Pembangkit Listrik Tenaga Gas PLTG Ujung (1)
Program Studi Teknik Elektro Universitas Atma Jaya Makassar
Disusun Oleh: Jeremias Leda, ST., M.Sc.
Makassar, Oktober 2010
HALAMAN PENGESAHAN
1. Judul Penelitian : Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
Ujung Pandang
2. Bidang Penelitian
: Teknik Elektro
3. Peneliti
a. Nama Lengkap : Jeremias Leda, S.T., M.Sc.
b. Jenis Kelamin
:L
c. NIP / NIDN
: - / 09 14 05 72 03
d. Disiplin Ilmu
: Teknik Elektro
e. Pangkat/Golongan : Penata Muda Tkt.I / III c
f. Jabatan Fungsional
: Lektor
g. Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Elektro
h. Alamat : Jln. Tj.Alang 23, Makassar 90244
i. Telp/Fax : 0411 871038 / 0411 870294 j. Alamat Rumah
: Jln. Baji Ateka II/21, Makassar 90134 k. Telp/Fax/email
Makassar, 23 Oktober 2010
Mengetahui,
D e k a n Fakultas Teknik, Peneliti,
N. Tri S. Saptadi, SKom. MT. MM. Jeremias Leda, S.T., M.Sc. NIDN: 09 07 06 75 02
NIDN: 09 14 05 72 03
Kepala Perpustakaan, Ketua LPPM,
Natalia Manafe, S.Sos. Kunradus Kampo, SE., M.Si. NIDN: 09 26 11 61 02
KATA PENGANTAR
Dalam penyusunan karya tulis ilmiah ini, penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak dan oleh karena itu penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tulus kepada:
1. Bapak Purnomo, S.T., S.E. selaku Manager PT. PLN (Persero) Sektor Tello yang telah memberikan ijin pengumpulan data lapangan serta memberikan pengesahannya terhadap karya tulis ini.
2. Bapak Hamzah, selaku Manager Unit PLTG/U PT. PLN (Persero) Sektor Tello yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam proses penyusunan karya tulis ini serta saat pengumpulan data.
3. Bapak Kamaluddin Husain, selaku SPU Harliskon PLTG/U PT. PLN (Persero) Sektor Tello yang telah menyediakan waktunya untuk menerangkan berbagai informasi terkait, sehubungan dengan penyusunan karya tulis ini dan juga telah menyediakan data yang sangat diperlukan.
4. Terima kasih juga kami sampaikan kepada rekan-rekan seprofesi, teman serta semua pihak yang langsung ataupun tidak langsung memberikan dukungan dan saran namun tidak dapat kami sebutkan satu per satu.
Seperti kata pepatah, tiada gading yang tak retak, maka penulis sadar bahwa karya tulis ini pun masih banyak kekurangan. Untuk itu, segala kritik, saran serta koreksi terhadap penyempurnaannya sangatlah diharapkan.
Akhir kata semoga karya tulis ini bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Makassar, 23 Oktober 2010
Penulis/Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman COVER PENGESAHAN
1 KATA PENGANTAR
2 DAFTAR ISI
3 ABSTRAK
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Peranan Sistem Ketenagalistrikan
1.2 PLTG Ujung Pandang dan Sistem Interkoneksi
7 Sulawesi Selatan
1.3 Batasan Bahasan
BAB II LANDASAN TEORITIS
2.1 Minyak dan Gas Alam Indonesia
2.2 Prinsip Kerja PLTG
2.3 Operasi PLTG
2.5 Keunggulan dan Kelemahan PLTG
2.6 Perencanaan Teknik PLTG
2.7 Bagian-bagian Utama
BAB III DATA TEKNIS
3.1 Data Lapangan
3.2 Operasi Kelistrikan PLTG General Electric
BAB IV PELAKSANAAN PEMBANGUNAN
4.1 Analisis Mengenai Dampak Lingkungan
4.2 Pekerjaan Persiapan, Pelaksanaan dan Komisioning
4.3 Pengoperasian dan Syarat-syarat Teknis
BAB V INFORMASI DALAM GAMBAR
BAB VI KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
ABSTRAK
Pembangkit Listrik Tenaga Gas atau PLTG tergolong unit yang masa startnya singkat yaitu sekitar 15-30 menit yang mana umumnya distart tanpa pasokan daya dari luar karena menggunakan mesin diesel sebagai penggerak awalnya. PLTG didesain untuk memikul beban puncak atau peak load karena dapat dibebani lebih tinggi 10% dari ratingnya selama kurang lebih dua jam.
PLTG yang ada pada PT. PLN Sektor Tello Makassar, salah satunya adalah PLTG General Electric, dengan kapasitas 2 × 45.400 kVA yang mulai beroperasi sejak tahun 1997. Pembangkit ini menggunakan diesel start engine dengan speed-tronic mark
5 sebagai pengendali kecepatan. Turbin gas dikopel melalui gear-box dengan generator sinkron 11,5 kV dan daya output disalurkan ke switchyard 150 kV melalui kabel tanah setelah melewati trafo step-up 11,5 kV / 150 kV.
Untuk melayani keperluan peralatan bantu, PLTG General Electric mempunyai trafo pemakaian sendiri dengan daya 1.600 kVA, tegangan 11,5kV/380V. Sisi tegangan tinggi trafo pemakaian sendiri dihubungkan ke switchgear 11,5 kV melalui kabel berisolasi. Titik bintang sisi tegangan rendah dari tiap unit trafo pemakaian sendiri ditanahkan langsung. AC power supply untuk start pada kondisi normal dan pada saat operasi, supply daya untuk start alat-alat bantu diperoleh dari trafo pemakaian sendiri tersebut. Supply daya diperoleh dari tap trafo tenaga di sisi 11,5 kV dan diturunkan tegangannya melalui trafo pemakaian sendiri. Pada saat black start/stop, supply daya AC untuk kontrol alat bantu diperoleh dari busbar 150 kV yang diturunkan tegangannya melalui trafo daya dan kemudian diturunkan lagi melalui trafo pemakaian sendiri.
Sistem proteksi PLTG General Electric telah menggunakan relay numeric yang mana dikendalikan oleh microprocessor. Relay numeric/digital yang digunakan adalah DGP System. DGP system adalah sebuah mikroprosesor yang dikombinasikan dengan relay digital di mana menggunakan sampling bentuk gelombang dari arus dan tegangan input untuk keperluan proteksi, control, dan monitoring generator.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Peranan Sistem Ketenagalistrikan
Sistem ketenagalistrikan dapatlah dipergunakan sebagai indikator pertumbuhan ekonomi. Produk Domestik Bruto (PDB) sebagai indikator pertumbuhan ekonomi pada dasarnya berkaitan erat dengan penyediaan tenaga listrik, sedangkan konsumsi listrik dalam kWh per kapita menyatakan tingkat industrialisasi yang telah dicapai.
Kondisi ketenagalistrikan di Indonesia ditandai oleh dua hal pokok yang sangat menonjol yaitu pertama, konsumsi tenaga listrik per kapita masih rendah. Pada tahun 1990/1991 konsumsi tenaga listrik baru mencapai 260 kWh per kapita, dibandingkan dengan Malaysia 1.067 kWh per kapita, Thailand 514 kWh per kapita dan Jepang 3.500 kWh per kapita. Kedua, pertumbuhan permintaan yang relatif tinggi. Hal ini dapat diketahui melalui pertumbuhan daya terpasang dan produksi tenaga listrik PLN yang rata-rata mencapai 14,5% per tahun. Kedua hal pokok tersebut menyebabkan besarnya kebutuhan akan dana investasi untuk pembangunan ketenagalistrikan di Indonesia.
Seirama dengan perkembangan kebutuhan tenaga listrik oleh pelanggan, sistem tenaga listrik di Indonesia berkembang pula mengikuti irama perkembangan pemakaian tenaga listrik yang dilayaninya. Tenaga listrik dibangkitkan oleh pusat-pusat listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP dan PLTD, kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik tegangan yang ada di pusat-pusat listrik.
Saluran transmisi tegangan tinggi di Indonesia, umumnya mempunyai tegangan
66 kV, 150 kV dan 500 kV. Khusus 500 kV, dalam praktek saat ini disebut tegangan ekstra tinggi. Masih ada beberapa saluran transmisi tegangan 30 kV, namun sudah tidak dikembangkan lagi oleh PLN. Karena saluran udara harganya lebih murah dibandingkan dengan kabel tanah maka saluran transmisi PLN kebanyakan berupa saluran udara. Namun, kerugian saluran udara adalah mudah terganggu misalnya terkena sambaran petir, pohon tumbang dan lain-lain.
Setelah disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah tenaga listrik ke Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan, menjadi tegangan menengah atau yang disebut tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang dipakai PLN adalah 20 kV, 12 kV dan 6 kV. Saat ini tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 kV. Jaringan setelah keluar dari GI disebut jaringan distribusi sedangkan jaringan antara pusat listrik dan GI biasa disebut jaringan transmisi.
Tenaga listrik yang disalurkan setelah melewati jaringan distribusi primer maka kemudian diturunkan lagi tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah dengan tegangan 380/220 Volt untuk disalurkan melalui jaringan tegangan rendah untuk kemudian disalurkan ke rumah pelanggan, sebagaimana ditunjukkan pada gambar-1 pada halaman berikut.
Rekening listrik pelanggan tergantung dari daya tersambung dan pemakaian kWH, oleh karena itu PLN memasang pembatas daya dan kWH meter. Instalasi PLN pada umumnya hanya sampai pada kWH meter tersebut.Setelah melalui kWH meter, tenaga listrik kemudian memasuki instalasi rumah milik pelanggan, yang langsung dapat dipergunakan untuk menjalankan peralatan listrik misalnya lampu, setrika, lemari es, TV, radio dan lain-lain.
Selain rumah tinggal, pelanggan PLN juga adalah pabrik, kantor, institusi, lembaga dan lain sebagainya. Nampak bahwa besar kecilnya konsumsi tenaga listrik ditentukan sepenuhnya oleh pelanggan, yaitu tergantung bagaimana pelanggan menggunakan alat-alat listriknya. PLN kemudian harus menyesuaikan daya listrik yang dibangkitkan dari waktu ke waktu.
Pusat Listrik
Saluran Transmisi
Gardu Induk
Jaringan Distribusi JTM
Gardu Distribusi
Gambar-1. Proses Penyediaan Tenaga Listrik
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa sistem tenaga listrik adalah sekumpulan pusat pembangkit listrik dan gardu induk atau pusat beban yang satu sama lainnya saling dihubungkan oleh jaringan transmisi sehingga merupakan suatu kesatuan interkoneksi sebagaimana tampak pada gambar-2.
PLTA ~
~ PLTU PLTG ~
GI GI
Aliran daya
Aliran daya
Aliran daya
Gambar-2. Interkoneksi Sistem Tenaga Listrik
Apabila jumlah pelanggan yang harus dilayani adalah jutaan maka daya listrik yang harus dibangkitkan jumlahnya juga dapat mencapai ribuan mega-Watt. Untuk itu diperlukan beberapa pusat listrik dan GI untuk melayani kebutuhan pelanggan. Salah satu pusat listrik yang melayani pelanggan di wilayah kota Makassar dan sekitarnya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) Ujung Pandang sebagaimana dijelaskan pada sub-bab berikut ini.
1.2 PLTG - Ujung Pandang Dan Sistem Interkoneksi Sulawesi Selatan Sistem kelistrikan Sulawesi Selatan saat ini merupakan sistem ring, yang terdiri beberapa pusat pembangkit, gardu induk dan jaringan transmisi yang saling berhubungan dengan tegangan kerja 30 kV, 70 kV dan 150 kV. PT PLN Sulawesi Selatan memiliki beberapa pembangkit yang beroperasi untuk menyuplai tersedianya pasokan daya listri bagi konsumen.
Adapun topologi pembangkit utama sistem Sulawesi Selatan tersebut terdiri dari milik PLN yaitu PLTA Bakaru dengan daya 2 × 63 MW, Tello (D/U/G) 132 MW dan PLTA Bilibili 20 MW, serta milik swasta yaitu PLTGU Sengkang 3 × 65 MW, PLTD Suppa 62 MW, PLTD sewa Tello 10 MW, sebagaimana nampak pada gambar berikut:
Obyek Tulisan
Gambar-3. Topologi Sistem Interkoneksi Sulawesi Selatan
1.3 Batasan Bahasan PLTG Ujung Pandang terdiri dari beberapa unit yaitu PLTG WestCan dengan kapasitas 14.5 kVA, Alsthom1 berkapasitas 26.7 kVA dan Alsthom2 dengan kapasitas 25.125 kVA serta GE berkapasitas 2×45.400 kVA. Makalah ini menguraikan detail
PLTG GE (General Electric) berikut kontrol dan proteksinya.
BAB II LANDASAN TEORITIS
2.1 Minyak dan Gas Alam Indonesia
Energi minyak masih merupakan sumber daya utama yang dipergunakan oleh pusat pembangkit, terutama sebagai bahan bakar pada pembangkit listrik tenaga uap, tenaga diesel dan tenaga gas. Ketergantungan pada bahan bakar minyak juga disebabkan antara lain oleh struktur geografis Indonesia yang terdiri dari banyak pulau.
Sementara itu, potensi gas alam Indonesia sekitar 38,2 triliun CF dan sebagian besar terletak di Kalimantan. Disamping batubara dan minyak bumi, gas alam merupakan sumber energi primer yang sangat berperan pada waktu-waktu mendatang.
Tabel 1. Potensi Gas Alam Indonesia
Lokasi
Potensi (CF)
Pulau lainnya
Total
CF: cubic feet, satuan isi untuk gas alam. (Diambil dari; Zuhal, Ketenagalistrikan Indonesia, 1995)
2.1.1 Mata rantai industri energi berbasis minyak bumi.
Industri energi berbasis minyak bumi meliputi semua aktivitas industri yang terkait dengan penambangan minyak bumi dan pengolahannya menjadi berbagai macam produk baik yang terkait bahan bakar maupun non bahan bakar.
Industri hulu dalam hal ini meliputi semua aktivitas industri yang terkait dengan eksplorasi dan penambangan minyak bumi yang menghasilkan minyah mentah. Industri menengah meliputi semua aktivitas yang terkait dengan pengolahan minyak mentah menjadi berbagai produk final baik bahan bakar maupun non bahan bakar. Sedangkan industri hilir meliputi semua aktivitas yang mempersiapkan produk dalam bentuk final sehingga siap dikonsumsi penggunanya (misalnya SPBU, industri pengisian tabung gas LPG dan sebagainya). Sementara itu, industri pendukung meliputi aktivitas transportasi atau distribusi dan aktivitas-aktivitas terkait pembangunan sarana dan prasarana serta jasa-jasa yang diperlukan dalam rangka membentuk mata rantai industri terkait.
Gambar-4 memperlihatkan mata rantai industri energi berbasis minyak bumi dari hulu hingga hilir, yang memperlihatkan dua jalur (line) industri energi berbasis minyak bumi. Yang pertama adalah jalur sekarang (existing line) sedangkan yang kedua adalah jalur lanjut (advanced line). Jalur sekarang dimulai dari eksplorasi dan penambangan minyak dengan cara yang telah dilakukan sekarang (metode penambangan konvensional dengan pengeboran biasa maupun dibantu dengan pemompaan). Jalur ini dilanjutkan ke semua jalur industri menengah dan hilir yang terdapat pada gambar tersebut.
Metode penambangan konvensional pada umumnya hanya mampu untuk mengambil sekitar 40% dari semua potensi minyak bumi yang terkandung dalam sebagian besar reservoar. Sementara itu penemuan reservoar minyak baru semakin sulit. Hal ini mendorong penerapan teknologi penambangan minyak (enhanced oil recovery) Metode penambangan konvensional pada umumnya hanya mampu untuk mengambil sekitar 40% dari semua potensi minyak bumi yang terkandung dalam sebagian besar reservoar. Sementara itu penemuan reservoar minyak baru semakin sulit. Hal ini mendorong penerapan teknologi penambangan minyak (enhanced oil recovery)
Teknologi penambangan minyak lanjut meliputi berbagai cara seperti injeksi uap, injeksi surfaktan, penggunaan gelombang suara ultrasonik atau kombinasi dari berbagai metode ini. Injeksi uap membutuhkan energi kalor untuk menghasilkan uap bertekatan tinggi yang akan diinjeksikan ke revervoar. Disamping itu diperlukan energi listrik untuk menggerakkan peralatan mekanik dan elektrik terkait proses ini. Energi kalor dan listrik ini bisa diperoleh dari reaksi nuklir, konversi sumber daya energi terbarukan menjadi kalor maupun pembakaran bahan bakar konvensional.
Pada proses injeksi surfaktan, disamping diperlukan material surfaktan juga diperlukas energi terkait dengan proses injeksinya. Penggunaan gelombang suara ultrsonik membutuhkan energi untuk mengoperasikan pembangkit gelombang suara.
Dengan demikian jalur lanjut (advanced line) adalah berupa penambangan dengan metode lanjut (enhanced oil recovery). Jalur berikutnya terkait dengan jalur industri menengah dan hilir tidak berbeda dengan pada metode penambangan konvensional.
Industri Hulu
Industri menengah
Industri Hilir
Eksplorasi RESIDU ANEKA PRODUK RESIDU
Limbah ( CO 2 , SO x ,
NO x )
PRODUK Sumber
ENERGI daya
PENAMBAN-
PEMBANGKIT
LISTRIK minyak
LISTRIK (PLTU minyak, PRODUK bumi
GAN
KONVENSI- ONAL
INDUSTRI
PLTG minyak,
minyak, PLTD
PENAMBANGAN
MINYAK
METODE Industri PRODUK LANJUT
hilir bahan BAHAN (ENHANCED OIL
BAKAR RECOVERY)
Pengolahan
untuk aneka
bakar HIDRO-
bahan bakar
(SPBU, KARBON
dan
Pengisian gas)
CAIR
penyimpanan
Energi kalor dari
ANEKA PRODUK
Reaktor nuklir
Industri kimia PRODUK atau sumber
HIDROKARBON
berbasis energi terbarukan
Pengolahan
CAIR
untuk non
karbon / NON hidrokarbon
ENERGI atau lainnya
bahan bakar
dan penyimpanan
PRODUK GAS
Industri bahan
bakar gas
PRODUK BAHAN BAKAR GAS
Gambar-4. Mata rantai industri energi berbasis minyak bumi.
2.1.2 Mata rantai industri energi berbasis gas alam
Industri energi berbasis gas alam meliputi semua aktivitas industri yang terkait dengan penambangan gas alam dan pengolahannya menjadi berbagai macam produk baik yang terkait bahan bakar (energi) maupun non bahan bakar (non energi).
Industri hulu dalam hal ini meliputi semua aktivitas industri yang terkait dengan eksplorasi dan penambangan gas alam. Industri menengah meliputi semua aktivitas yang terkait dengan pengolahan gas alam menjadi berbagai produk final baik bahan bakar Industri hulu dalam hal ini meliputi semua aktivitas industri yang terkait dengan eksplorasi dan penambangan gas alam. Industri menengah meliputi semua aktivitas yang terkait dengan pengolahan gas alam menjadi berbagai produk final baik bahan bakar
Gambar-5 memperlihatkan mata rantai industri energi berbasis gas alam dari hulu hingga hilir.
Industri Hulu
Industri menengah
Industri Hilir
Eksplorasi
Limbah ( CO 2 , SO x ,
NO x )
PRODUK ENERGI
PEMBANGKIT
PRODUK LISTRIK LISTRIK ENERGI
Sumber
INDUSTRI
daya gas PENAMBAN-
bumi GAN
PLTGU)
KONVENSI- ANAN
Industri hilir ONAL
GAS
PRODUK bahan bakar
gas (pengisian BAKAR GAS
PENGOLAHAN GAS Pencairan Gas
(Polimerisasi) Industri kimia berbasis
PRODUK
karbon / NON ENERGI
Hidrokarbon
Pengolahan untuk
hidrokarbon
cair
non bahan bakar
PRODUK
Pengolahan untuk
Industri hilir BAHAN BAKAR bahan bakar
HIDROKARBON
bahan bakar
cair CAIR
Gambar-5. Mata rantai industri energi berbasis gas bumi
Jalur yang telah ada sekarang (existing line) pada mata rantai industri energi berbasis gas alam tidak melibatkan penggunaan gas untuk menghasilkan bahan bakar cair. Pengolahan gas menjadi bahan bakar cair merupakan alternatif bagi pengembangan ke depan untuk memberikan solusi jangka pendek bagi kelangkaan bahan bakar hidrokarbon cair yang dihasilkan dari industri energi berbasis minyak bumi. Penggunaan bahan bakar yang berasal dari gas alam sebagai pengganti minyak bumi cukup prospektif karena rentang waktu ketersediaan cadangan gas alam lebih panjang daripada rentang waktu ketersediaan cadangan minyak bumi. Pengolahan gas alam (sebagian besar terdiri
dari CH 4 ) menjadi senyawa hidrokarbon cair dilakukan dengan polimerisasi.
2.2 Prinsip Kerja PLTG
Pembangkitan adalah proses produksi tenaga listrik yang dilakukan dalam pusat- pusat tenaga listrik atau sentral-sentral dengan menggunakan generator. PLTG adalah salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai prime mover-nya dengan gas sebagai fluida kerjanya. Dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya, Pembangkitan adalah proses produksi tenaga listrik yang dilakukan dalam pusat- pusat tenaga listrik atau sentral-sentral dengan menggunakan generator. PLTG adalah salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai prime mover-nya dengan gas sebagai fluida kerjanya. Dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya,
Seperti juga PLTD, PLTG atau turbin gas merupakan mesin dengan proses pengoperasian dalam (internal combustion). Bahan bakar berupa minyak atau gas alam dibakar di dalam ruang pembakaran (combustor). Udara yang memasuki kompresor setelah mengalami tekanan bersama-sama dengan bahan bakar disemprotkan ke ruang pembakaran untuk melakukan proses pembakaran. Gas panas ini berfungsi sebagai fluida kerja yang memutar roda turbin bersudu yang terkopel dengan generator sinkron kemudian mengubah energi mekanis menjadi energi listrik (Lihat Gambar-3).
PLTG merupakan mesin bebas getaran, tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi (bolak-balik). Temperatur turbin gas (900 - 1.300 °C) jauh lebih tinggi dari pada jenis turbin yang lain. Efesiensi konversi thermalnya mencapai 20%-30%. PLTG berfungsi memikul beban puncak karena membutuhkan bahan bakar yang sangat besar dengan biaya mahal ( biaya investasi rendah tapi biaya operasi tinggi).
Pada gambar-3 berikut, diperlihatkan konsep dasar pembangkitan dengan sistem PLTG. Udara masuk ke dalam kompressor untuk dinaikkan tekanannya menjadi kurang
lebih 13 kg/cm 2 kemudian udara tekan tersebut dialirkan menuju ruang bakar. Apabila digunakan BBG (Bahan Bakar Gas) maka gas dapat langsung dicampur dengan udara
tekan tadi untuk dibakar. Tetapi bila digunakan BBM (Bahan Bakar Minyak), maka BBM tersebut harus dijadikan kabut terlebih dahulu baru dicampur dengan udara tekan untuk selanjutnya dibakar. Teknik mencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangat berpengaruh pada efisiensi pembakaran.
Gambar-6 Prinsip Kerja PLTG
Pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar menghasilkan gas bersuhu tinggi sampai
kira-kira 900 - 1.300 2 C dengan tekanan 13 kg/cm . Gas hasil pembakaran ini kemudian dialirkan menuju turbine untuk disemprotkan kepada sudu-sudu turbine sehingga energi
gas dikonversikan menjadi energi mekanik pada poros turbin. Energi mekanik pada poros digunakan untuk memutar generator yang pada akhirnya menghasilkan energi
listrik. Karena pembakaran yang terjadi pada sistem turbin gas mencapai suhu 1.300 o C maka sudu-sudu turbin dan porosnya perlu didinginkan dengan udara atau hidrogen.
Suhu yang tinggi inilah yang merupakan sebab utama timbul ke-ausan apabila unit PLTG di start-stop.
2.3 Operasi PLTG
Secara garis besar urutan kerja dari proses operasi PLTG adalah sebagai berikut:
1. Proses starting Pada proses start awal untuk memutar turbin menggunakan mesin diesel sampai
putaran poros turbine/compressor mencapai putaran 3.400 rpm maka secara otomatis diesel dilepas dan akan berhenti.
2. Proses kompressi Udara dari luar kemudian dihisap melalui air inlet oleh kompresor dan masuk ke ruang bakar dengan cara dikabutkan bersama bahan bakar lewat nozzle secara terus menerus dengan kecepatan tinggi.
3. Transformasi energi thermis ke mekanik Kemudian udara dan bahan bakar dikabutkan ke dalam ruang bakar diberi pengapian (ignition) oleh busi (spark plug) pada saat permulaan pembakaran. Pembakaran seterusnya terjadi terus menerus dan hasil pembakarannya berupa gas bertemperatur dan bertekanan tinggi dialirkan ke dalam cakram melalui sudu-sudu yang kemudian diubah menjadi tenaga mekanis pada perputaran porosnya.
4. Transformasi energi mekanik ke energi listrik. Poros turbin berputar hingga 5.100 rpm, yang sekaligus memutar poros generator sehingga menghasilkan tenaga listrik. Putaran turbin 5.100 rpm diturunkan oleh load gear menjadi 3.000 rpm, dan kecepatan putaran turbin ini digunakan untuk memutar generator.
5. Udara luar yang dihisap masuk compressor, kemudian dimanfaatkan hingga pada sisi keluarannya menghasilkan tekanan yang cukup tinggi. Bersama dengan udara yang yang bertekanan tinggi, bahan bakar dikabutkan secara terus menerus dan hasil dari pembakaran tersebut dengan suatu kecepatan yang tinggi mengalir dengan perantaraan transition piece menuju nozzle dan sudu - sudu turbin dan pada akhirnya keluar melalui exhaust dan dibuang ke udara bebas.
2.4 Pendinginan
C, akan sangat baik dan kadang-kadang memang diperlukan untuk menyediakan pendinginan buatan bagi bagian-bagian mesin yang panas (sudu-sudu bergerak, piringan dan casing). Ada beberapa metode pendinginan permukaan sudu-sudu turbin yaitu:
0 Ketika men-design turbin gas yang bekerja pada suhu diatas 650
Internal liquid cooling Pendinginan dengan menolak panas yang menuju piringan Pendinginan udara
Sistem pendinginan pada sudu-sudu turbin dan porosnya dilakukan dengan udara yang diambil dari kompressor. Untuk keperluan ini ada lubang pendingin pada sudu-sudu turbin dan poros yang dalam pembuatannya memerlukan teknologi canggih. Sedangkan pendinginan dengan minyak pelumas dilakukan dengan system heat exchanger konvensional.
Pendinginan rotor turbin
2.5 Keunggulan Dan Kelemahan PLTG
Dari segi operasi, unit PLTG tergolong unit yang masa startnya singkat yaitu sekitar 15 ~ 30 menit dan umumnya dapat distart tanpa pasokan daya listrik dari luar, karena menggunakan mesin diesel sebagai penggerak awalnya. (Diesel engine motor start ). Dari segi pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktu pemeliharaan (time between overhaul ) yang pendek yaitu sekitar 4000 ~ 5000 jam operasi. Selain ukuran jam operasi juga dapat dipakai jumlah start-stop sebagai acuan dalam penentuan waktu overhaul . Jadi walaupun belum mencapai 5000 jam operasi tetapi telah mencapai 300 kali start-stop maka unit PLTG tersebut sudah harus di-inspeksi untuk pemeliharaan. Dalam proses inspeksi, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah bagian-bagian yang
terkena aliran gas hasil pembakaran yang suhunya bisa mencapai 1.300 o C seperti ruang bakar, saluran gas panas (hot-gas-path) dan juga sudu-sudu turbin. Bagian-bagian ini
umumnya mengalami kerusakan (retak) sehingga perlu dilas atau diganti bila perlu. Proses start-stop akan mempercepat proses kerusakan (keretakan) karena proses start-stop menyebabkan proses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil pada bagian- bagian yang disebutkan di atas. Hal ini disebabkan sewaktu unit PLTG dingin suhunya
sama dengan suhu ruangan yaitu sekitar 30 o
C namun pada saat beroperasi suhunya dapat mencapai hingga 1.300 o
C, demikian pula sebaliknya. Pada saat unit PLTG shut- down , porosnya harus tetap diputar secara perlahan untuk menghindari terjadinya pembengkokan pada poros hingga suhunya dianggap cukup aman untuk itu.
Dengan memperhatikan buku petunjuk dari pabrik, ada unit PLTG boleh dibebani lebih tinggi 10% dari ratingnya untuk waktu 2 jam yang diistilahkan sebagai Peak Operation . Pengoperasian dalam kondisi seperti ini perlu diperhitungkan sebagai proses pemendekan selang waktu inspeksi dan pemeliharaan karena peak operation ini menambah keausan yang terjadi pada turbin sebagai akibat kenaikan suhu operasi.
Dari segi aspek lingkungan, yang perlu mendapat perhatian adalah masalah kebisingan, jangan sampai melebihi ambang batas yang diizinkan. Masalah lainnya adalah masalah kebocoran instalasi bahan bakar yang perlu mendapat perhatian khususnya dari bahaya kebakaran.
Unit PLTG umumnya merupakan unit pembangkit dengan efisiensi yang paling rendah, yaitu sekitar 15 ~ 25 % saja. Sementara ini sedang dikembangkan penggunaan Aero Derivative Gas Turbine yaitu turbin gas pesawat terbang yang dimodifikasi menjadi turbin penggerak generator. Hal ini dilakukan karena untuk daya output yang sama diperoleh dimensi yang lebih kecil.
2.6 Perencanaan Teknik PLTG
Perencanaan Teknik PLTG lebih banyak mengikut pada standard produk dari pabrik dibanding dengan Perencanaan Teknik pembangkit lainnya, karena umumnya unit PLTG berbentuk compact system dengan ukuran standard dari 1 MW hingga 120 MW. Namun demikian masih ada beberapa hal yang perlu direncanakan antara lain :
1. Bahan bakar yang akan digunakan apakah gas atau minyak, bagaimana supply dan transportasinya.
2. Instalasi penyimpanan bahan bakar, khususnya dalam hal kebocoran dan kebakaran.
3. Pondasi unit pembangkit.
4. Instalasi tegangan tinggi dan tegangan rendah serta battery.
5. Starting method, black start atau perlu electric feeding dari luar.
2.7 Bagian-bagian Utama
2.7.1 Turbin Gas
Komponen-komponen utama pada suatu turbin gas meliputi: Saluran udara masuk, Compressor, Ruang bakar, Turbin, Saluran gas buang dan Bantalan.
Saluran Udara Masuk
Udara pada pembakaran turbine gas diambil dari udara luar (ambient), sebelum udara dihisap dan masuk, compressor haruslah dijaga kelembaban dan kebersihan udaranya dari debu-debu. Sebab kelembaban yang tinggi memungkinkan udara menjadi basah, sehingga mengandung bintik-bintik air yang akan menimbulkan korosi pada permukaan sudu- sudu compressor. Untuk menghindari hal-hal tersebut maka pada saluran udara masuk dilengkapi dengan saringan- saringan penangkap bintik-bintik air dan debu.
Kompressor
Kompressor adalah alat yang digunakan untuk mengkompresikan udara dengan jumlah yang besar untuk keperluan pembakaran, pendinginan dan lain-lain. Compressor yang digunakan adalah jenis aksial dengan 17 tingkat yang seporos dengan turbine. Untuk melakukan proses kompresi, kompresor memerlukan tenaga yang sangat besar. Tenaga untuk memutar compressor adalah sekitar ¾ dari gaya yang dihasilkan oleh turbine. Karena pembebanan pada PLTG bervariasi maka jumlah udara yang masuk melalui filter diatur oleh inlet guide vane.
Ruang Bakar
Bagian-bagian yang menunjang proses pembakaran pada ruang bakar antara lain sistem penyalaan, flame detector dan cross fire tube. Dari hasil pembakaran bahan bakar, gas panas yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan turbin.
Turbin
Turbin adalah bagian yang terpenting dari perangkat PLTG, turbin merupakan perangkat yang mengkonversikan energi panas dari hasil pembakaran di ruang bakar yang bertemperatur dan bertekanan tinggi ke suatu energi yang baru yaitu energi mekanik. Kecepatan aliran gas panas yang melalui sudu tetap dan sudu gerak adalah momentum gaya aksial kecepatan mendorong sudu yang disatukan dengan rotor menimbulkan energi baru yaitu energi mekanik gerak putar poros.
Saluran gas buang
Saluran gas buang adalah suatu bagian dari sistem turbine, dimana gas yang telah dipergunakan untuk memutar poros turbin dan kemudian dibuang pada atmosfer udara. Rangka saluran gas buang dipasang pada bagian turbine shell dan diperkuat dengan baut. Pada rangka ini terdapat silinder - silinder luar dan dalam. Pada bagian luar dan dalam terdapat diffuser, dimana aliran gas bekas menjadi radial.
Bantalan
Unit turbin gas menggunakan dua bantalan : - Journal bearing - Thrust bearing
Fungsi bagian ini untuk menunjang rotor turbin sebagai penghubung rotor dan stator turbin.
2.7.2 Siklus Turbin Gas
Sesuai dengan teori, bahwa turbine gas mengikuti siklus Brayton,. Pada siklus yang sederhana, proses pembakaran atau proses pembuangan gas bekas terjadi pada tekanan konstan sedangkan proses kompresi dan expansi terjadi secara kontinyu. Gambar pada halaman berikut menunjukkan proses secara sistematis dan berlangsung kontinue.
Gambar 7. Bagian-bagian Utama Sebuah Turbin Gas
Dari siklus Brayton dapat dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut : Pada titik 1 udara dihisap masuk kedalam compressor supaya terjadi pemampatan udara sehingga udara tersebut bertekanan tinggi. Udara bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke titik 2 dan dicampur dengan bahan bakar di dalam ruang bakar (Combustion chamber). Hasil dari pembakaran tersebut gas panas yang bertekanan tinggi dialirkan ke titik 3, untuk selanjutnya menuju turbin dan memutar rotor turbin, kemudian gas panas tersebut dikeluarkan ke titik 4 (exhaust).
Gambar-8. Siklus Turbin Gas
2.7.3 Generator
2.7.3.1 Prinsip Kerja
Prinsip kerja generator serempak berdasarkan induksi elektromagnetik. Setelah rotor digerakan pengerak mula maka kutub-kutub pada rotor akan berputar. Jika kumparan kutub diberi arus searah maka pada permukaan kutub akan timbul medan magnet searah yang berputar dan kecepatannya sama dengan putaran kutub.
Garis-garis gaya yang berputar akan memotong kumparan jangkar tersebut sehingga timbul EMF atau GGL atau tegangan induksi. Frekuensi EMF (ggl) mengikuti persamaan:
Hz
Dimana: P = jumlah kutub n = kecepatan putaran (rpm)
Besarnya tegangan induksi yang ditimbulkan pada kumparan jangkar yang ada pada stator akan mengikuti persamaan :
E = C.n. Ø
Dimana:
C = konstanta mesin Ø = fluks medan (weber) n = kecepatan putaran (rpm)
2.7.3.2 Konstruksi Generator
Konstruksi generator sinkron terdiri dari :
1. Stator adalah bagian dari generator yang diam dan berbentuk silinder
2. Rotor adalah bagian dari generator yang berputar dan berbentuk silinder.
3. Celah udara adalah ruangan antara rotor dan stator.
Konstruksi stator terdiri dari :
1. Kerangka atau gandar dari besi tuang untuk menyangga inti jangkar.
2. Inti jangkar dari besi lunak/baja silikon.
3. Alur/parit/slot dan gigi tempat meletakkan belitan (kumparan) berbentuk alur terbuka dan setengah tertutup.
4. Belitan jangkar terbuat dari tembaga yang diletakkan pada alur.
Konstruksi rotor terdiri dari dua jenis :
1. Jenis kutub menonjol (salient pole) untuk generator dengan kecepatan rendah dan medium. Kutub menonjol terdiri dari inti kutub, badan kutub dan sepatu kutub. Belitan medan dililitkan pada badan kutub juga dipasang belitan peredam (damper winding). Belitan kutub dari tembaga, badan kutub dan sepatu kutub dari besi lunak.
2. Jenis kutub silinder untuk generator dengan kecepatan tinggi, terdiri dari alur- alur yang dipasang kumparan medan juga ada gigi alur dan gigi tersebut terbagi atas pasangan kutub. Kumparan kutub dari dua macam kutub tersebut dihubungkan dengan cincin geser untuk memberikan tegangan arus searah sebagai penguat medan, tegangan arus searah tersebut dari sumbernya melalui sikat dan diberikan ke cincin geser.
Gambar 9. Bagian-bagian Utama Generator
2.7.3.3 Sistem Penguatan/Eksitasi
Secara umum exciter Generator AC ada beberapa jenis yaitu:
Direct Couple Exciter
Gambar 10. Model Direct Couple Exciter
Sistem ini termasuk sistem penguatan poros, di mana arus penguatan rotor didapat dari generator arus searah yang dikopel seporos dengan rotor generator. Biasa dipakai generator shunt. Dengan mengatur arus eksitasinya maka tegangan stator arus bolak- balik bisa diatur. Bila arus eksitasi naik maka tegangan generator naik dan sebaliknya.
Reduction Gear Excitation
Gambar 11. Model Reduction Gear Excitation
Sistem penguatan ini termasuk sistem penguatan sendiri, dimana arus penguatan rotor sendiri di dapat dari generator DC uang dikopel ke poros dengan reduction gear. Dengan mengatur arus eksitasi maka tegangan stator arus bolak-balik bisa diatur.
Motor Generator Excitation
Gambar 12. Model Motor Generator Excitation
Sistem penguatan ini termasuk sistem penguatan terpisah di mana arus pernguatan arus rotor generator didapat dari generator DC yang digerakkan oleh notor AC yang diberi oleh suplai oleh sumber tersendiri. Dengan mengatur arus eksitasi maka tegangan stator arus bolak-balik bisa diatur.
AC Excitation
Gambar 13. Model AC Ecitation
Sistem penguatan ini termasuk sistem penguatan sendiri dimana arus penguatan rotor generator didapat dari generator AC yang dikopel seporos rotor generator dan disearahkan melalui rectifier dan langsung dialirkan ke rotor generator melalui sikat. Permanen magnet generator merupakan generaotr 3 fasa dengan kutub luar. Bila kutub magnet diputar maka di kumparan stator akan timbul ggl induksi. GGL induksi ini dimasukkan ke AVR dan disearahkan ke kutub-kutub AC exciter untuk penguatan itu sendiri. Bila kutub rotor AC exciter diputar maka pada ujung-ujung belitan rotor akan keluar ggl induksi. AC exciter ini merupakan generator dengan kutub luar. Jadi rotornya mengeluarkan ggl induksi. GGL induksi ini dialirkan ke rotating reactifier untuk disearahkan dengan cara berputar dan langsung dialirkan ke rotor generator untuk penguatan rotor generator itu sendiri. Bila rotor generator itu diputar oleh turbin maka di stator generator akan timbul ggl induksi bolak-balik . Bila arus excitasi dinaikkan maka tegangan bolak-balik di stator akan naik juga, tetapi tegangan di stator diatur supaya tetap oleh AVR. Dengan mengambil setting tegangan stator yang disalurkannya maka tegangan yang keluar dari generator bisa diatur secara otomatis.
2.7.3.4 Pengaturan Tegangan
Pada umumnya beban generator tidak konstan. Hal ini menyebabkan tegangan pembangkit juga berubah besarnya. Agar tegangan pada pembangkit mengikuti perubahan beban luar maka tegangan generator harus diatur. Pengaturan tersebut pada prinsipnya dengan mengatur besar kecilnya arus penguat generator. Untuk mengatur tegangan generator (dengan arus penguat) secara otomatis dapat dilakukan dengan pengatur tegangan otomatis.
Pengatur tegangan otomatis (Automatic Voltage Regulator , AVR ) dibagi menurut cara kerjanya , yaitu jenis kontinue (continue duty) dan jenis terputus (intermittent duty). Jenis pertama digunakan untuk mengatur tegangan dalam batas variasi yang kecil tetapi tidak ada untuk harga tertentu, jenis kedua untuk mengatur tegangan pada harga tertentu dalam batas toleransi tertentu pula . Selain jenis-jenis di atas, ada pula jenis tanpa kontak , jenis yang menggunakan tahanan secara langsung atau tidak langsung, dan jenis vibrasi. Jenis tanpa kontak dapat bekerja secara kontinu tanpa menggunakan kontak (mekanis), atau operasi mekanisnya dilakukan dengan menggunakan penguat magnetis (magnetic amplifier), penguat berputar (rotating amplifier), semikonduktor. Jenis yang menggunakan tahanan secara langsung disebut juga jenis berkontak banyak (multicontact type); di sini tahanan yang dipasang dalam rangkaian medan dari penguat (medan) diatur langsung oleh isyarat control. Pada jenis yang tidak menggunakan tahanan langsung, tahanan yang dipasang pada rangkaian medan diatur dengan perantara motor pengatur atau suatu mekanisme hidrolik . Jenis Pengatur tegangan otomatis (Automatic Voltage Regulator , AVR ) dibagi menurut cara kerjanya , yaitu jenis kontinue (continue duty) dan jenis terputus (intermittent duty). Jenis pertama digunakan untuk mengatur tegangan dalam batas variasi yang kecil tetapi tidak ada untuk harga tertentu, jenis kedua untuk mengatur tegangan pada harga tertentu dalam batas toleransi tertentu pula . Selain jenis-jenis di atas, ada pula jenis tanpa kontak , jenis yang menggunakan tahanan secara langsung atau tidak langsung, dan jenis vibrasi. Jenis tanpa kontak dapat bekerja secara kontinu tanpa menggunakan kontak (mekanis), atau operasi mekanisnya dilakukan dengan menggunakan penguat magnetis (magnetic amplifier), penguat berputar (rotating amplifier), semikonduktor. Jenis yang menggunakan tahanan secara langsung disebut juga jenis berkontak banyak (multicontact type); di sini tahanan yang dipasang dalam rangkaian medan dari penguat (medan) diatur langsung oleh isyarat control. Pada jenis yang tidak menggunakan tahanan langsung, tahanan yang dipasang pada rangkaian medan diatur dengan perantara motor pengatur atau suatu mekanisme hidrolik . Jenis
2.7.3.5. Pengaturan Frekuensi
Tujuan pengaturan frekuensi adalah untuk mempertahankan agar pembangkitan daya aktif selalu sama dengan beban. Untuk mempertahankan frekuensi dalam batas toleransi yang diperbolehkan, penyediaan/pembangkitan daya aktif dalam sistem harus sesuai dengan kebutuhan pelanggan atas daya aktif, harus selalu sesuai dengan beban daya aktif. Pengaturan ini dilakukan dengan menambah atau mengurangi jumlah energi primer (bahan bakar), dan dilakukan pada governor. Alat yang mengontrol kondisi ini adalah LFC (Load Frekuensi Control). Kekurangan alat ini adalah tidak dapat mengembalikan frekuensi ke kondisi normalnya, hanya membuatnya stabil pada frekuensi tertentu. Untuk itu digunakan AGC (Automatic Generation Control). Alat ini terdapat pada MARK V, dalam bentuk logic.
2.7.3.6 Pengaturan Daya Reaktif (VAR)
Tujuan dari pengaturan daya reaktif adalah untuk memenuhi kebutuhan akan daya reaktif dari sistem. Daya reaktif diperlukan guna memperbaiki cos Ø dari sistem serta mengurangi loses dari sistem. Pengaturan daya reaktif diatur melalui arus eksitasi dengan menaikkan tegangan sumber eksitasi.
2.7.3.7 Paralel Generator
Tujuan paralel generator adalah untuk melayani beban yang berkembang (memperbesar kapasitas daya yang dibangkitkan) dan menjaga kontinuitas pelayanan apabila ada mesin (generator) yang harus dihentikan (misal untuk reparasi).
Syarat paralel generator: Tegangan sama Frekuensi sama Phasa sama Urutan phasa sama
Untuk sinkronisasi dipasang peralatan: Lampu test sinkronisasi peralatan Voltmeter Differensial Sinkronoskop Frekuensimeter Differential Relay sinkron
BAB III DATA TEKNIS
3.1 Data Lapangan
Single-line diagram sistem interkoneksi SulSel dapat dilihat pada gambar 14, sedangkan single-line diagram pada gambar 15 memperlihatkan PLTG/U/D Tello. PLTG Ujung Pandang pada Sektor Tello terdiri dari 5 unit dengan data-data sebagai berikut:
1. Unit 1: WestCan
No .
DATA TEKNIK
Merk
WESTCAN (W191G)
I TURBIN
Pabrik pembuat
Westing house Canada
Type/Model
Model W 191 G
Serial Number
T - 66 S 6031
Rated Power
14,466 Kw.
Turbin stage
Compressor Stage
Putaran
Bahan bakar
HSD
Tahun operasi
Kontrol
Pneumatic/Electrik
II GENERATOR
Serial number
1 - 66S 60294
Daya
17,019 Kva
Phasa/Frequensi
3 phasa / 50 hz
Faktor daya
Arus
852 Amper
III EXITER
Nomor seri
1 - 66S 6029
VI DIESEL START
Serial number
25-05215
Rating/Rpm
Jumlah silinder
6/I
Buatan
Allis Chalmers
Motor starter
Delco Remy Model 1993924 24V/CW
V CONVERTER
Model
F - 11574 TC -1
Jenis/type
TWIN DISC
Sumber: PT. PLN Sektor Tello
2. Unit 2 & 3: Alsthom I dan II
No .
DATA TEKNIK
Merk
ALSTHOM II (5001P) I TURBIN
ALSTHOM I (5001P)
Pabrik pembuat
Alsthom Atlantique Type/Model
Alsthom Atlantique
TURCO 119/ PG 5341 P Serial Number
TURCO 181/PG 5341 P
244549 Rated Power
20.100 kw Turbin stage
21.350 Kw
2 2 Compressor Stage
17 17 Putaran
5100 Bahan bakar
HSD Tahun operasi
Speed Tronic
Speed Tronic
II GENERATOR
Type
T.190-240 Putaran
T.174-160
3000 Serial number
25,125 Kw Phasa/Frequensi
25,125 Kw
3 phasa / 50 hz Tegangan
3 phasa / 50 hz
11 Kv Faktor daya
III EXITER
Nomor seri
- Tegangan
173 Volt Arus
189 Volt
410 A Putaran
VI DIESEL START
Serial number
12VA43945 Rating/Rpm
12VA62292
20 Jumlah silinder
12V Buatan
12V
Massaro Detroit
Power Central DV
Detroit Model
Diesel Allison
7123-7000 Motor starter
V CONVERTER
Model
4-SGE-2015-1 Jenis/type
VOITH
E 5,5 wht
TWIN DISC
Sumber: PT. PLN Sektor Tello
3. Unit 4 & 5: General Electric (GE): GE I dan GE II
No .
DATA TEKNIK
Merk
GE II (MS 6001 P) I TURBIN
GE I (MS 6001 B)
Pabrik pembuat
General Electric Type/Model
General Electric
MS 6001 B Serial Number
MS 6001 B
296851 Rated Power
33,440 Kw Turbin stage
33,440 Kw
3 3 Compressor Stage
17 17 Putaran
5100 Bahan bakar
HSD Tahun operasi
HSD
September 1997 Kontrol
Agustus 1997
Speed Tronic Mark V
Speed Tronic Mark V
II GENERATOR
Type
6A3 Putaran
6A3
3000 Serial number
446 x 040 Daya
446 x 020
45.400 Kw Phasa/Frequensi
45.400 Kw
3 phasa / 50 hz Tegangan
3 phasa / 50 hz
11,5 Kv Faktor daya
III EXITER
Nomor seri
195407673 Tegangan
125 Volt Arus
125 Volt
756 A Putaran
VI DIESEL START
Serial number
08VF 168992 Rating/Rpm
08VF 168992
710HP/2300 Jumlah silinder
710HP/2300
8V 8V Buatan
William Detroit
William Detroit
Diesel Allison Model
Diesel Allison
- Motor starter
Techno starter
Techno starter
Model ST-169D-3
Model ST-169D-3
V CONVERTER
Model
4-SGE-2015-1 Jenis/type
4-SGE-2015-1
TWIN DISC
TWIN DISC
Sumber: PT. PLN Sektor Tello
Gardu Induk Tello
Gambar 14. Single Line Diagram Sistem Interkoneksi Sulawesi Selatan
Program Studi Teknik Elektro | Universitas Atma Jaya Makassar 24
PLTG General Electric 1 & 2
Gambar 15. Single Line Diagram PLTG, PLTU dan PLTD Tello
Program Studi Teknik Elektro | Universitas Atma Jaya Makassar 25
Spesifikasi teknis trafo pemakaian sendiri adalah: Daya output
: 1600 kVA
Tegangan input
: 11,55 kV
Tegangan output
: 380 Volt
Arus Primer
: 80,33 A
Arus sekunder
: 2430,95 A
Jumlah Phasa
BIL : HV LI95 AC 38/LI AC3 Vektor Group
Berat Total
: 4965 Kg
Tahun Pembuatan
Pabrikan
: PT. Trafindo Perkasa
Spesifikasi teknis trafo daya PLTG GE adalah: Daya output
: 46 MVA
Jumlah phasa
Tegangan Primer
: 150 KV
Tegangan sekunder
: 11,5 KV
Arus Primer
: 356 A
Arus sekunder
: 928,8 A
Vektor group
: YnD-11
Tegangan impedansi
Type pendinginan
: ONAN/ONAF
Berat Minyak
: 8,3 T
Berat total
: 34,1 T
Temperatur ijin belitan
: 50°C
Temperatur ijin minyak
Spesifikasi teknis Circuit Breaker 150 kV: Type designation
: S1-170 F1
Rated Voltage
: 170 kV
Rated lightning impulse withstand : 750 kV Frequency
: 50 Hz
Rated normal current
: 3150 A
Rated duration of short circuit
: 3 Sec.
Rated SC of breaking current
: 40 kA
First pole to clear factor
SF6 pressure
: 0,68 MPa
Closing and Opening devices
: 110 Vdc
0 Temperature class 0 : -30 C …. +40 C.
Pabrikan
: AEG Made in Germany
Spesifikasi teknis Disconnecting Switch 150 kV: Type
: THR5 LG
Rated Voltage
: 170 kV
Rated Withstand
: 750 kV
Rated normal current
: 1250 A
Rated SC of breaking current
Pabrikan : TAKAOKA Electric MF6 Co.LTD.
3.2. Operasi Kelistrikan PLTG General Electric
3.2.1 Umum
Pembangkit Listrik Tenaga Gas General Electric terdiri dari dua unit yaitu GE 1 dan GE2. Mesin PLTG dikopel langsung dengan generator sinkron 3 phasa berkutub dua salient. Daya output generator sinkron adalah 2 × 45,4 MVA, tegangan 11,5 kV. Titik bintang generator dihubungkan ke sistem pentanahan neutral resistance. Daya output generator tersebut dihubungkan dengan kabel berisolasi ke switchgear 11,5 kV yang terdiri dari CB generator dan trafo pemakaian sendiri.
Untuk mensuplai daya ke switch yard 150 kV outdoor, switchgear 11,5 kV dihubungkan dengan kabel tanah ke trafo step up tegangan 11,5/150 kV. Sisi tegangan tinggi dari trafo step up tersebut dihubungkan dengan switch yard 150 kV outdoor melalui saluran kabel tanah berisolasi. Titik bintang sisi tegangan tinggi dihubungkan ke tanah langsung.
Untuk keperluan peralatan bantu, PLTG GE mempunyai trafo pemakaian sendiri dengan daya 1.600 kVA, tegangan 11,5kV/380V. Sisi tegangan tinggi trafo pemakaian sendiri dihubungkan ke switchgear 11,5 kV melalui kabel berisolasi. Titik bintang sisi tegangan rendah dari tiap unit trafo pemakaian sendiri ditanahkan langsung. AC power supply untuk start pada kondisi normal dan pada saat operasi, supply daya untuk start alat-alat bantu diperoleh dari trafo pemakaian sendiri. Supply daya tersebut diperoleh dari tap trafo tenaga di sisi 11,5 kV dan diturunkan tegangannya melalui trafo pemakaian sendiri.
Pada saat stop/start, supply daya AC untuk control alat Bantu diperoleh dari busbar 150 kV yang diturunkan tegangannya melalui trafo daya dan kemudian diturunkan lagi melalui trafo pemakaian sendiri 1600 kVA.
3.2.2 Standard Operating Procedure (SOP)
Persiapan Sebelum Start
1. Periksa bahan bakar Diesel start.
2. Periksa L.O diesel start.
3. Periksa L.O Reservoir tangki.
4. Perikasa Level air radiator.
5. Periksa Level L.O compressor udara tangki.
6. Periksa Level air compressor udara tangki.
7. Periksa tekanan tangki compressor ±6 kg/cm
8. Periksa bahan bakar tangki harian.
Prosedur Start
a. Pastikan alat-alat bantu dan alat-alat proteksi dalam keadaan siap (ready to start) tampilkan pada layar monitor pada posisi Start Up/Permissives caranya arahkan kursor pada:
Exit (click) Start Up/Permissives (click)
b. Untuk memposisikan unit pada signal Ready to Start, arahkan kursor pada: Main Display (click)
Posisikan Auto pada Master Select, arahkan kursor pada Auto (click). Tampilkan kembali Start Up Permissives untuk memastikan siap untuk start
(ready to start), caranya lakukan pada uraian nomor satu di atas.
c. Apabila signal telah siap untuk start (ready to start), arahkan kursor pada : Main Display (click) Posisi start pada Master Control, arahkan kursor pada : Start (click)-Execute
Command (click).
Proses pembangkitan