaga listrik secara terpadu.

Pusat pembangkit listrik adalah tempat dimana proses pembangkitan tenaga listrik dilakukan. Mengingat proses pembakitan tenaga listrik merupakan proses konversi energi primer ( bahan bakar atau potensi air ) menjadi energi mekanik penggerak generator, yang selanjutnya energi mekanik ini diubah menjadi energi


(14)

listrik oleh generator, maka dalam pusat listrik umumnya terdapat;

1. Instalasi energi primer, yaitu instalasi bahan bakar atau instalasi tenaga air. 2. Instalasi mesin penggerak generator, yaitu instalasi yang berfungsi sebagai

pengubah energi primer menjadi energi mekanik penggerak genertor. Mesin penggerak generator ini dapat berupa ketel uap beserta turbin uap, mesin diesel, turbin gas, atau turbin air.

3. Instalasi pendingin, yaitu instalasi yang berfungsi mendinginkan instalasi mesin penggerak yang menggunakan bahan bakar.

4. Instalasi listrik, yaitu instalasi yang secara garis besar terdiri dari ;

• Instalasi tenaga tinggi, yaitu instalasi yang menyalurkan energi listrik yang dibangkitkan generator.

• Instalasi tegangan rendah, yaitu instalasi alat-alat bantu dan instalasi penerangan.

• Instalasi arus searah, yaitu instalasi yang terdiri dari baterai aki beserta pengisinya dan jaringan arus searah yang terutama digunakan untuk proteksi, kontrol dan telekomunikasi.

2.1.1 Jenis-Jenis Pusat Pembangkit Listrik

Berdasarkan uraian diatas, di dalam prakteknya terdapat jenis-jenis pusat listrik sebagai berikut;

1. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA): pusat pembangkit listrik ini menggunakan tenaga air sebagai sumber energi primer.

2. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD): Pusat pembangkit listrik ini menggunakan bahan bakar minyak

3. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) : Pusat pembangkit listrik ini menggunakan bahan bakar batubara, minyak atau gas sebagai sumber energi primer.

4. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) : Pusat pembangkit listrik ini menggunakan bahan bakar gas atau minyak sebagai sumber energi primer. 5. Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) : Pusat pembangkit

listrik ini kombinasi PLTG dan PLTU. Gas buang dari PLTG dimanfaatkan untuk menghasilkan uap dalam ketel uap penghasil uap untuk penggerak


(15)

turbin uap.

6. Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) : PLTP merupakan PLTU yang tidak mempunyai ketel uap karena uap penggerak turbin uapnya didapat dari bumi.

7. Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) : PLTN merupakan PLTU yang menggunakan uranium sebagai bahan bakar yang menjadi sumber energi primernya. Uranium menjalani proses fission ( fisi ) di dalam reaktor nuklir yang menghasilkan energi panas yang digunakan untuk menghasilkan uap dalam ketel uap. Uap ini selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin uap penggerak generator.

2.1.2 Instalasi Listrik dari Pusat Pembangkit Listrik

Pada umumnya pusat listrik membangkitkan arus bolak balik tiga fasa dengan menggunakan generator sinkron. Gambar 2.1 menggambarkan diagram satu garis instalasi tenaga listrik sebuah pusat listrik yang sederhana.

Gambar 2.1 Diagram 1 garis instalasi tenaga listrik sebuah pusat listrik sederhana. PMT/CB = Pemutus tenaga(Circuit Breaker); PMS/DS = Sakelar Pemisah (Diconnecting Switch)

Tegangan generator yang paling tinggi yang dapat dibangkitkan adalah 23 kV. Pada saat ini, dalam tingkat riset sedang dikembangkan generator yang dapat membangkitkan tegangan sampai 150 kV.


(16)

Pusat listrik yang sudah beroperasi secara komersial saat ini seperti gambar 2.1, yaitu tegangan dari generator dinaikkan dahulu dengan menggunakan transformator, baru kemudian dihubungkan ke rel melalui pemutus tenaga (PMT). Pemutu tenaga adalah sakelar tegangan tinggi yang mampu memutuskan arus gangguan. Arus gangguan besarnya mencapai beberapa ribu kali besarnya arus operasi normal.

Di depan dan di belakang setiap pemutus tenaga harus ada pemisah (PMS), yaitu sakelar yang hanya boleh dioperasikan (ditutup dan dibuka) dalam keadaan tidak ada arus yang melaluinya, tetapi posisi pisau sakelar harus jelas terlihat. Hal ini berkaitan dengan masalah keselamatan kerja pada saat instalasi tegangan tinggi akan dibebaskan dari tegangan karena akan disentuh orang misalnya untuk pekerjaan pemeliharaan atau perbaikan.

Semua generator sebagai penghasil energi dihubungkan dengan rel (busbar). Begitu pula semua saluran keluar dari rel pusat listrik dihubunkan dengan rel pusat listrik. Saluran keluar dari rel pusat listrik ada yang berfungsi mengirim tenaga listrik dalam jumlah besar ke lokasi lain dan ada yang berfungsi untuk menyediakan tenaga listrik di lokasi sekitar pusat listrik tersebut berada, bahkan selalu ada saluran (feeder atau penyulang) yang berfungsi menyediakan tenaga listrik bagi keperluan pusat listrik itu sendiri. Pusat listrik memerlukan tenaga listrik untuk lampu penerangan dan untuk menjalankan motor-motor listrik, seperti ; motor listrik penggerak, pompa air pendingin, motor listrik penggerak penyejuk udara, motor listrik pengangkat, dan lain-lain.

Dalam pusat listrik ini juga ada instalasi listrik arus searah. Arus searah diperlukan untuk menggerakkan mekanisme pemutusan tenaga (PMT) dan untuk lampu penerangan darurat. Sebagai sumber arus searah digunakan baterai aki yang diisi oleh penyearah.

2.1.3 Masalah Utama dalam Pembangkitan Tenaga Listrik

Proses pembangkitan tenaga listrik dalam prinsipnya merupakan konversi energi primer menjadi energi mekanik penggerak generator yang selanjutnya energi mekanik


(17)

ini dikonversi oleh generator menjadi tenaga listrik. Proses demikian menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut:

1. Penyediaan energi primer.

Energi primer untuk pusat listrik termal adalah bahan bakar. Penyediaan bahan bakar meliputi : pengadaan, transfortasi dan penyimpangan, terutama yang memerlukan perhatian terhadap resiko kebakaran.

2. Penyediaan air pendingin

Masalah penyediaan air pendingin timbul pada pusat termal seperti PLTU dan PLTD. PLTU dan PLTD dengan daya terpasang di atas 25 MW banyak yang dibangun di daerah pantai karena membutuhkan air pendingin dengan jumlah yang besar sehingga pusat listrik ini dapat menggunakan air laut sebagai pendingin. Untuk unit-unit PLTD yang kecil, di bawah 3 MW, pendinginnya dapat menggunakan udara dengan menggunakan radiator. 3. Masalah limbah

PLTU batubara menghasilkan limbah berupa abu batu bara dengan asap yang mengandung gas SO2, CO2 dan NOx. Semua PLTU mempunyai

limbah bahan kimia dari air ketel (blow down). PLTD dan PLTG mempunyai limbah berupa minyak pelumas. PLTA tidak menghasilkan limbah, malah limbah dari masyarakat yang masuk kesungai penggerak PLTA sering menimbulkan gangguan pada PLTA.

4. Masalah kebisingan

Pusat listrik termal menimbulkan seara keras yang merupakan kebisingan bagi masyarakat yang tinggal di dekatnya. Tingkat kebisingan harus dijaga agar tidak melampaui standar yang berlaku.

5. Operasi

Operasi pusat listrik sebagian besar 24 jam sehari. Delain itu biaya penyediaan tenaga listrik sebagian besar ( + 60%) untuk operasi pusat listrik, khususnya untuk membeli bahan bakar. Oleh karena itu, perlu dilakukan operasi pusat listrik yang seefisien mungkin. Jika pusat listrik beroperasi dalam sistem interkoneksi, ( yaitu pusat listrik yang beroperasi paralel dengan pusat-pusat listrik lain melalui saluran transmisi), maka pusat listrik ini harus mengikuti pola operasi sistem interkoneksi.


(18)

Pemeliharaan peralatan diperlukan untuk : - Mempertahankan efisiensi

- Mempertahankan keandalan - Mempertahankan umur ekonomis

Bagian-bagian peralatan yang memerlukan pemeliharaan terutama adalah:

- Bagian-bagian yang bergeser: seperti : bantalan, cincin pengisap (piston ring) dan engsel-engsel.

- Bagian-bagian yang mempertemukan zat-zat dengan suhu yang berbeda seperti : penukar panas (heat exchanger) dan ketel uap

- Kontak-kontak listrik dalam sakelar serta klem-klem penyambung listrik. 7. Gangguan dan kerusakan

Gangguan adalah peristiwa yang menyebabkan Pemutusan Tenaga (PMT) membuka (trip) diluar kehendak operator sehingga terjadi pemutusan pasokan tenaga listrik. Gangguan esungguhnya adalah peristiwa hubung singkat yang penyebabnya kebanyakan petir, dan tanaman. Gangguan dapat juga disebabkan karena kerusakan alat, sebaliknya gangguan ( misalnya yang disebabkan petir) yang terjadi berkali-kali akhirnya mengakibatkan alat ( misalnya transformator ) menjadi rusak.

8. Pengembangan pembangkit

Pada umumnya, pusat lstrik yang berdiri sendiri maupun yang ada dalam sistem interkoneksi memerlukan pengembangan. Hal ini disebabkan karena beban yang dihadapi terus bertambah sedangkan di pihak lain pihak unit pembangkit yang ada menjadi semakin tua dan perlu dikeluarkan dari operasi.

9. Perkembangan teknologi pembangkit

Perkembangan teknologi pembangkit umumnya mengarah pada perbaikan efisiensi dan penemuan teknik konversi energi yang baru dan penemuan bahan bakar baru. Perkembangan ini meliputi segi perangkat keras (hardware) seperti komputerisasi dan juga meliputi segi perangkat lunak ( software) seperti pengembangan model-model matematika untuk optimasi.


(19)

Pusat pembangkit listrik yang besar, di atas 100 MW umumnya beroperasi dalam sistem interkoneksi. Pada sistem interkoneksi terdapat banyak pusat beban (yang disebut gardu induk ,disingkat GI )yang dihubungkan satu sama lain oleh saluran transmisi. Disetiap GI terdapat beban berupa jaringan distribusi yang melayani para konsumen tenaga listrik. Jaringan distribusi beserta konsumen ini merupakan suatu subsistem disribusi. Subsistem dari setiap GI umumnya tidak mempunyai hubungan listrik satu sama lain ( lihat Gambar 2.2)

Gambar 2.2 memperlihatkan sebagian dari sistem interkoneksi yang terdiri dari sebuah pusat listrik, dua buah GI beserta subsistem distribusinya. Karena operasi pusat-pusat listrik dalam sistem interkoneksi saling mempengaruhi satu sama lain,maka perlu koordinasi operasi. Koordinasi operasi ini dilakkukan oleh ousat pengatur beban. Koordinasi terutama meliputi:

a. Koordinasi pemeliharaan.

b. Pembagian beban yang ekonomis. c. Pengaturan frekuensi.

d. Pengaturan tegangan.

e. Prosedur mengatasi gangguan.

Gambar 2.2 Sebagian dari sistem interkoneksi, yaitu sebuah pusat listrik, dua GI beserta subsistem distribusi


(20)

2.1.5 Proses Penyediaan Tenaga Listrik

Setelah tenaga listrik dibangkitkan dalam pusat listrik, maka tenaga listrik ini disalurkan ( ditransmisikan ) lalu didistribusikan para konsumen tenaga listrik. Proses penyediaan tenaga listrik bagi para konsumen ini secara singkat digambarkan oleh Gambar 2.3.Gambar 2.3 sesungguhnya merupakan salah satu bagian dari sistem interkoneksi yang digambarkan oleh Gambar 2.2


(21)

Gambar 2.3b Proses penyedian tenaga listrik bagi para konsumen

Dalam pusat listrik, energi primer dikonversikan menjadi energi listrik. Kemudian energi listrik ini dinaikkan tegangannya untuk disalurkan melaui saluran transmisi. Tegangan transmisi yang digunakan PLN:70 Kv,150kV, 275Kv, dan 500Kv. PT.Caltex Pacifik Indonesia yang beroperasi di daerah Riau menggunakan tegangan Kv.Saluran trnsmisi dapat berupa saluran udara atau saluran kabel tanah.

PLN menggunakan frekuensi 50 Hz.Sedangkan PT.Caltex menggunakan fekuensi 60 Hz. Di gardu induk ,tegangan diturunkan menjadi tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang digunakan PLN adalah 20 kV. Sedangkan PT.Caltex Pasifik Indonesia menggunakan tegangan distrubusi primer 13,8 Kv.

Dari GI, energi didistribusikan melalui penyulang-penyulang distribusi yang berupa saluran udara atau saluran kabel tanah. Pada penyulang – penyulang distribusi ini trdapat gardu- gardu distribusi. Fungsi gardu distribusi adalah menurunkan tegangan distribusi primer menjadi tegangan rendah 380/220 Volt yang didistribusikan melalui jaringan tanah rendah ( JTR ). Konsumen tegangan listrik disambung dari JTR dengan menggunakan sambungan rumah ( SR ) .Dari SR,tegangan listrik masuk,masuk ke alat pembatas dan pengukur ( APP ) trlebih dahulu sebelum memasuki instansi rumah milik konsumen. APP berfungsi membatasi daya dan mengukur pemakaian energi listrik oleh konsumen.

2.1.6 Mutu Tegangan Listrik

Dengan makin pentingnya peranan tenaga listrik dalam keidupan sehari-hari, khususnya bagi keperluan industri,maka mutu tenaga listrik juga menjadi tuntutan yang makin besar dari pihak pemakai tenaga listrik.

Mutu tenaga listrik ini meliputi:

a. Kontinuitas penyediaan;apakah tersedia 24 jam sehari sepanjang tahun. b. Nilai tegangan ; apakah selalu ada dalam batas-batas yang diijinkan. c. Nilai frekuensi ; apakah selalu ada dalam batas-batas yang diijinkan.

d. Kedip tegangan ; apakah besarnya dan lamanya masih dapat diterima oleh pemakai tenaga listrik.


(22)

e. Kandungan harmonisa ; apakah jumkahnya masih dalam batas-batas yang dapat ditrima oleh pemakai tenaga listrik.

Unsur-unsur a sampai dengan e dapat direkam sehingga masalahnya dapat dibahas secara kuantitatif antara pihak penyedia dan pemakai tenaga listrik.

Power network anaylzer tipe TOPAS 1000 Alat ini mampu melakukan

perekaman:

a. Arus dan tegangan dalam keadaan normal maupun transien. b. Harmonisa yang terkandung dalam tegangan.

c. Kedip tegangan,variasi tegangan, dan kemiringan tegangan. d. Frekuensi.

2.1.7 Transmisi dan Distribusi

Apabila saluran transmisi menyalurkan tenaga listrik bertegangan tinggi ke pusat-pusat beban dalam jumlah besar, maka saluran distribusi berfungsi membagikan tenaga listrik tersebut kepada pihak pemakai melalui saluran tegangan rendah.

Generator sinkron di pusat pembangkit biasanya menghasilkan tenaga listrik dengan tegangan antara 6-20 kV yang kemudian, dengan bantuan transformator tegangan tersebut dinaikkan menjadi 150-500 kV. Saluran tegangan Tinggi (STT) menyalurkan tegangan listrik menuju pusat penerima, disini tegangan siturunkan menjadi tegangan subtransmisi 70 kV. Pada gardu induk (GI), tenaga listrik yang diterima kemudian dilepaskan menuju trafo distribusi (TD) dalam bentuk tegangan menengah 20 kV. Melalui trafo distribusi yang tersebar diberbagai pusat-pusat beban, tegangan distribusi primer ini diturunkan menjadi tegangan rendah 220/380 V yang akhirnya diterima pihak pemakai.

2.2 Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) 2.2.1 Prinsip Kerja PLTG


(23)

GENERATOR

Gambar 2.4 skema PLTG

Secara garis besar diagram ini dimulai dari energi udara dan bahan bakar diubah menjadi energi gas. Energi gas yang dihasilkan dari proses pembakaran digunakan untuk memutar Turbin sehingga pada step ini ada perubahan energi dari energi gas menjadi energi mekanik. Karena Turbin dan Generator satu poros maka pada saat Turbin berputar maka Generator juga ikut berputar sehingga menghasilkan energi listrik, pada step ini terjadi perubahan energi yaitu dari energi mekanik menjadi energi listrik.

Udara luar dihisap oleh compressor dan dialirkan ke combuster, demikian juga dengan bahan bakar yang dipompa oleh pompa bahan bakar menuju combuster juga. Pada combuster terjadi pertemuan antara udara, bahan bakar, dan panas yang ditimbulkan oleh ignitor sehingga terjadi pembakaran. Dari hasil pembakaran menghasilkan gas yang kemudian gas tersebut memutar Turbin dan juga memutar Generator karena satu poros sehingga timbulah listrik. Sisa gas yang digunakan untuk memutar Turbin sebagian keluar menuju Stack. Dari flow Diagram diatas dapat dimbil kesimpulan bahwa pada PLTG menggunakan Siklus Terbuka (Open Cycle) karena gas yang telah digunakan untuk memutar Turbin langsung dibuang ke Stack atau dimanfaatkan sebagai pemanas awal pada PLTGU. Dengan menggunakan analisa termodinamika dapat digunakan siklus brayton, pada siklus ini ada 2 prsoses isobaric dan 2 proses isentropic.


(24)

Gambar 2.5 Proses Pembangkitan pada PLTG

Sesuai dengan prisip kerja dari PLTG maka proses pembangkitan pada PLTG dapat ditunjukakan pada gambar 2.5 diatas.

Komponen Utama dari PLTG 1. Kompresor.

2. Ruang baker (combuster) 3. Turbin.

4. Generator.

Selain peralatan utama seperti disebutkan diatas diperlukan juga peralatan pendukung, yaitu :

1. Air Intake

Berfungsi mensuplai udara bersih ke dalam kompresor. 2. Blow off Valve

Berfungsi mengurangi besarnya aliran udara yang masuk ke dalam kompressor utama atau membuang sebagian udara dari tingkat tertentu untuk menghindari terjadinya stall (tekanan udara yang besar dan tiba-tiba terhadap sudu kompresor yang menyebabkan patahnya sudu kompresor)


(25)

Berfungsi untuk mengatur jumlah volume udara yang akan di kompresikan sesuai kebutuhan.

4. Ignitor

Berfungsi penyalaan awal atau start up. Campuran bahan bakar dengan udara dapat menyala oleh percikan bunga api dari ignitor yang terpasang di dekat fuel nozzle burner dan campuran bahan bakar menggunakan bahan bakar propane atau LPG.

5. Lube oil system

Berfungsi memberikan pelumasan dan juga sebagai pendingin bearing-bearing seperti bearing turbin, kompressor, generator. Memberikan minyak pelumas ke jacking oil system. Memberikan supply minyak pelumas ke power oil system. Sistem pelumas di dinginkan oleh air pendingin siklus tertutup.

6. Hydraulic rotor barring

Rotor bearing system terdiri dari : DC pump, Manual pump, Constant pressure valve, pilot valve, hydraulic piston rotor barring. Rotor barring beroperasi pada saat unit stand by dan unit shutdown ( selesai operasi ). Rotor barring on < 1 rpm. Akibat yang timbul apabila rotor barring bermasalah ialah rotor bengkok dan saat start up akan timbul vibrasi yang tinggi dan dapat menyebabkan gas turbin trip.

7. Exhaust fan oil vapour

Berfungsi utama membuang gas-gas yang tidak terpakai yang terbawa oleh minyak pelumas setelah melumasi bearing-bearing turbin, compressor dan generator. Fungsi lain adalah membuat vaccum di lube oil tank yang tujuannya agar proses minyak kembali lebih cepat dan untuk menjaga kerapatan minyak pelumas di bearing-bearing ( seal oil ) sehingga tidak terjadi kebocoran minyak pelumas di sisi bearing.

8. Power oil system


(26)

1. Hydraulic piston untuk menggerakkan VIGV

2. Control-control valve ( CV untuk bahan bakar dan CV untuk air ) 3. Protection dan safety system ( trip valve staging valve )

Terdiri dari 2 buah pompa yang digerakkan oleh 2 motor AC.

9. Jacking oil system

Berfungsi mensupply minyak ke journal bearing saat unit shut down atau stand by dengan tekanan yang tinggi dan membentuk lapisan film di bearing. Terdiri dari 6 cylinder piston-piston yang mensupply ke line-line :

1. 2 line mensupply minyak pelumas ke journal bearing.

2. 2 line mensupply minyak pelumas ke compressor journal bearing.

3. 1 line mensupply minyak pelumas ke drive end generator journal bearing. 4. 1 line mensupply minyak pelumas ke non drive end generator journal

bearing.

2.2.2 Sistem Kontrol Pembangkit Listrik Tenaga Gas

a. Egatrol : Kontrol utama Gas Turbin yang mengatur : - Start Up Kontrol

Mengatur urut-urutan Start dan Stop Gas Turbin secara Automatis - Load / Frekuensi Kontrol

Mengatur operasi Gas Turbin untuk mendapatkan beban yang diinginkan sesuai Set Point-nya.

- Temperatur Kontrol


(27)

b. Unitrol : Mengatur Kerja Excitasi (Tegangan Generator) sesuai permintaan Egatrol.

2.2.2.1 Kompresor

Kompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat, yaitu gas atau udara dengan tujuan meningkatkan tekanan supaya mengalirkan atau kebutuhan proses dalam suatu system proses yang lebih besar (dapat system fisika maupun kimia contohnya pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi). Secara umum kompresor dibagi menjadi dua jenis yaitu dinamik dan perpindahan positif.

Kompresor utama adalah kompesor aksial yang berguna untuk memasok udara bertekanan ke dalam ruang bakar yang sesuai dengan kebutuhan. Kapasitas kompresor harus cukup besar karena pasokan udara lebih (excess air) untuk turbin gas dapat mencapai 350 %. Disamping untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, udara lebih ini digunakan untuk pendingin dan menurunkan suhu gas hasil pembakaran. Jenis kompresor

1. Kompresor dinamik

1. Kompresor Sentrifugal

1.

2. Kompresor perpindahan positif (possitive displacement):

1.

1.

2.

3.

2.

1.


(28)

3. Vane 4. Liquid Ring 5. Scroll

2.2.2.2Ruang baker (combuster)

Combustion Chamber adalah ruangan tempat proses terjadinya pembakaran. Ada turbin gas yang mempunyai satu atau dua Combustion Chamber yang letaknya terpisah dari casing turbin, akan tetapi yang lebih banyak dijumpai adalah memiliki Combustion Chamber dengan beberapa buah Combustion basket, mengelilingi sisi masuk (inlet) turbin. Di dalam Combustion Chamber dipasang komponen-komponen untuk proses pembakaran beserta sarana penunjangnya, diantaranya:

1. Fuel Nozzle 2. Combustion Liner 3. Transition Piece 4. Igniter

5. Flame Detektor

2.2.2.3Turbin Gas

Turbin Gas berfungsi untuk membangkitkan energi mekanis dari sumber energi panas yang dihasilkan pada proses pembakaran. Selanjutnya energi mekanis ini akan digunakan untuk memutar generator listrik baik melalui perantaraan Load Gear atau tidak, sehingga diperoleh energi listrik. Bagian-bagian utama Turbin Gas adalah:

1. Sudu Tetap 2. Sudu Jalan

3. Saluran Gas Buang 4. Saluran Udara Pendingin


(29)

5. Batalan

6. Auxiallary Gear

2.2.2.4 Generator

2.2.2.4.1 Prinsip Kerja Generator

Prinsip kerja generator sinkron dapat dianalisis melalui pengoperasian generator dalam kondisi berbeban, tanpa beban, menentukan reaktansi dan resistansi dengan melakukan percobaan tanpa beban (beban nol), percobaan hubung -singkat dan percobaan resistansi jangkar. Kecepatan rotor dan frekuensi dari tegangan yang dibangkitkan oleh suatu generator sinkron adalah berbanding secara langsung. Gambar 2.9 akan memperlihatkan prinsip kerja dari sebuah generator AC dengan dua kutub, dan dimisalkan hanya memiliki satu lilitan yang terbuat dari dua penghantar secara seri.

Gambar 2.6 Diagram Generator AC Satu Phasa Dua Kutub.

Lilitan seperti disebutkan diatas disebut “lilitan terpusat”, dalam generator sebenarnya terdiri dari banyak lilitan dalam masing-masing fasa yang terdistribusi pada masing-masing alur stator dan disebut “lilitan terdistribusi”. Diasumsikan rotor berputar searah jarum jam, maka fluks medan rotor bergerak sesuai lilitan jangkar.


(30)

Satu putaran rotor dalam satu detik menghasilkan satu siklus perdetik atau 1 Hertz (Hz). Bila kecepatannya 60 Revolution per menit (Rpm), frekuensi 1 Hz. Maka untuk frekuensi f = 60 Hz, rotor harus berputar 3600 Rpm. Untuk kecepatan rotor n rpm, rotor harus berputar pada kecepatan n/60 revolution per detik (rps). Bila rotor mempunyai lebih dari 1 pasang kutub, misalnya P kutub maka masing-masing revolution dari rotor menginduksikan P/2 siklus tegangan dalam lilitan stator. Frekuensi dari tegangan induksi sebagai sebuah fungsi dari kecepatan rotor, dan diformulasikan dengan :

60 2

n x P

f = (Hertz) (2.1)

Untuk generator sinkron tiga fasa, harus ada tiga belitan yang masing masing terpisah sebesar 120° listrik dalam ruang sekitar keliling celah udara seperti diperlihatkan pada kumparan a – a’, b – b’ dan c – c’ pada gambar 2.10. Masing-masing lilitan akan menghasilkan gelombang fluks sinus, dimana satu dengan lainnya berbeda 120°. Dalam keadaan seimbang besarnya fluks sesaat :

ΦA = Φm. Sin ωt ΦB = Φm.

Sin ( ωt – 120° ) ΦC = Φm. Sin ( ωt – 240° ) (2.2)

Gambar 2.7 Diagram Generator AC Tiga Fasa Dua Kutub

Besarnya fluks resultan adalah jumlah vektor ketiga fluks tersebut adalah :

ΦT = ΦA +ΦB + ΦC (2.3)

yang merupakan fungsi tempat (Φ) dan waktu (t), maka besarnya fluks total adalah: ΦT = Φm.Sin ωt + Φm.Sin(ωt – 120°) + Φm. Sin(ωt– 240°). Cos (φ – 240°) Dengan memakai transformasi trigonometri dari :


(31)

Sin α . Cos β = ½.Sin (α + β) + ½ Sin (α + β ) (2.4) maka dari persamaan diatas diperoleh :

ΦT = ½.Φm. Sin (ωt +φ ) + ½.Φm. Sin(ωt – φ) + ½.Φm. Sin (ωt + φ – 240°) + ½.Φm. Sin (ωt – φ) + ½.Φm. Sin (ωt + φ – 480°)

Dari persamaan diatas, bila diuraikan maka suku kesatu, ketiga, dan kelima akan saling menghilangkan. Dengan demikian dari persamaan akan di dapat fluks total sebesar,

ΦT = ¾ Φm. Sin ( ωt - Φ ) Weber (2.10)

Jadi medan resultan merupakan medan putar dengan modulus 3/2 Φ dengan sudut putar sebesar ω. Maka besarnya tegangan masing -masing fasa adalah :

Emaks = Bm. ℓ. ω r Volt

(2.11)

dimana : Bm = Kerapatan Fluks maksimum kumparan medan rotor (Tesla) ℓ = Panjang masing-masing lilitan dalam medan magnetik (Weber) ω = Kecepatan sudut dari rotor (rad/s)

r = Radius dari jangkar (meter)

2.2.2.4.2 Konstruksi Generator Sinkron

Pada dasarnya konstruksi dari generator sinkron adalah sama dengan konstruksi motor sinkron, dan secara umum biasa disebut mesin sinkron . Ada dua struktur kumparan pada mesin sinkron yang merupakan dasar kerja dari mesin tersebut, yaitu kumparan yang mengalirkan penguatan DC atau disebut kumparan medan dan sebuah kumparan atau disebut kumparan jangkar tempat dibangkitkannya GGL arus bolak-balik. Hampir semua mesin sinkron mempunyai kumparan jangkar berupa stator yang diam dan struktur medan magnet berputar sebagai rotor. Kumparan DC pada struktur medan yang berputar dihubungkan pada sumber DC luar melalui cincin geser (slip ring) dan sikat arang (carbon brush), tetapi ada juga yang tidak mempergunakan sikat arang yaitu sistem brushless excitation.

Untuk medan rotor yang digunakan tergantung pada kecepatan mesin, mesin dengan kecepatan tinggi seperti turbo generator mempunyai bentuk silinder seperti pada gambar 2.8a, sedangkan mesin dengan kecepatan rendah seperti Hydroelectric


(32)

(PLTA) atau Generator Listrik Diesel mempunyai rotor kutub menonjol seperti pada gambar 2.8b.

Gambar 2.8a. Bentuk rotor kutub silinder Gambar 2.8b. Bentuk Stator

Stator dari Mesin Sinkron terbuat dari bahan ferromagnetik, yang berbentuk laminasi agar dimaksudkan untuk mengurangi rugi-rugi arus pusar. Dengan inti ferromagnetik yang bagus berarti mengandung bahan yang memiliki permeabilitas dan resistivitas tinggi. Gambar 2.9 memperlihatkan alur stator yang terdapat kumparan jangkar. Kumparan/belitan jangkar pada stator yang umum digunakan oleh mesin sinkron tiga fasa, ada dua tipe yaitu : a. Belitan satu lapis (Single Layer Winding). b. Belitan berlapis ganda (Double Layer Winding).

Gambar 2.9 Inti Stator dan Alur pada Stator

2.2.2.4.3 Bentuk Stator Satu lapis (Single Layer Winding)

Gambar 2.10 memperlihatkan belitan satu lapis, karena hanya ada satu sisi lilitan didalam masing-masing alur. Bila kumparan tiga fasa dimulai pada Sa, Sb, dan Sc dan


(33)

berakhir di Fa, Fb, dan Fc bisa disatukan dalam dua cara, yaitu hubungan bintang dan segitiga. Antar kumparan fasa dipisahkan sebesar 120 °. Untuk menunjukkan arah dari putaran rotor seperti ditunjukkan oleh gambar 2.11 (searah jarum jam), urutan fasa yang dihasilkan o leh suplai tiga fasa adalah ABC disebut urutan fasa positif, dengan demikian tegangan maks imum pertama terjadi dalam fasa A, diikuti fasa B, dan kemudian fasa C. Sedangkan kebalikan arah putaran (berlawanan arah jarum jam) dihasilkan dalam urutan ACB, atau disebut urutan fasa negatif. Jadi GGL yang dibangkitkan sistem tiga fasa secara simetris adalah :

EA = EA ∟ 0° Volt

EB = EB ∟ - 120° Volt (2.5)

EC = EC ∟ - 240° Volt


(34)

Gambar 2.11 Urutan fasa ABC.

2.2.2.4.4 Belitan Berlapis Ganda (Double Layer Winding)

Generator praktisnya mempunyai kumparan terdistribusi dalam beberapa alur perkutub perfasa. Gambar 2.9 memperlihatkan bagian dari sebuah kumparan jangkar yang secara umum banyak digunakan. Pada masing -masing alur ada dua sisi lilitan dan masing-masing lilitan memiliki lebih dari satu putaran. Bagian dari lilitan yang tidak terletak kedalam alur biasanya disebut winding overhang, sehingga tidak ada tegangan dalam winding overhang.

Gambar 2.12 Belitan Berlapis Ganda Generator Sinkron Tiga Fasa.

2.2.2.4.5 Gaya Gerak Listrik Kumparan

Gaya gerak listrik pada kumparan jangkar, dihasilkan dengan frekuensi dan besarnya tegangan bergantung pada masing -masing fasa.

Apabila :


(35)

T = Jumlah lilitan per fasa dϕ = ϕP dan dt = 60/N detik maka GGL induksi rata-rata per penghantar :

60 / /

60 N NP

P dt

d

Er = ϕ = ϕ =ϕ

(2.6) sedangkan jika, 120 PN f = atau, P f N =120

sehingga GGL induksi rata-rata per penghantar menjadi :

ϕ ϕ f P f x P

Er 120 2

60 =

= Volt (2.7)

bila ada Z penghantar dalam seri/fasa, maka GGL rata-rata/fasa, E = 2.f.φ.Z Volt

E = 2.f.φ.(2T) = 4.f.φ.T Volt maka GGL efektif/fasa,

E = 1,11 × 4.f.φ.T = 4,44 × f .φ.T Volt (2.8)

bila faktor distribusi dan faktor kisar dimasukkan, maka GGL efektif/fasa : E = 4,44 . Kd. Kp .f .φ . T (Volt) (2.9)

2.2.2.4.6 Generator Tanpa Beban

Apabila sebuah mesin sinkron difungsikan sebagai generator dengan diputar pada kecepatan sinkron dan rotor diberi arus medan ( If), maka pada kumparan jangkar stator akan diinduksikan tegangan tanpa beban ( Eo), yaitu sebesar:

Eo = 4,44 .Kd. Kp. f. φm. T Volt (2.10)


(36)

Dalam keadaan tanpa beban arus jangkar tidak mengalir pada stator, sehingga tidak terdapat pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh arus medan (If). Bila besarnya arus medan dinaikkan, maka tegangan keluaran juga akan naik sampai titik saturasi (jenuh), seperti diperlihatkan pada gambar 2.11. Kondisi generator tanpa beban bisa digambarkan rangkaian ekuivalennya seperti diperlihatkan pada gambar 2.11b.

a b

Gambar 2.13. a dan b Kurva dan Rangkaian Ekuivalen Generator Tanpa Beban

2.2.2.4.7 Generator Berbeban

Bila generator diberi beban yang berubah -ubah maka besarnya tegangan terminal V akan berubah-ubah pula, hal ini disebabkan adanya kerugian tegangan pada :

a. Resistansi Jangkar

Resistansi jangkar/fasa Ra menyebabkan terjadinya kerugian tegangan jatuh/fasa dan I . Ra yang sefasa dengan arus jangkar.

b. Reaktansi Bocor Jangkar

Saat arus mengalir melalui penghantar jangkar, sebagian fluks yang terjadi tidak mengimbas pada jalur yang telah ditentukan, hal seperti ini disebut “fluks bocor”.


(37)

c. Reaksi Jangkar

Adanya arus yang mengalir pada kumparan jangkar saat generator dibebani akan menimbulkan fluks jangkar (ΦA) yang berintegrasi dengan fluks yang dihasilkan pada kumparan medan rotor (ΦF), sehingga akan dihasilkan suatu fluks resultan sebesar φRFA.

2.2.2.4.8 Sistem Eksitasi pada Generator Sinkron

Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik atau sebagai pembangkit medan magnet, sehingga suatu generator dapat menghasilkan energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besar arus eksitasinya. Sistem ini merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan listrik dan pada perkembangannya, sistem Eksitasi pada generator listrik ini dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:

2.2.2.4.8.1. Sistem Eksitasi dengan menggunakan sikat ( brush excitation)

Pada Sistem Eksitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listriknya berasal dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu den gan menggunakan rectifier.

Jika menggunakan sumber listrik listrik yang berasal dari generator AC atau menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) medan magnetnya adalah magnet permanen. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparan medan eksiter utama (main exciter). Untuk mengalirkan arus eksitasi dari main exciter ke rotor generator digunakan cicin geser (slip ring) dan sikat arang (carbon brush), demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter. Gambar 2.12 menunjukkan sistem eksitasi dengan sikat.


(38)

Gambar 2.14 Sistem Eksitasi dengan sikat (Brush Excitation).

Prinsip Kerja Sistem Eksitasi dengan Sikat (Brush Excitation) adalah sebagai berikut: Generator penguat yang pertama, adalah generator arus searah hubungan shunt yang menghasilkan arus penguat bagi generator penguat kedua. Generator penguat (exciter) untuk generator sinkron merupakan generator utama yang diambil dayanya. Pengaturan tegangan pada generator utama dilakukan dengan mengatur besarnya arus eksitasi (arus penguatan) dengan cara mengatur potensiometer atau tahanan asut. Potensiometer ini mengatur arus eksitasi generator pertama dan generator penguat kedua menghasilkan arus eksitasi generator utama. Dengan cara ini arus eksitasi yang diatur tidak terlalu besar nilainya (dibandingkan dengan arus generator penguat kedua) sehingga kerugian daya pada potensiometer tidak terlalu besar. PMT arus eksitasi generator utama dilengkapi tahanan yang menampung energi medan magnet generator utama karena jika dilakukan pemutusan arus eksitasi generator utama harus dibuang ke dalam tahanan. Sekarang banyak generator arus bolak-balik yang dilengkapi penyearah untuk menghasilkan arus searah yang dapat digunakan bagi penguatan generator utama sehingga penyaluran arus searah bagi penguatan generator utama, oleh generator penguat kedua tidak memerlukan slip ring karena penyearah ikut berputar bersama poros generator. Slip ring digunakan untuk menyalurkan arus dari generat or penguat pertama ke medan penguat generator penguat kedua. Nilai arus eksitasi kecil sehingga penggunaan slip ring tidak menimbulkan masalah. Pengaturan besarnya arus eksitasi generator utama dilakukan dengan pengatur tegangan otomatis supaya nilai tegangan klem generator konstan. Pengaturan tegangan otomatis ini pada awalnya berdasarkan prinsip mekanis, tetapi sekarang sudah menjadi elektronik menggunakan Automatic Voltage Regulator (AVR).


(39)

2.2.2.4.8.2 Sistem Eksitasi Tanpa Sikat ( Brushless Excitation)

Perkembangan sistem eksitasi pada generator sinkron dengan sistem eksitasi tanpa sikat, karena sikat dapat menimbulkan loncatan api pada putaran tinggi. Untuk menghilangkan sikat digunakan dioda berputar yang dipasang pada jangkar. Gambar 2.14 menunjukkan sistem eksitasi tanpa sikat. Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus eksitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relatif kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang, digunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation).

Gambar 2.15 Sistem Eksitasi tanpa sikat ( Brushless Excitation)

Keuntungan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat, antara lain adalah:

1. Energi yang diperlukan untuk eksitasi diperoleh dari poros utama ( main shaft), sehingga keandalannya tinggi .

2. Biaya perawatan berkurang karena pada sistem eksitasi tanpa sikat tidak terdapat sikat arang, komutator dan slip ring.

3. Pada sistem eksitasi tanpa sikat tidak terjadi kerusakan isolasi karena melekatnya debu karbon pada farnish akibat sikat arang.

4. Mengurangi kerusakan (trouble) akibat udara buruk (bad atmosfere) sebab semua peralatan ditempatkan pada ruang tertutup .

5. Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat arang, sehingga meningkatkan keandalan operasi dapat berlangsung terus pada waktu yang lama.


(40)

6. Pemutus medan generator (generator field breaker), field generator dan bus exciter atau kabel tidak diperlukan lagi .

7. Biaya pondasi berkurang, sebab ali ran udara dan bus exciter atau kabel tidak memerlukan pondasi.

Prinsip kerja sistem Eksitasi tanpa sikat (Brushless Excitation) adalah sebagai berikut: Generator penguat pertama disebut pilot exciter dan generator penguat kedua disebut main exciter (penguat utama). Main exciter adalah generator arus bolak –balik dengan kutub pada statornya. Rot or menghasilkan arus bolak-balik disearahkan dengan dioda yang berputar pada poros main exciter (satu poros dengan generator utama). Arus searah yang dihasilkan oleh dioda berputar menjadi arus eksitasi generator utama. Pilot exciter pada generator arus bolak-balik dengan rotor berupa kutub magnet permanen yang berputar menginduksi pada lilitan stator.

Tegangan bolak-balik disearahkan oleh penyearah dioda dan menghasilkan arus searah yang dialirkan ke kutub-kutub magnet yang ada pada stator main exciter. Besar arus searah yang mengalir ke kutub main exciter diatur oleh pengatur tegangan otomatis (Automatic Voltage Regulator atau AVR). Besarnya arus eksitasi berpengaruh pada besarnya arus yang dihasilkan main exciter, maka besarnya arus main exciter juga mempengaruhi besarnya tegangan yang dihasilkan oleh generator utama. Pada sistem Eksitasi tanpa sikat, permasalahan timbul jika terjadi hubung singkat atau gangguan hubung tanah di rotor dan jika ada sekering lebur dari dioda berputar yang putus, hal ini harus dapat dideteksi. Gangguan pada rotor yang berputar dapat menimbulkan distorsi medan magnet pada generator utama dan dapat menimbulkan vibrasi (getaran) berlebihan pada unit pembangkit.

2.2.2.5 Generator Dijadikan Motor Start pada Turbin Gas

Untuk menstart turbin gas diperlukan daya mekanis untuk memutar poros turbin dan juga poros dari kompresor agar didapat udara bertekanan yang akan dicampur dengan bahan bakar dalam ruang bakar yang untuk selanjutnya akan dinyalakan agar menghasilkan gas hasil pembakaran penggerak turbin sehingga akhirnya turbin bergerak.


(41)

Daya mekanis yang diperlukan untuk menstrat turbin bisa berasal dari mesin diesel yang distart dengan menggunakan baterei aki atau dari motor listrik yang disediakan khusus untuk strat.

Generator utama memberikan dayanya kepada rel 150 kV. Rel 6,6 kV adalah rel untuk alat-alat bantu seperti motor penggerak pompa air pendingin dan motor pengisi air ketel. Rel 400 Volt adalah rel untuk memasok berbagai alat bantu seperti :

1. SEE : Peralatan eksitasi statis yang diperlukan sewaktu strat.

2. SFC : Pengubah frekuensi statis yang diperlukan untuk menstart generator sebagai motor start.

Pada waktu menstart turbin gas dengan cara menjadikan generator sebagai motor start, generator tersebut harus dilengkapi dengan komparan asinkron kemudia distart sebagai motor asinkron. Pada proses start ini, generator tersebut diberi pasokan 400 volt dengan frekuensi rendah yang diatur oleh SFC. Setelah generator ini mulai berputar sebagai motor asinkron, frekuensinya secara bertahap dinaikkan sehingga putaran generator terus naik dan apabila sudah mendekati putaran sinkron kemudian diberi penguatan oleh SEE sehingga generator ini mencapai tegangan untuk paralel dengan sistem. Kemudian generator tersebut diparalel dengan sistem melalui proses sinkronisasi. Setelah generator ini paralel dengan sistem, langkah selanjutnya adalah menghidupkan turbin gas.

2.2.2.5.1 Paralel Generator

Paralel generator dapat diartikan menggabungkan dua buah generatoratau lebih dan kemudian dioperasikan secara bersama – sama dengan tujuan :

1. Mendapatkan daya yang lebih besar.

2. Untuk effisiensi (Menghemat biaya pemakaian operasional dan Menghemat biaya pembelian)

3. Untuk memudahkan penentuan kapasitas generator. 4. Untuk menjamin kotinyuitas ketersediaan daya listrik.


(42)

Jika kita hendak memparalelkan dua generator atau lebih tentunya kita harus memperhatikan beberapa persyaratan paralel generator tersebut. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi adalah :

1. Tegangan kedua generator harus mempunyai amplitudo yang sama. 2. Tegangan kedua generator harus mempunyai frekwensi yang sama, dan 3. Tegangan antar generator harus sefasa.

Dengan persyaratan diatas berlaku apabila :

1. Lebih dari dua generator yang akan kerja paralel. 2. Dua atau lebih sistem yang akan dihubungkan sejajar.

3. Generator atau pusat tenaga listrik yang akan dihubungkan pada sebuah jaringan.

Metoda sederhana yang dipergunakan untuk mensikronkan dua generator atau lebih adalah dengan mempergunakan sinkroskop lampu. Yang harus diperhatikan dalam metoda sederhana ini adalah lampu – lampu indikator harus sanggup menahan dua kali tegangan antar fasa.

2.3 Konsep Energi Listrik 2.3.1. Energi Listrik

Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber arus. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk lain, misalnya:

• Energi listrik menjadi energi kalor / panas, contoh: seterika, solder, dan kompor listrik.

• Energi listrik menjadi energi cahaya, contoh: lampu.

• Energi listrik menjadi energi mekanik, contoh: motor listrik.

• Energi listrik menjadi energi kimia, contoh: peristiwa pengisian accu, peristiwa penyepuhan (peristiwa melapisi logam dengan logam lain).

Jika arus listrik mengalir pada suatu penghantar yang berhambatan R, maka sumber arus akan mengeluarkan energi pada penghantar yang bergantung pada:

• Beda potensial pada ujung-ujung penghantar (V).


(43)

• Waktu atau lamanya arus mengalir (t).

Berdasarkan pernyataan di atas, dan karena harga V = R.i, maka persamaan energi listrik dapat dirumuskan dalam bentuk :

W = V.i.t = (R.i).i.t

W = i2.R.t (dalam satuan watt-detik) (2.11)

dan karena i = V/R, maka persamaan energi listrik dapat pula dirumuskan dengan: W = i2.R.t

= (V/R2.R.t

W = V2.t/R (dalam satuan watt-detik) (2.12)

Keuntungan menggunakan energi listrik:

a. Mudah diubah menjadi energi bentuk lain. b. Mudah ditransmisikan.

c. Tidak banyak menimbulkan polusi/ pencemaran lingkungan.

Energi listrik yang dilepaskan itu tidak hilang begitu saja, melainkan berubah menjadi panas (kalor) pada penghantar. Besar energi listrik yang berubah menjadi panas (kalor) dapat dirumuskan:

Q = 0,24 V i t……kalori Q = 0,24 i2 .R t…..kalori Q = 0,24 V2.t/R….kalori

Jika V, i, R, dan t masing-masing dalam volt, ampere, ohm, dan detik, maka panas (kalor) dinyatakan dalam kalori.

Konstanta 0,24 didapat dari percobaan joule, Di dalam percobaannya Joule menggunakan rangkaian alat yang terdiri atas kalorimeter yang berisi air serta penghantar yang berarus listrik. Jika dalam percobaan arus listrik dialirkan pada penghantar dalam waktu t detik, ternyata kalor yang terjadi karena arus listrik berbanding lurus dengan:


(44)

• Beda potensial antara kedua ujung kawat penghantar (V)

• Kuat arus yang melalui kawat penghantar (i)

• Waktu selama arus mengalir (t), dan hubungan ketiganya ini dikenal sebagai

"hukum Joule"

Karena energi listrik 1 joule berubah menjadi panas (kalor) sebesar 0,24 kalori. Jadi kalor yang terjadi pada penghantar karena arus listrik adalah:

Q = 0,24 V.i.t kalori

2.3.2 Daya Listrik

Daya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan waktu dimana pekerjaan sedang berlangsung atau kerja yang dilakukan persatuan waktu. Dari definisi ini, maka daya listrik (P) dapat dirumuskan:

Daya = Energi/waktu P =W/t

P = V.i.t/t = V.i P = i2 R

P = V2/R (dalam satuan volt-ampere, VA) (2.13)

Satuan daya listrik : a. watt (W) = joule/detik

b. kilowatt (kW): 1 kW = 1000 W.

Dari satuan daya maka muncullah satuan energi lain yaitu: Jika daya dinyatakan dalam kilowatt (kW) dan waktu dalam jam, maka satuan energi adalah kilowatt jam atau kilowatt-hour (kWh).

1 kWh = 36 x 105 joule

Dalam satuan internasional (SI), satuan daya adalah watt (W) atau setara Joule per detik (J/sec). Daya listrik juga diekspresikan dalam watt (W) atau kilowatt (kW). Konversi antara satuan HP dan watt, dinyatakan dengan formula sebagai berikut:


(45)

1 HP = 746 W = 0,746 kW 1kW = 1,34 HP

Sedangkan menurut standar Amerika (US standard), daya dinyatakan dalam satuan Hourse Power (HP)atau (ft)(lb)/(sec).

2.3.3 Frekuensi Sistem Tenaga Listrik

Sistem tenaga listrik harus mampu menyediakan tenaga listrik bagi para pelanggan dengan frekuensi yang praktis konstan. Penyimpangan frekuensi dari nilai nominal harus selalu dalam batas toleransi yang diperbolehkan. Daya aktif mempunyai hubungan erat dengan nilai frekuensi dalam sistem, sedangkan beban sistem yang berupa daya aktif maupun daya reaktif selalu berubah sepanjang waktu. Sehubungan dengan hal ini harus ada penyesuaian antara daya aktif yang dihasilkan dalam sistem pembangkitan harus disesuaikan dengan beban daya aktif. Penyesuaian daya aktif ini dilakukan dengan mengatur besarnya kopel penggerak generator.

Menurut hukum Newton ada hubungan antara kopel mekanis penggerak generator dengan perputaran generator

TG – TB = H x dω/dt m (2.14)

Dimana :

TG = Kopel penggerak generator

TB = Kopel beban yang membebani generator

H = Momen inersia dari generator beserta mesin penggeraknya ω = kecepatan sudut perputaran generator ,

dimana f = ω/2π

secara mekanis dengan melihat persaman diatas maka : TG – TB = ∆T < 0 , maka ω < 0 frekuensi turun


(46)

dari persamaan di atas terlihat bahwa besarnya frekuensi tergantung dari besarnya selisih antara kopel generator dengan kopel yg membebani generator, sehingga untuk mengatur frekuensi dalam sistem tenaga listrik dapat diatur dari dua sisi yaitu sisi generator maupun sisi beban

Cara pengaturan frekuensi

1. Pengaturan daya aktif ( sisi generator) 2. Load shedding (sisi beban)

3. Pengalihan daya pada saluran

1. Pengaturan daya aktif

Frekuensi pada sistem tenaga listrik dapat diatur dengan melakukan pengaturan daya aktif yang dihasilkan generator. Pengaturan daya aktif ini erat kaitannya dengan kenaikan jumlah bahan bakar yang digunakan untuk menaikkan daya aktif. Pada PLTU adalah berapa laju batu bara yang ditambah untuk dibakar sedangkan pada PLTA adalah berapa besar debit air yang dinaikkan untuk menggerakkan turbin sehingga menghasilkan kenaikan daya aktif. Pengaturan bahan bakar ini dilakukan dengan menggunakan governor. Sehingga pada pengaturan daya aktif ini erat kaitannya dengan kerja governor pada sistem pembangkit thermal maupun air.

2. Load shedding (pelepasan beban)

Jika terdapat gangguan dalam sistem yang menyebabkan daya tersedia tidak dapat melayani beban, misalnya karena ada unit pembangkit yang besar jatuh (trip), maka untuk menghindarkan sistem menjadi collapsed perlu dilakukan pelepasan beban. Keadaan yang kritis dalam sistem karena jatuhnya unit pembangkit dapat dideteksi melalui frekuensi sistem yang menurun dengan cepat.

Pada sistem tenaga listrik yang mengalami gangguan karena lepasnya (trip) unit generator yang besar dapat mengurangi aliran daya aktif yang mengalir ke beban, sehingga menyebabkan generator-generator yang lain dipaksa bekerja. Jika hal ini berlangsung terus menerus dapat menyebabkan kerusakan mekanis pada batang kopel generator karena dipaksa bekerja. Untuk itu diperlukan relay under frequency yang berfungsi untuk mendeteksi penurunan frekeunsi sistem secara tiba-tiba akibat adanya


(47)

unit pembangkit besar yang lepas dari sistem. Salah satu cara untuk menaikkan frekeunsi tersebut adalah dengan melepas beban.

Gambar 2.16 grafik perubahan frekuensi sebagai fungsi waktu dengan adanya pelepasan beban

Turunnya frekeunsi dapat menurut garis 1 , garis 2, atau garis 3. Makin besar unit pembangkit yang jatuh (makin besar daya tersedia yang hilang) makin cepat frekeunsi menurun. Kecepatan menurunnya frekuensi juga bergantung pada besar kecilnya inersia sistem. Semakin besar inersia sistem, makin kokoh sistemnya, makin lambat turunnya frekuensi.

Dalam grafik 2.16 dimisalkan bahwa frekuensi menurun menurut garis 2. Setelah mencapai titik B dilakukan pelepasan beban tingkat pertama oleh under frequency control relay (UFR) yang bekerja setelah mendeteksi frekuensi sebesar Fb dengan

adanya pelepasan beban tingkat pertama maka penurunan frekuensi berkurang kecepatannya. Sampai di titik C UFR mendeteksi frekeunsi sebesar Fc dan akan melakukan pelepasan beban tingkat kedua dst sampai frekeunsi sistem kembali normal ke frekeunsi Fo.


(48)

Gambar 2.17 Grafk turunnya frekuensi sebagai akibat gangguan unit

pembangkit

Gambar 2.18 Grafik naiknya frekuensi setelah adanya pelepasan beban

3.Pengalihan daya pada saluran

Cara lain untuk mengatur frekuensi sistem yaitu dengan mengatur pengiriman daya aktif pada daerah yang memiliki kerapatan beban yang tinggi.

2.3.4 Faktor Daya

PLN memberikan biaya tambahan bagi kalangan industri berupa beban daya reaktif bila peralatan listriknya berfaktor daya rendah. Faktor daya yang rendah terjadi karena daya reaktif yang tinggi. Contoh peralatan yang dapat menimbulkan daya reaktif adalah peralatan yang menggunakan transformator dan kumparan.


(49)

Faktor daya nilainya berkisar antara 0 hingga 1. PLN menetapkan faktor daya harus lebih besar dari 0,85 bagi pelanggan industri agar tidak dibebani biaya tambahan. Namun, PLN tidak membebankan biaya tambahan tersebut kepada pelanggan rumah tangga. Tulisan berikut bermaksud mengajak anda mengenal faktor daya.

Listrik bolak-balik (AC) memiliki dua buah komponen daya, yaitu daya aktif (P) dan daya reaktif (Q). Daya aktif adalah daya yang dikonsumsi oleh bermacam-macam peralatan listrik. Daya aktif akrab dikenal dengan satuan watt. Sedangkan daya reaktif muncul ketika arus listrik menggerakkan suatu peralatan listrik, daya ini tidak memberi dampak apapun terhadap kerja suatu peralatan. Biasanya, daya reaktif adalah daya yang membuat peralatan atau mesin menjadi panas. Artinya, daya reaktif ini terbuang sia-sia.

Resultan antara keduanya disebut sebagai daya nyata (S). Meskipun daya aktif (P) adalah daya sebenarnya yang dibutuhkan oleh beban, tetapi daya yang harus dipasok oleh PLN adalah daya nyata (S). Sebagaimana persamaan Pythagoras, besar daya nyata (S) diperoleh dari, S2 = P2 + Q2.

Gambar 2.19 Faktor Daya

Faktor daya sering disebut cos phi (cos φ). Phi(φ) adalah sudut antara daya aktif (P) dengan daya nyata (S). Jika perbandingan antara daya aktif (P) dan daya nyata (S) lebih kecil daripada 0,85 maka PLN akan mengenakan denda. Semakin rendah faktor daya (kurang dari tetapan cos φ= 0,85), maka semakin besar biaya yang dibebankan kepada konsumen.


(50)

Gambar berikut ini mengilustrasikan bahwa listrik yang dibangkitkan oleh generator adalah daya nyata yang terukur dengan satuan kVA. Selanjutnya, ketika listrik mengoperasikan sebuah peralatan elektronik, daya listrik akan terbagi menjadi daya aktif (kW) dan daya reaktif (kVAr).

Gambar 2.20 Ilustrasi Munculnya Daya Reaktif

Daya aktif yang dikonsumsi pelanggan dicatat dengan kWh meter. Sementara itu, untuk mengukur daya reaktif pelanggan industri PLN menggunakan kVARh meter.

Kerugian Bila Faktor Daya Rendah

Industri yang memiliki faktor daya rendah menyebabkan PLN harus memasok daya yang lebih besar daripada beban yang seharusnya. PLN akan merugi karena untuk membangkitkan daya lebih besar mengakibatkan harga beli listrik dari pembangkit lebih mahal.

Dengan kata lain, bila faktor daya bernilai besar (mendekati 1), maka PLN hanya perlu memasok daya sesuai kebutuhan beban yang seharusnya. Harga beli listrik dari pembangkit pun akan stabil.


(51)

Di pihak pelanggan industri, faktor daya yang rendah membuat daya tersambung mereka menjadi lebih besar. Dengan demikian, biaya tambahan listrik akan dibebankan kepada mereka sebagai kompensasi atas kerugian yang dialami PLN.

Meningkatkan Faktor Daya

Daya reaktif (Q) dapat terjadi karena induktansi atau kapasitansi. Induktansi diakibatkan oleh komponen berbentuk kumparan (misalnya motor listrik atau transformator step down pada adaptor). Sedangkan kapasitansi diakibatkan oleh komponen kapasitor.

Jika beban bersifat induktif maka perlu ditambahkan kapasitor, dan jika beban bersifat kapasitif maka perlu ditambahkan induktor agar daya reaktif (Q) mendekati nol. Bila daya reaktif mendekati nol artinya besar faktor daya mendekati 1. Namun perlu diingat, beban tersebut tidak mungkin mengalami faktor daya tepat sebesar 1, sebab selalu ada daya yang berubah menjadi panas.

Dengan demikian, kunci untuk meningkatkan faktor daya adalah menambahkan kapasitor pada beban yang bersifat induktif atau menambahkan induktor pada beban yang bersifat kapasitif. Sebagian besar beban pada industri bersifat induktif, karena terdapat motor induksi dan transformator. Oleh karenanya, industri umumnya memasang bank kapasitor atau capacitor bank guna mengeliminasi daya reaktif (Q).

Besarnya kemampuan kapasitansi yang dimiliki capacitor bank harus disesuaikan untuk beban induksi. Ukurlah secara tepat daya reaktif semula dan daya reaktif target. Kapasitas kapasitor yang berlebihan justru membuat beban yang semula bersifat induktif menjadi kapasitatif. Artinya, daya reaktif tetap tidak mendekati nol.

Meningkatkan faktor daya bukanlah berarti mengefisienkan energi. Meningkatkan faktor daya hanyalah memastikan daya tersambung sesuai dengan beban yang dibutuhkan. Maka, bila di luaran sana terdapat alat yang dikatakan mampu menghemat listrik dengan prinsip kerja memperbesar faktor daya, tentu saja hal itu bukanlah termasuk menghemat listrik, melainkan upaya menghemat biaya listrik sebab menghindari munculnya biaya beban tambahan.


(52)

Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan dan diserap oleh beban semuanya seimbang, Ppembangkitan = Ppemakain, dan juga pada tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120°listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60°, dan dapat dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga (delta, Δ, D).

Gambar 2.21 sistem 3 fase.

Gambar 3.2 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasor-fasor tegangan tersebut berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berlawanan jarum jam (arah positif), maka nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut-turut untuk fase V1, V2 dan V3. sistem 3 fase ini dikenal sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a – b – c . sistem tegangan 3 fase dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.

2.4.1 Hubungan Bintang (Y, wye)


(53)

Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadap titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf. Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran atau titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang dengan magnitudenya (akar 3 dikali magnitude dari tegangan fase).

Vline = akar 3 Vfase = 1,73Vfase

(2.15)

Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama,

ILine = Ifase Ia = Ib = Ic

Maka daya pada generator dapat dihitung dengan persamaan :

PT = 3.Vf.If.cos θ

(2.16)

Setelah dilakukan pengukuran dan pengambilan data, dapat dilihat terdapat perbedaan besar nilai dari masing-masing tegangan dan arus pada setiap fasa. Sehingga untuk menghitung besar daya dari keluaran generator maka dapat dihitung dengan menghitung masing-masing fasa terlebih dahulu atau dengan persamaan :

Pf = Vf.If.cos θ

(2.17)

2.4.2 Hubungan Segitiga

Pada hubungan segitiga (delta, Δ, D) ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk hubungan segitiga 3 fase.


(54)

Gambar 2.23 Hubungan Segitiga (delta, Δ, D).

Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung antar fase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama, maka:

Vline = Vfase

Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan hukum kirchoff, sehingga:

Iline = akar 3 Ifase = 1,73Ifase (2.18)

2.4.3 Daya pada Sistem 3 Fase

2.4.3.1. Daya sistem 3 fase Pada Beban yang Seimbang

Jumlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang diserap oleh beban 3 fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap-tiap fase. Pada sistem yang seimbang, daya total tersebut sama dengan tiga kali daya fase, karena daya pada tiap-tiap fasenya sama.


(55)

Gambar 2.24 Hubungan Bintang dan Segitiga yang seimbang.

Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar θ, maka besarnya daya perfasa adalah

Pfase = Vfase.Ifase.cos θ

(2.19)

sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap fase, dan dapat dituliskan dengan,

PT = 3.Vf.If.cos θ

(2.20)

Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,73Vfase maka tegangan perfasanya menjadi Vline/1,73, dengan nilai arus saluran sama dengan arus fase, IL = If, maka daya total (PTotal) pada rangkaian hubung bintang (Y) adalah: PT = 3.VL/1,73.IL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ (2.21)

Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama dengan tegangan fasanya, VL = Vfasa, dan besaran arusnya Iline = 1,73Ifase, sehingga arus perfasanya menjadi IL/1,73, maka daya total (Ptotal) pada rangkaian segitiga adalah: PT = 3.IL/1,73.VL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ (2.22)

Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa besarnya daya pada kedua jenis hubungan adalah sama, yang membedakan hanya pada


(56)

tegangan kerja dan arus yang mengalirinya saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang.

2.4.3.2. Daya sistem 3 fase pada beban yang tidak seimbang

Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.

Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu: 1. Ketidakseimbangan pada beban.

2. ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya).

Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan permasalahannya, oleh karena itu saya hanya akan membahas mengenai ketidakseimbangan beban dengan sumber listrik yang seimbang.

Gambar 2.25 Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase.

Pada saat terjadi gangguan, saluran netral pada hubungan bintang akan teraliri arus listrik. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase dapat diketahui dengan indikasi naiknya arus pada salahsatu fase dengan tidak wajar, arus pada tiap fase


(57)

mempunyai perbedaan yang cukup signifikan, hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan.

2.5 Tegangan dan Arus pada Rangkaian Tiga Fasa yang Seimbang

Sistem tenaga listrik biasanya disuplay oleh generator berfasa tiga. Biasanya generator mensuplay beban-beban berfasa tiga yang seimbang, yang artinya bahwa pada ketiga fasa tersebut terdapat beban yang identik. Gambar 2.26 memperlihatkan sebuah generator dengan hubungan-Y yang netralnya ditandai o, yang mensuplay suatu beban yang juga dengan hubungan-Y dan seimbang dan netralnya ditandai n.

Rangkaian ekivalen dari generator berfasa tiga terdiri dari sebuah emf dimasing-masing fasanya, yang digambarkan sebagai lingkaran-lingkaran.Pada generator, emf Ea’o, Eb’o, Ec’o sama besarnya tetapi berselisih fasa 120osatu terhadap

yang lain. Jika besarnya masing-masing 100 V dengan Ea’o diambil sebagai referensi

maka, Ea’o = 100/0oV Eb’o = 100/240o V Ec’o = 100/120o V

Gambar 2.26 Diagram rangkaian dari sebuah generator dengan hubungan –Y yang terhubung pada beban –Y yang seimbang.

Pada terminal generator , tegangan-tegangan terminal kenetral adalah : Vao= Ea’o- IanZg


(58)

(2.22)

Vco= Ec’o -IcnZg

Karena o dan n berada pada potensial yang sama maka :

r cn R g o a cn r bn R g o b bn r an R g o a an Z V Z Z E I Z V Z Z E I Z V Z Z E I = + = = + = = + = ' ' ' (2.23)

Tegangan-tagangan antar saluran adalah Vab, Vbe,Vca. Dengan mengikuti jalan

dari a ke b dan lewat n kita dapatkan : Vab = Van + Vnb = Van - Vbn

(a) (b)

Gambar 2.27 Tegangan-tegangan pada rangkaian tiga-fasa seimbang. (a)tegangan –tegangan terhadap netral (b)hubungan antara suatu tegangan saluran dan tegangan-tegangan ke netral.

Meskipun Ea’o dan Van tidak sefasa, kita dapat saja memilih untuk

menggunakan Van, dan bukan Ea’o, sebagai pedoman untuk menentukan tegangan.

Maka Gambar 2.27a terlihat sebagai diagram fasor dari tegangan-tegangan terhadap netral, dan gambar 2.27b melukiskan bagaimana Vab didapatkan. Besarnya Vab adalah:

an ab o an ab V V V V 3 30 cos 2 = = (2.24)

Seperti suatu fasor, Vab mendahului 30o terhadap Van, dan karena itu :

o an

ab V


(59)

Beban-beban yang seimbang sering dihubungkan dengan konfigurasi ∆, se perti terlihat dalam gambar 2.28.

Gambar 2.28 Diagram rangkaian dari beban tiga-fasa yang dihubungkan secara- ∆

2.6Daya Pada Rangkain Tiga Fasa Yang Seimbang

Total daya yang diberikan oleh sebuah generator tiga fasa atau yang diserap suatu beban tiga fasa dapat diperoleh dengan mudah dengan menjumlahkan dya pada ketiga fasanya. Pada suatu rangkaian yang seimbang, ini sama dengan 3 kali daya pada fasa yang mana juga, karena daya pada semua fasa adalah sama.

Jika besarnya tegangan ke netral V p untuk suatu beban yang terhubung-Y

adalah:

cn bn an

p V V V

V = = = (2.26)

Dan jika besarnya arus fasa I p untuk suatu beban yang terhubung-Y adalah : cn

bn an

p I I I

I = = = (2.27)

Maka dengan daya tiga fasa total adalah :

p p

pI V

P=3 cosΦ (2.28)

Dimana Φp adalah sudut dengan arus fasa tertinggal terhadap tegangan fasa, jadi sama dengan sudut dari impedansi di masing-masing fasa. Jika VL dan I L berturut-turut adalah besarnya tegangan antar-saluran dan arus saluran, maka :

3

L p

V

V = dan I p= IL (2.29)

Dan dengan mensubsitusikan ke persamaan diperoleh:

p L

LI V

P= 3 cosΦ (2.30)


(60)

p L L p p p I V Q I V Q Φ = Φ = sin 3 sin 3 (2.31) Dan voltampere dari beban adalah:

L LI V Q

P

S = 2+ 2 = 3 (2.32)

Jika bebannya dihubungkan secara- ∆, tegangan pada masing-masing impedansi adalah tegangan antar-saluran, dan arus yang mengalir lewat masing-masing impedansi sama dengan besarnya arus saluran dibagi 3 , atau

V p=V L dan

3

L p

I

I = (2.33)

Daya tiga-fasa total adalah:

p p

pI V

P=3 cosΦ (2.34)

Dan dengan mensubsitusikan nilai Vp dan Ip dari persamaan 2.33 dalam

persamaan 2.34 diperolleh :

p L

LI V

P= 3 cosΦ (2.35)

Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan dan diserap oleh beban semuanya seimbang, P pembangkitan = P pemakain, dan juga pada tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120°listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60°, dan dapat dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga (delta, Δ, D).


(61)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1Pengukuran Pada Generator Pembangkitan Listrik Tenaga Gas Paya Pasir Medan

Dalam melakukan penelitian pada Generator Pembangkitan Listrik Tenaga Gas Paya Pasir Medan, pengukuran dilakukan pada saat dilaksanakannya pemeliharaan Generator pembangkitan listrik tersebut. Dalam pemeliharaan ini dilakukan pengukuran pada generator dengan menggunakan Power Quality Analizer Fluke 435. Pengukuran pada generator ini dilakukan setiap jam dalam satu hari penuh,dengan mengukur besar nilai dari tegangan pada setiap fasa generator, besar arus pada setiap fasa, frekuensi, faktor daya, daya reaktif, daya aktif, tegangan exsitasi dan arus exsitasi.

Adapun gambar rangkaian pengukuran dengan menggunakan Power Quality Analizer Fluke 435 seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Fluke 435

: BNC Input ( arus )

: Banana Input (Tegangan) T

N S

R

Gambar 3.1 Rangkaian Pengukuran dengan menggunakan Power Quality Analizer Fluke 435

Setelah dilakukan pengukuran pada generator, maka penulis menyusun hasil yang diperoleh kedalam bentuk data yang terdapat dalam lampiran tugas akhir ini.


(62)

Dalam melakukan penelitian tidak cukup hanya melakukan pengukuran pada generator. Langkah yang dilakukan penulis yaitu melakukan study literatur, yaitu berupa pemahaman teori dari berbagai buku dan dari orang-orang yang ahli dibidang kelistrikkan terutama ahli yang bekerja di PT PLN PLTG Paya Pasir Medan tersebut. Adapun hasil yang diperoleh penulis melalui study literatur ini, terdapat pada tinjauan pustaka.


(63)

BAB IV ANALISIS DATA 4.1 Menentukan Persentase Daya Generator

4.1.1 Menentukan Daya Generator Pembangkit PLTG Paya Pasir Secara Teori

Dari data yang diperoleh pada generator pembangkit Nanjing Turbine & Electric Mschinery (Group) CO.LDT, buatan China dengan daya 42 MW (52,5 MVA) artinya bahwa secara teknisnya generator pembangkit tersebut hanya mampu menghasilkan daya sampai sebesar 52,5 MVA.

4.1.2 Menentukan Daya Generator Setelah Melakukan Pengukuran Pada Generator Pembangkit PLTG Paya Pasir

4.1.2.1 Menentukan Daya Pada Masing-Masing Fasa (R-S-T) Pada Pengukuran Bulan Februari 2009

Dengan Menggunakan Persamaan daya pada masing-masing fasa generator dapat dihitung.

P = V.I .cos Ø

4.1.2.1.1 Daya Pada Generator Fasa R

PR = VR.IR cos Ø

PR1 = 10,75kV x 1,89kA x 0,93 = 18,8952 MW

PR2 = 10,81kV x 1,81kA x 0,93 = 18,1964 MW

PR3 = 10,87kV x 1,83kA x 0,93 = 18,4996 MW

PR4 = 10,92kV x 1,93kA x 0,93 = 19,6003 MW

PR5 = 10,91kV x 1,90kA x 0,94 = 19,4852 MW

PR6 = 10,77kV x 1,96kA x 0,93 = 19,6315 MW


(64)

PR8 = 10,86kV x 1,92kA x 0,93 = 19,3916 MW

PR9 = 10,76kV x 1,90kA x 0,93 = 19,0129 MW

PR10 =10,75kV x 1,97kA x 0,93 = 19,6950 MW

PR11 =10,76kV x 1,96kA x 0,93 = 19,6133 MW

PR12 =10,76kV x 1,92kA x 0,93 = 19,2130 MW

PR13 =10,74kV x 1,92kA x0,93 = 19,1773 MW

PR14 =10,75kV x 1,93kA x0,93 = 19,2951 MW

PR15 =10,65kV x 1,93kA x0,93 = 19,1156 MW

PR16 =10,75kV x 1,93 kA x0,93 = 19,2951 MW

PR17 =10,64kV x 1,96kA x0,93 = 19,3945 MW

PR18 =10,74kV x 1,96kA x0,93 = 19,5768 MW

PR19 =10,75kV x 1,98kA x0,93 = 19,7950 MW

PR20 =10,75kV x 1,96kA x0,93 = 19,5951 MW

PR21 =10,75kV x 1,96kA x0,93 = 19,5951 MW

PR22 =10,77kV x 1,94kA x0,93 = 19,4312 MW

PR23 =10,79kV x 1,94kA x0,94 = 19,6766 MW

PR24 =10,78kV x 1,93kA x0,94 = 19,5570 MW

4.1.2.1.2 Daya Pada Generator Fasa S

PS = VS.IS cos Ø

PS1 = 10,75kV x 1,83kA x0,93 = 18,2954 MW

PS2 =10,81kV x 1,87kA x0,93 = 18,7996 MW

PS3 =10,87kV x 1,87kA x0,93 = 18,9040 MW

PS4 =10,92kV x 1,86kA x0,93 = 18,8894 MW

PS5 =10,91kV x 1,90kA x0,94 = 19,4852 MW

PS6 =10,78kV x 1,90kA x0,93 = 19,0482 MW

PS7 =10,87kV x 1,90kA x0,93 = 19,2072 MW

PS8 =10,86kV x 1,88kA x0,93 = 18,9876 MW

PS9 =10,75kV x 1,88kA x0,93 = 18,7953 MW

PS10 =10,75kV x 1,92kA x0,93 = 19,1952 MW

PS11 =10,75kVx 1,92kA x0,93 = 19,1952 MW

PS12 =10,74kV x 1,90kA x0.93 = 18,9775 MW


(65)

PS14 =10,76kV x 1,90kA x0,93 = 19,0129 MW

Ps15 =10,66kV x 1,90kA x0,93 = 18,8362 MW

PS16 =10,76kV x 1,92kA x0,93 = 19,2130 MW

PS17 =10,68kV x 1,93kA x0,93 = 19,1695 MW

PS18 =10,74kV x 1,91kA x0,93 = 19,0774 MW

PS19 =10,73kVx 1,96kA x0,93 = 19,5586 MW

PS20 =10,77kV x 1,93kA x0.93 = 19,3310 MW

PS21 =10,75kV x 1,92kA x0,93 = 19,1952 MW

PS22 =10,77kV x 1,89kA x0,93 = 18,9304 MW

PS23 =10,79kV x 1,87kA x0,94 = 18,9666 MW

PS24 =10,78kV x 1,89kA x0,94 = 19,1517 MW

4.1.2.1.3 Daya Pada Generator Fasa T

PT = VT.IT cos Ø

PT1 =10,73kV x 1,90kA x 0,93 = 18,9599 MW

PT2 =10,79kV x 1,88kA x0,93 = 18,8652 MW

PT3 =10,85kV x 1,83kA x0,93 = 18,4656 MW

PT4 =10,91kV x 1,91kA x0,93 = 19,3794 MW

PT5 =10,90kV x 1,96kA x0,94 = 20,0821 MW

PT6 =10,76kV x 1,96kA x0,93 = 19,6133 MW

PT7 =10,86kV x 1,94kA x0,93 = 19,5936 MW

PT8 =10,84kV x 1,91kA x0,93 = 19,2550 MW

PT9 =10,76kV x 1,93kA x0,93 = 19,3131 MW

PT10 =10,76kV x 1,96kA x0,93 = 19,6133 MW

PT11 =10,74kVx 1,95kA x0,93 = 19,4769 MW

PT12 =10,75kV x 1,91kA x0.93 = 19,0952 MW

PT13 =10,74kV x 1,91kA x0,93 = 19,0774 MW

PT14 =10,75kV x 1,93kA x0,93 = 19,2951 MW

PT15 =10,67kV x 1,95kA x0,93 = 19,3500 MW

PT16 =10,75kV x 1,96kA x0,93 = 19,5951 MW

PT17 =10,66kV x 1,95kA x0,93 = 19,3319 MW

PT18 =10,73kV x 1,96kA x0,93 = 19,5586 MW


(66)

PT20 =10,77kV x 1,96kA x0.93 = 19,6315 MW

PT21 =10,73kV x 1,97kA x0,93 = 19,6584 MW

PT22 =10,75kV x 1,94kA x0,93 = 19,3951 MW

PT23 =10,78kV x 1,93kA x0,94 = 19,5570 MW

PT24 =10,79kV x 1,98kA x0,94 = 20,0823 MW

4.2 Analisis Daya Pada Generator

Ketika generator listrik beroperasi, secara umum memiliki frekuensi sebesar 48 Hz sampai 50,3 Hz dan tegangan sebesar 11,2 kV. Selama pengoperasian generator sebelum frekuensinya mencapai nilai sebesar 48 Hz sampai 50,3 Hz maka generator belum dapat menghasilkan daya listrik yang dapat didistribusikan kepada masyarakat. Daya pada generator setelah frekuensi mencapai 48 Hz sampai 52,3 Hz dapat dianalisis sebagai berikut :

4.2.1 Analisis Daya Generator Setelah Melakukan Pengukuran

Total daya yang diberikan oleh sebuah generator tiga fasa atau yang diserap oleh suatu beban tiga fasa dapat diperoleh dengan menjumlahkan daya pada ketiga fasanya. Maka dapat dilakukan penghitungan dengan persamaan sebagai berikut : P = (PR+PS+PT)

Maka pada saat tiam jam pengukuran yang dilakukan diperoleh nilai daya sebesar:

P1 = 18,8952 MW + 18,2954 MW + 18,9599 MW = 56,1505 MW

P2 = 18,1964 MW + 18,7996 MW + 18,8652 MW = 55,8612 MW

P3 = 18,4996 MW + 18,9040 MW + 18,4656 MW = 55,8692 MW

P4 = 19,6003 MW + 18,8894 MW + 19,3794 MW = 57,8691 MW

P5 = 19,4852 MW + 19,4852 MW + 20,0821 MW = 59,0525 MW

P6 = 19,6315 MW + 19,0482 MW + 19,6133 MW =58,2930 MW

P7 = 19,6296 MW +19,2072 MW +19,5936 MW = 58,4304 MW

P8 = 19,3916 MW +18,9876 MW +19,2550 MW = 57,6342 MW

P9 = 19,0129 MW +18,7953 MW +19,3131 MW = 57,1213 MW


(1)

(2)

Data Teknis Generator PLTG Paya Pasir Medan Nama Pabrik : Nanjing Turbine & Electric Mechinery (Group) CO.LDT Buatan : China

Tipe : QFR-42-2

No.Seri : 200801005

Daya : 42 MW (52,5 MVA) Faktor daya : 0,8

Tegangan : 10,5 kV Arus : 2887 A Putaran : 3000 rpm Kelas : F

Data Daya Mampu Sistem Pembangkit di Sumbagut 1. PLTGU Belawan 508 MW

2. PLTU Belawan 150 MW 3.PLTG Paya Pasir 38 MW 4. PLTD Titi Kuning 13 MW 5. PLTG Glugur 15 MW 6. PLTD NAD 28 MW 7. PLTA/PLTMH 135 MW 8. PLTD Sewa (Medan) 15 MW Total daya mampu 902 MW

Pasok dari PT Inalun 20-45 MW Daya mampu rata-rata 875 MW Beban Puncak 1.200 MW


(3)

Spesifikasi Power Quality Analizer

Technical Data

Input Number: 4 voltage and current(3 phase + neutral) Maximum voltage: 1000 Vrms (6 kV peak)

Maximum sampling speed: 200 ks/s on each channel simultaneously

Vrms (AC+CD) Measurement range : 1…1000 V

Accuracy : 0,1 % of Vnom

Vpeak

Measurament range: 1…1400 V

Accuary : 5 % of Vnom

Crest

factor,voltage Measurament range : 1,0…>2,8 Accuary : ± 0,5 %

Arms(AC+CD); Measurament range : 0…20 kA Accuracy : ±0,5 % ± 5 counts

Apeak

Measurament range: 0…5,5 kA

Accuracy : 5%

Crest factor,A Measurament range: 1…10 Accuracy : ± 5%

Dips and Swell

Vrms (AC+DC)


(4)

Hz 50 nominal Measurament range:

42.50…57.50 Hz Accuracy : ± 0,01 Hz

Harmonic (Interharmonic) (n)

Measurament range:

DC,1..50;(Off,1..49 ) Measuramed According to IEC 61000-4-7

Vrms

Measurament range: 0.0…1000 V

Accuracy : ±0,05 % of nominal voltage

Rms

Measurament range:

0.0…4000 mV x clamp sampling Accuracy : ±0,05% ± counts

Watts

Measurament range: depends on clamp scaling and voltage

Accuracy: ± 5% ± n x 2% on readings, ± 10 Counts

DC voltage

฀ Power & Power & Energy


(5)

Measurament range : 0,0…1000V

Accuracy: ± 0,2 % of nominal voltage

THD

Measurament range: 0,0…100.0%

Accuracy : ±2,5 % V an

A(±5% watt)

Hz

Measurament range: 0…350 Hz Accuracy: ±1Hz

Phase angle

Measurament range : -3600 … + 3600 Accuracy: ± n x 1,50

Unbalance Volts

Measurement range : 0.0…5.0 % Accuracy : ± 0,5 %

Curent

Measurement range : 0.0…20 % Accuracy : ± 1 % Transient

Capture

Volts

Measurement range : ± 6000 V

Accuracy : ± 2,5 % of Vrms


(6)

Arms (AC+DC) Meansurement range :

0.000…20.00 kA Accuracy : ± 1% of meas ± 5 countss

Inrush duration (selectable)

Measurement range : 7,5 s…30 min Accuracy : ± 20 ms (Fnom = 50 Hz)

฀Autotrend Autotrend Recording Enviromental specifications 00C to + 50 0C

EN61010 – 1 ( 2 +ND edition) pollution degree 2 ; 1000 V CAT III / 600 V CAT IV

Size 256

x 169 x 64 mm

1,1 kg

Battry

Life Battry Life

warranty 3 years