42
BAB IV HASIL PENELITIAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Generator merupakan suatu peralatan utama dalam suatu sistem pembangkitan energi listrik. Pada PLTU Pangkalan Susu, generator mempunyai
kapasitas 220 MW setiap unitnya. Rotor generator diputar oleh turbin uap yang berfungsi sebagai prime mover. Energi mekanik pada rotor ini dikonversikan
menjadi energi listrik yang nantinya digunakan untuk berbagai macam kebutuhan.Dalam penggunaannya, generator beroperasi secara terus-menerus
sesuai dengan kebutuhan beban yang dilayaninya. Akibatnya generator akan menimbulkan rugi-rugi panas akibat eddy current pada belitan statorrotor. Panas
yang ditimbulkan generator ini dapat mempengaruhi kerja dari generator sehingga dapat menurunkan efisiensi generator itu sendiri. Untuk mengatasi hal tersebut,
maka generator perlu mendapatkan pendinginan sehingga panas yang dihasilkan generator itu dapat berkurang.
Generator di PLTU Pangkalan Susu menggunakan pendingin berupa gas hidrogen. Dalam bab ini, penulis berusaha menganalisa pengaruh-pengaruh yang
terjadi pada saat generator didinginkan oleh hidrogen juga berapa efektivitas dari pendingin generator tersebut dalam setiap perubahan beban.
43
4.2 Data Hasil Percobaan
Data Umum Rating generator : 220 MW
Rating tegangan : 15,75 kV
Rating arus : 9488 A
Frekuensi : 50 Hz
Faktor daya : 0,85
Phasa : 3
Kecepatan putar : 3000 rpm
Tahanan rotor R
F
saat 75
o
C : 0,23216
Ω Tahanan stator R
A
saat 55
o
C per fasa : 0,00199
Ω
44
4.3 Perhitungan Temperatur pada Belitan Rotor
Berdasarkan besarnya nilai arus dan tegangan eksitasi yang diukur, temperatur rata- rata pada belitan rotor dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
� + � � + �
= �
�
� … … … … … … … 4.1
235 + �
235 + �
= �
�
� … … … … … … 4.2
235 + � =
�
�
� 235 +
� … … … … … … 4.3
235 + � =
1 �
235 + �
��
�
… … … … … … 4.4
235 + � =
1 �
235 + �
� �
�
�
�
… … … … … … … 4.5
� = � 1
� 235 +
� �
�
�
�
�
� − 235 … … … … … .4.6
Dimana : t
: Temperatur pada belitan rotor
o
C R
: Tahanan DC pada belitan rotor saat t Ω
R
F
: Tahanan medan pada rotor saat t Ω
V
F
: Tegangan eksitasi Volt I
F
: Arus eksitasi Ampere
45
Untuk beban 100 Tabel 2.2 Data Percobaan Untuk Beban 100
Daya Aktif MW
Daya Reaktif MVar
Faktor Daya
Arus Eksitasi
A Tegangan
Eksitasi V
Temperatur Aktual Rotor
o
C 219,084
135,718 0,85
1839,11 397,46
73,2 218,585
137,142 0,86
1843,00 403,24
74,2
Berdasarkan hasil pengukuran resistansi DC pada belitan dirotor, didapatkan nilai R
=0,1872 Ω pada saat t
= 15
o
C Data 1
�
1
= �
1 0,1872
235 + 15 �
397,46 1839,11
� − 235
�
1
= 53,616 ℃
Data 2 �
2
= �
1 0,1872
235 + 15 �
403,24 1843,00
� − 235
�
2
= 57,195 ℃
Temperatur rata-rata untuk beban 100
46
� = �
1
+ �
2
2 =
53,616 + 57,195 2
= ��, ���℃
Untuk beban 75
Tabel 2.3 Data Percobaan Untuk Beban 75 Daya
Aktif MW
Daya Reaktif MVar
Faktor Daya
Arus Eksitasi
A Tegangan
Eksitasi V
Temperatur Aktual Rotor
o
C 160,593
165,663 0,70
1813,71 389,85
70,34 162,491
106,368 0,73
1786,93 382,88
71,60
Berdasarkan hasil pengukuran resistansi DC pada belitan dirotor, didapatkan nilai R
= 0,1872 Ω pada saat t
= 15
o
C Data 1
�
1
= �
1 0,1872
235 + 15 �
389,85 1813,71
� − 235
�
1
= 52,054 ℃
Data 2 �
2
= �
1 0,1872
235 + 15 �
382,88 1786,93
� − 235
�
2
= 51,147 ℃
Temperatur rata-rata untuk beban 75
47
� = �
1
+ �
2
2 =
52,054 + 51,147 2
= ��, ��℃
Untuk beban 50 Tabel 2.4Data Percobaan Untuk Beban 50
Daya Aktif MW
Daya Reaktif MVar
Faktor Daya
Arus Eksitasi
A Tegangan
Eksitasi V
Temperatur Aktual Rotor
o
C 112,37
147,26 0,61
1608,60 332,29
60,67 116,51
150,48 0,63
1632,89 344,02
62,11
Berdasarkan hasil pengukuran resistansi DC pada belitan dirotor, didapatkan nilai R
= 0,1872 Ω pada saat t
= 15
o
C Data 1
�
1
= �
1 0,1872
235 + 15 �
332,29 1608,60
� − 235
�
1
= 40,869 ℃
Data 2 �
2
= �
1 0,1872
235 + 15 �
344,02 1632,89
� − 235
�
2
= 46,359 ℃
Temperatur rata-rata untuk beban 50
48
� = �
1
+ �
2
2 =
40,869 + 46,359 2
= ��, ���℃
Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Perubahan Beban Terhadap Temperatur pada Rotor Generator
Dari grafik dapat kita jelaskan bahwa setiap kenaikan beban maka temperatur pada generator akan semakin meningkat. Pada beban 50 temperatur rata – rata
43,614 C, pada beban 75 temperatur rata – rata 51,60
C, pada beban 100 temperatur rata – rata 55,405
C.
10 20
30 40
50 60
20 40
60 80
100 120
T e
m p
e ra
tu re
Ro to
r ̊C
Beban
49
4.4 Perhitungan Efektivitas Pendingin Rotor Generator