Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
4. urutan fasa kedua generator harus sama atau urutan fasa generator yang
akan diparalelkan harus sama dengan jaringan.
2. Dua Generator Bekerja Paralel
Umpamakan dua generator G
1
dan G
2
yang bekerja paralel sebagaimana terlihat pada Gambar II.8. Masing-masing generator memiliki impedansi Z
1
dan Z
2
yang terdiri atas resistansi R
1
dan R
2
serta X
1
dan X
2
. Gaya gerak listrik E yang diinduksikan dalam masing-masing mesin adalah E
1
dan E
2
.
G
1
G
2
X
1
R
1
Z
1
}
X
2
R
2
Z
2
}
E
1
E
2
Gambar II.21 Dua Generator Bekerja Paralel
I
s
E
2
E
1
E
r
Gambar II.21a Reaktansi Diabaikan
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
E
1
E
r
E
2
I
s
Gambar II.21b Resistansi Diabaikan
Misalkan kini suatu keadaan khusus di mana dari kedua mesin reaktansinya dapat diabaikan. Dalam keadaan demikian kedua ggl E
1
dan E
2
memiliki selisih fasa sekitar 180 Gambar II.8a, dan resultan E
r
hampir tegak lurus pada E
1
dan E
2
. Besar arus sinkronisasi dinyatakan dengan rumus :
2 1
Z Z
E I
r sy
+ =
Misalkan kini kedua mesin hanya memiliki reaktansi mendekati nol. Arus sinkronisasi I
s
kan tegak lurus terhadap ggl E
r
atau sefasa dengan ggl salah satu mesin, misalkan E
2
Gambar II.8b. Dalam hal ini mesin 2 akan memberi daya nyata kepada mesin 1, agar mesin ini dapat berjalan. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa untuk memungkinkan generator beroperasi paralel, adanya reaktansi mutlak diperlukan.
Bilamana dua generator berada dalam keadaan sinkronisasi penuh maka kedua ggl yang diinduksikan adalah sama dan berbeda fasa 180
, sebagaimana terlihat pada Gambar II.9a, dan tidak terdapat arus mengalir dalam rangkaian
setempat. Bilamana kedua ggl sama besarnya tapi berbeda fasa tidak tepat 180 ,
maka resultan ggl E
r
bergerak di dalam rangkaian setempat dan mengakibatkan mengalirnya apa yang dikenal sebagai arus sinkronisasi.
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
E
2
E
1
E
2
E
2
E
r
I
s
E
1
θ α
φ
2
φ
1
a Sinkronisasi Penuh b Sinkronisasi Tidak Penuh
Gambar II.22 Arus Sinkronisasi
Misalkan perbedaan fasa antara kedua ggl sebesar dan E
1
= E
2
= E, maka resultan ggl E
r
adalah : E
r
= 2E cos
− 2
180
α
= 2E cos
−
2 90
α
= 2E sin
2
α
= 2E
2
α
= E
Pendekatan di atas berlaku jika sudut memilki nilai yang kecil sekali. Besar
sinkronisasi I
s
adalah : I
s
=
Z E
r
= Z
E α
dengan catatan bahwa I
s
tertinggal fasa sebesar θ, di mana :
θ = arc tg
R X
s
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
di mana Z merupakan impedansi gabungan per fasa dari kedua generator atau generator dengan jaringan yang memilki kekuatan yang tak terhingga. Bilamana
reaktansi generator diketahui, maka arus sinkronisasi adalah : I
s
=
s
X E
tertinggal fasa 90 dengan gerak listrik resultan E
r
. Dalam keadaan di atas mesin 1 memberi daya sebesar E
1
I
s
cos
1
sedangkan mesin 2 menerima daya sebesar E
2
I
s
cos
2
. Karena daya yang dipasok mesin 1 adalah sama dengan daya diterima mesin-mesin ditambah rugi-
rugi, maka berlaku : E
1
I
s
cos
1
= E
2
I
s
cos
2
+ rugi-rugi Daya yang dipasok mesin 1 dinamakan daya sinkronisasi dan dinyatakan
dengan rumus : P
s
= E
1
I
s
cos
1
= E
1
I
s
karena : E
1
= E dan
1
kecil sekali, maka : P
s
= E
s
X E
α
=
s
X E
2
α
Untuk daya sinkronisasi sistem tiga fasa dengan demikian adalah : P
s3
=
s
X E
2
3 α
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Bilamana T
s
merupakan torsi sinkronisasi berdimensi newton meter maka daya sinkronisasi dapat dinyatakan dengan rumus berikut :
P
s3
= T
s
2 π
60
s
n
T
s
= P
s3 s
n π
2 60
di mana : n
s
: kecepatan putar sinkron = p
f 120
f : frekuensi
p : jumlah kutub
Misalkan kembali dua generator yang memiliki ggl tepat sefasa relatif terhadap beban luar, akan tetapi besaran E
1
dan E
2
tidak sama E
1
lebih besar dari E
2
. Resultan E
r
adalah sebesar E
1
– E
2
dan bertindak di dalam rangkaian setempat dan menyebabkan terjadinya arus sinkronisasi I
s
di dalam rangkaian lokal. Arus sinkronisasi I
s
ini terbelakang fasa pada E
r
atau E
1
sebesar 90 . Sebaliknya E
2
tertinggal fasa 90 pada I
s
, sebagaimana terlihat pada Gambar II.10. Dengan demikian arus sinkronisasi memiliki efek demagnetisasi pada mesin pertama,
sehingga menghasilkan penurunan E
1
serta efek demagnetisasi pada mesin kedua dan mengakibatkan peningkatan E
2
. Dengan demikian perbedaan antara E
1
dan E
2
diperkecil dan kondisi stabil diperoleh kembali.
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
90 90
E
2
E
1
I
s
E
r
Gambar II.23 Efek Tegangan Yang Tidak Sama
Misalkan dua mesin dengan karakteristik kecepatan-beban yang tepat sama yang bekerja paralel dengan suatu tegangan apitan bersama sebesar V dan
dengan beban impedansi sebesar Z. Misalkan selanjutnya ggl dari mesin 1 dan mesin 2 sebesar E
1
dan E
2
sedangkan impedansi fasa masing-masing Z
1
dan Z
2
. Tegangan apitan mesin 1 adalah :
V = E
1
– I
1
Z
1
, dan tegangan apitan mesin 2 adalah :
V = E
2
– I
2
Z
2
E
1
E
2
Z
1
Z
2
Z I
1
I
2
I
Gambar II.24 Pembagian Beban Antara Dua Generator
Juga berlaku : V
= I Z = I
1
+ I
2
Z Dari persamaan-persamaan di atas diperoleh :
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
I
1
=
1 1
Z V
E −
, dan
I
2
=
2 2
Z V
E −
, selanjutnya dapat diperoleh pula :
I
1
+ I
2
=
1 1
Z V
E −
+
2 2
Z V
E −
Atau : V
2 2
1 1
2 1
1 1
1 Z
E Z
E Z
Z Z
+ =
+ +
Atau :
V =
Z Z
Z Z
E Z
E 1
1 1
2 1
2 2
1 1
+ +
+
II.4.7 JENIS OPERASI PARALEL GENERATOR
