Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
dengan daya 80 MW, dengan putaran 3000 rpm. Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan setiap jenis turbin serta pertimbangan pada daya dan putaran yang akan
dihasilkan, maka dalam perancangan ini dipilih jenis turbin impuls nekatingkat dengan derajat reaksi. Adapun alasan pemilihan jenis turbin ini adalah karena pada turbin ini
hampir semua tekanan uap yang masuk pada sudu sebelumnya dapat dimanfaatkan lagi pada sudu tingkat selanjutnya agar selanjutnya aliran uap dapat dirubah menjadi energi
mekanis pada turbin. Turbin impuls nekatingkat dengan derajat reaksi banyak dipakai di bidang industri
sebagai penggerak mula untuk generator listrik kapasitas besar. Hal ini disebabkan kemampuannya menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan dengan turbin tingkat
tunggal, sesuai untuk kondisi tekanan uap yang tinggi, dorongan aksial serta diameter tingkat akhir yang besar dan yang biasanya terjadi pada turbin impuls murni dapat diatasi
dengan derajat reaksi. Distribusi penurunan kalor pada sejumlah tingkat tekanan akan memungkinkan mendapatkan kecepatan uap yang lebih rendah yang cenderung untuk
menaikkan efisiensi turbin uap. Dalam perancangan ini, turbin impuls nekatingkat dengan derajat reaksi mempunyai
empat tingkatan ekstraksi uap yang akan diumpankan pada air umpan pengisian ketel. Dengan membuat analisa perhitungan penurunan kalor dan fraksi massa serta laju
aliran massa untuk tiap ekstraksi, akan dapat ditentukan daya akhir yang akan dihasilkan jenis turbin impuls nekatingkat yang sesuai untuk dipakai untuk instalasi PLTU.
3.2 Perhitungan Daya Turbin Uap
Dalam suatu proses pembebanan listrik bolak-balik ada 2 unsur yang terpakai dalam proses konversi daya, yaitu :
Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
1. Daya keluaran atau daya nyata V.I cos
ϕ yang diukur dengan MW. Dikatakan daya nyata, karena besaran inilah yang dipakai dalam proses konversi daya.
2. Daya reaktif V.I sin
ϕ yang diukur dengan MVAR. Besaran ini adalah suatu daya yang sebenarnya tidak mempengaruhi suatu proses konversi daya, tetapi
adalah suatu kebutuhan yang harus dilayani. Dari penjelasan diatas, maka daya yang harus disuplai oleh turbin uap ke generator
harus dapat memenuhi kebutuhan daya nyata dan daya reaktif. Diagram pada gambar di bawah ini menggambarkan daya yang bekerja pada generator listrik.
Daya Reaktif MVAR Daya Semu MVA
Daya Nyata MW
ϕ
Gambar 3.1 Diagram daya yang harus disuplai turbin uap ke generator
Dari gambar 3.1 diatas, dapat disimpulkan bahwa daya yang dibutuhkan oleh generator adalah daya semu MVA dan daya nominal generator adalah daya nyata
MW, maka : P = P
G
. cos ϕ
Dimana : P
= daya nominal generator listrik = 80 MW P
G
= daya yang dibutuhkan generator listrik MW
Tumpal Batara Nababan : Perancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Dengan Daya 80 Mw Pada Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap, 2009.
USU Repository © 2009
cos ϕ = faktor daya yang besarnya 0,6 – 0,9. Namun berdasarkan harga yang umum
dipakai di lapangan , maka diambil cos ϕ = 0,9. Dengan demikian dari persamaan 3-1
diatas :
90 ,
80 cos
= =
ϕ P
P
G
889 ,
88 =
G
P MW
Sehingga daya netto yang harus disuplai turbin uap ke generator listrik P
N
adalah :
G m
G N
P P
η η ⋅
=
Dimana :
m
η = efisiensi transmisi = 1 karena Turbin disambungkan langsung dengan generator tanpa menggunakan roda gigi reduksi [ Lit 7, hal 73 ]
G
η = efisiensi generator yang ditentukan dari gambar = 0,98 maka :
98 ,
1 889
, 88
⋅ =
N
P 703
, 90
=
N
P MW
3.3 Perhitungan Penurunan Kalor untuk Jenis Turbin Nekatingkat