Studi Performansi Pembangkit Listrik Tenaga Mesin Gas (PLTMG) Di Daerah Krisis Sumatera Utara Chapter III IV

BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu.
Penelitian ini akan dilakukan di PLTMG Paya Pasir Medan. Penelitian akan
dilaksanakan setelah proposal diseminarkan dan disetujui. Lama penelitian
direcanakan selama 2 (dua) bulan.
3.2

Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah generator 3

phasa, alat ukur, dan peralatan lain yang dibutuhkan untuk melakukan penelitian
di PLTMG Paya Pasir Medan.
3.3

Pelaksanaan Penelitian
Pertama kali yang akan dilaksanakan dalam penelitian adalah pengambilan

data dengan melakukan pengukuran langsung di PLTMG Paya Pasir Medan, lalu
menganalisa data dari hasil pengukuran.
3.4


Variabel yang diamati

Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah:
-

Arus pada sisi primer dan sekunder saat beban lebih.

-

Beban pada saat beban lebih.

-

Daya aktif pada system.

-

Cos phi rangkaian.


44

Universitas Sumatera Utara

3.5

Prosedur Penelitian.

Generator adalah sebuah mesin yang mengubah energy mekanik menjadi
energy listrik berdasarkan hokum faraday. Dalam operasi umumnya, generator
yang dihasilkan 15,75 MW menujuke switchyard kemudian dialirkan ke
konsumen melalui saluran transmisi, pada PLTMG Paya Pasir Medan.

45

Universitas Sumatera Utara

3.6 Generator di PLTMG Paya Pasir Medan
Pada PLTMG Paya Pasir Medan, terdapat satu buah generator yang digunakan
untuk menyalurkan daya 2x200 MW dari tegangan 150 kV ke tegangan distribusi

20 kV, mempunyai data-data sebagai berikut.
3.6.1

Generator 1

Gambar 3.1: Generator 1
3.6.2 Genertaor 2

Gambar 3.2: Generator 2

46

Universitas Sumatera Utara

3.7

Data Generator 1 PLTMG Paya Pasir Medan
Berikut ini adalah data Generator 1 PLTMG Paya Pasir Medan

3.7.1


Data Generator 1 Pagi
Tabel 3.1 Generator 1 Pagi
Tegangan

Arus

DayaAktif

(Kv)

(A)

(MW)

07.00

19

50


101

07.20

19

44

102

07.40

19

46

103

08.00


19

47

101

08.20

19

52

102

08.40

19

49


107

09.00

19

53

108

09.20

19

55

106

09.40


19

54

102

10.00

19

48

110

JAM

3.7.2 Data Genertaor 1 Siang
Tabel 3.2 Generator 1 Siang
Tegangan


Arus

(Kv)

(A)

14.00

19

44

109

14.20

19

47


104

JAM

DayaAktif

47

Universitas Sumatera Utara

14.40

19

45

110

15.00


19

46

108

15.20

19

55

102

15.40

19

52

103

16.00

19

53

109

16.20

19

53

107

16.40

19

54

105

17.00

19

48

106

3.8

Data Generator 1 PLTMG PayaPasir Medan
Berikut ini adalah data Generator 2 PLTMG Paya Pasir Medan

3.8.1

Data Generator 2 Pagi
Tabel 3.3 Generator 2 Pagi
Arus

DayaAktif

Tegangan (Kv)

(A)

(MW)

7.00

19

46

103

7.20

19

44

101

7.40

19

47

102

8.00

19

53

107

8.20

19

54

106

8.40

19

48

108

9.00

19

55

110

9.20

19

45

105

9.40

19

52

104

JAM

48

Universitas Sumatera Utara

10.00

3.8.2

19

51

109

Data Generator 2 Siang
Generator 2 Siang

JAM

Tegangan (Kv)

Arus

DayaAktif

14.00

19

55

102

14.20

19

50

108

14.40

19

52

110

15.00

19

49

104

15.20

19

43

109

15.40

19

47

106

16.00

19

54

105

16.20

19

48

107

16.40

19

45

109

17.00

19

52

103

49

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
HASIL PENETIAN DAN PEMBAHASAN
Generator pembangkit PLTMG Paya Pasir Medan adalah energy
mekanik menjadi energy listrik dengan tegangan 30,7 MW ( 52,5 MVA).
Terdapat dua buah Generator yang sama dengan merk WARTSILA.
4.1

Umum.
Berdasarkan data pada Tabel 3.1 sampai Tabel 3.4, dengan

memperhatikan data persamaan maka akan didapat daya yang dihasilkan.
Sebagai contoh digunakan data untuk pembebanan generator.
Hasil data generator 1 pagi :
1.

� = √3. �. �

� = √3.19000. 5000

� = 164,5

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

2.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4400

���� = 0,61
� = 144,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

���� = 0,70
50

Universitas Sumatera Utara

3.

� = √3. �. �

� = √3.19000.4600

� = 151,3

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

4.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4700

���� = 0,68
� = 154,6

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

5.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5200

���� = 0,65
� = 171,1

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

6.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4900

���� = 0,59
� = 161,2
51

Universitas Sumatera Utara

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

7.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5300

���� = 0,66
� = 174,4

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

8.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5500

���� = 0,61
� = 180,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

9.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5400

���� = 0,58
� = 177,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;

52

Universitas Sumatera Utara

���� =

���� =

� �

� � �



���� = 0,57

, � �

10. � = √3. �. �

� = √3.19000.4800

� = 157,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

4.1.1 Data Generator 1 Pagi

���� = 0,69

Tabel 4.1 Pembebanan Generator 1 Pagi hari
Tegangan

Arus

DayaAktif

DayaSemu

(Kv)

(A)

(MW)

(MVA)

7.00

19

50

101

164,5

0,61

7.20

19

44

102

144,7

0,70

7.40

19

46

103

151,3

0,68

8.00

19

47

101

154,6

0,65

8.20

19

52

102

171,1

0,59

8.40

19

49

107

161,2

0,66

9.00

19

53

108

174,4

0,61

9.20

19

55

106

180,9

0,58

9.40

19

54

102

177,7

0,57

JAM

Cos φ

53

Universitas Sumatera Utara

10.00

19

48

110

157,9

0,69

Hasil data generator 1 siang
1.

� = √3. �. �

� = √3.19000.4400

� = 144,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

2.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4700

���� = 0,75
� = 154,6

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

3.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4500

���� = 0,67
� = 148

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �


� �

���� = 0,74
54

Universitas Sumatera Utara

4.

� = √3. �. �

� = √3.19000.4600

� = 151,3

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

5.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5500

���� = 0,71
� = 180,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

6.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5200

���� = 0,56
� = 171,1

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

7.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5300

���� = 0,60
� = 174,4

55

Universitas Sumatera Utara

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

8.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5300

���� = 0,62
� = 174,4

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

9.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5400

���� = 0,61
� = 177,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

10. � = √3. �. �

� = √3.19000.4800

���� = 0,59
� = 157,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;

56

Universitas Sumatera Utara

���� =

���� =

� �

� � �



���� = 0,67

, � �

4.1.2 Data Generator 1 Siang
Tabel 4.2 Pembebanan Generator 1 Siang hari
Tegangan

Arus

DayaAktif

DayaSemu

(Kv)

(A)

(MW)

(MVA)

14.00

19

44

109

144,7

0,75

14.20

19

47

104

154,6

0,67

14.40

19

45

110

148

0,74

15.00

19

46

108

151,3

0,71

15.20

19

55

102

180,9

0,56

15.40

19

52

103

171,1

0,60

16.00

19

53

109

174,4

0,62

16.20

19

53

107

174,4

0,61

16.40

19

54

105

177,7

0,59

17.00

19

48

106

157,9

0,67

JAM

Cos φ

Hasil data generator 2 pagi
1.

� = √3. �. �

� = √3.19000.4600

� = 151,3

57

Universitas Sumatera Utara

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

2.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4400

���� = 0,58
� = 144,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

3.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4700

���� = 0,69
� = 154,6

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

4.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5300

���� = 0,65
� = 174,4

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;

58

Universitas Sumatera Utara

���� =

���� =

5.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5400

���� = 0,61
� = 177,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

6.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4800

���� = 0,59
� = 157,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

7.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5500

���� = 0,68
� = 180,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

���� = 0,60
59

Universitas Sumatera Utara

8.

� = √3. �. �

� = √3.19000.4500

� = 148

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

9.

� �

� � �


� �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5200

���� = 0,70
� = 171,1

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

10. � = √3. �. �

� = √3.19000.5100

���� = 0,60
� = 167,8

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

4.1.3 Data Generator 2 Pagi

���� = 0,64

Tabel 4.3 Pembebanan Generator 2 Pagi hari

60

Universitas Sumatera Utara

Tegangan

Arus

DayaAktif

DayaSemu

(Kv)

(A)

(MW)

(MVA)

7

19

46

103

151,3

0,68

7.2

19

44

101

144,7

0,69

7.4

19

47

102

154,6

0,65

8

19

53

107

174,4

0,61

8.2

19

54

106

177,7

0,59

8.4

19

48

108

157,9

0,68

9

19

55

110

180,9

0,60

9.2

19

45

105

148

0,70

9.4

19

52

104

171,1

0,60

10

19

51

109

167,8

0,64

JAM

Cos φ

Hasil data generator 2 siang
1.

� = √3. �. �

� = √3.19000.5500

� = 180,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

2.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5000

���� = 0,56
� = 164,5
61

Universitas Sumatera Utara

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

3.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5200

���� = 0,65
� = 171,1

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

4.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4900

���� = 0,64
� = 161,2

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

5.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4300

���� = 0,64
� = 141,5

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;

62

Universitas Sumatera Utara

���� =

���� =

6.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4700

���� = 0,77
� = 154,6

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

7.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.5400

���� = 0,68
� = 177,7

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

8.

� �

� � �



, � �

� = √3. �. �

� = √3.19000.4800

���� = 0,59
� = 157,9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



, � �

���� = 0,67
63

Universitas Sumatera Utara

9.

� = √3. �. �

� = √3.19000.4500

� = 148

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �


���� = 0,73

� �

10. � = √3. �. �

� = √3.19000.5200

� = 171,1

Sedangkan untuk mendapatkan nilai cos�, dapat dihitung dengan
persamaan;
���� =

���� =

� �

� � �



���� = 0,60

, � �

4.1.4 Data Generator 2 Siang
Tabel 4.4 Pembebanan Generator 2 Siang hari
Tegangan
JAM

Arus

DayaAktif

DayaSemu

Cos φ

(Kv)
14

19

55

102

180,9

0,56

14.2

19

50

108

164,5

0,65

14.4

19

52

110

171,1

0,64

15

19

49

104

161,2

0,64

64

Universitas Sumatera Utara

15.2

19

43

109

141,5

0,77

15.4

19

47

106

154,6

0,68

16

19

54

105

177,7

0,59

16.2

19

48

107

157,9

0,67

16.4

19

45

109

148

0,73

17

19

52

103

171,1

0,60

4.2

Analisis Hasil Penelitian.

Untuk mempermudah analisa, maka perlu di buat grafik-grafik yang
menampilkan data-data yang telah ada. Berdasarkan data-data di atas, maka
beberapa hal yang dapat dijadikan perbandingan, diantaranya di tampilkan pada
grafik di berikut ini :
4.2.1 Perbandingan Daya Aktif dan Daya Semu
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan daya aktif dan daya semu pada Generator 1

65

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.1 Perbandingan Daya Aktif dan Daya Semu pada Generator 1 di
Pagi Hari

Gambar 4.2 Perbandingan Daya Aktif dan Daya Semu pada Generator 1 di
Siang Hari
4.2.2 Perbandingan Daya Aktif dan Daya Semu
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan daya aktif dan daya semu pada Generator 2

66

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.3 Perbandingan Daya Aktif dan Daya Semu pada Generator 2 di
Pagi Hari

Gambar 4.4 Perbandingan Daya Aktif dan Daya Semu pada Generator 2 di
Siang Hari

67

Universitas Sumatera Utara

BAB V
KESIMPULAN
V.I KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dan analisa yang dilakukan maka dapat diperoleh
beberapa kesimpulan sebagai berikut .
1. Analisis daya semu yang didapat pada generator .saat beban pagi hari
180,9 MVA dan saat siang hari 174,4 MVA , sedangkan pada generator 2
pada saat beban pagi hari 177,7 MVA dan pada saat siang hari 171,1
MVA
2. Semakin besar beban yang terpasang pada generator maka akan besar pula
tekanan gas pada generator tersebut
3. Perbandingan daya aktif dan daya semu pada generator , akan
mempengaruhi tekanan gas pada generator.
V.I SARAN
Adapun saran dari penulis sebagai pengembang dari tugas akhir ini adalah
sebagai berikut .
1. Dalam pengoperasian generator semakin besar beban yang dipasang
harus sesuai dengan standar yang diperolehkan .
2. Perawatan pada generator harus terus dilakukan secara berkala sesuai
yang telah ditetapkan oleh pabrikan agar generator tetap berfungsi .

68

Universitas Sumatera Utara