Laporan Fts Dan Solid Baru
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON
(BRUSHLESS)
LAPORAN HASIL KERJA PRAKTEK
PT.GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
Disusun oleh :
Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
E11.2011.00416
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
2014
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON
(BRUSHLESS)
LAPORAN HASIL KERJA PRAKTEK
PT.GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
Disusun oleh :
Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
E11.2011.00416
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
2014
i
HALAMAN PENGESAHAN PERUSAHAAN
Laporan Kerja Praktek dengan judul :
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON (BRUSHLESS)
Disusun Oleh :
NAMA
: Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
NIM
: E11.2011.00416
Telah diperiksa dan disetujui sebagai persyaratan untuk menempuh mata
kuliah kerja praktek
Dieng, 9 Oktober 2014
Pembimbing Lapangan 2
Pembimbing Lapangan 1
Supriana
Maintenance Power Plant Sptd.
Herdian Ardi Febrianto
Instrument & Control Spv.
Mengetahui,
General Manager
PT. Geo Dipa Energi, Unit Dieng
Dodi Herman
ii
HALAMAN PENGESAHAN UNIVERSITAS
Laporan Kerja Praktek dengan judul :
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON (BRUSHLESS)
Disusun Oleh :
NAMA
: Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
NIM
: E11.2011.00416
Telah diperiksa dan disetujui sebagai persyaratan untuk menempuh mata
kuliah kerja praktek
Semarang, Oktober 2014
Dosen Pembimbing
Sari Ayu Wulandari, S.T, M.Eng
NPP. 0686.11.2010.381
Mengetahui,
Kaprodi Teknik Elektro
Dr. Ir. Dian Retno Sawitri, MT
NPP. 0686.11.1993.034
HALAMAN PENGESAHAN REVISI
iii
KATA PENGANTAR
Dengan
mengucap
Alhamdulillah
dan
memanjatkan
puji
syukur
kepadaAllah SWT, yang telah melimpahkan berkat dan rahmat-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan laporan ini guna memenuhi persyaratan akhir KP
dan seminar KP.
Laporan Kerja Praktek ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dari
berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung yang turut membantu
dalam penyelesaiannya, maka pada kesempatan ini saya ingin menyampaikan
ucapan terima kasih kepada :
1. Ibu Sari Ayu Wulandari, S.T, M.Eng selaku dosen pembimbing akademik.
2. Bapak Mul, Bapak Sarno, Mas Feri selaku pembimbing lapangan PT.GEO
DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG).
3. Bapak dan Ibu dosen Fakultas Teknik Elektro yang telah banyak memberikan
bekal ilmu pengetahuan untuk penyusunan Laporan Kerja Praktek ini.
4. Orang Tua dan adik-adikku tersayang yang telah memberikan doa dan
bantuannya.
5. Bapak Hisam, Mas Yono, Mas Supir serta seluruh karyawan PT. GEO DIPA
ENERGI (UNIT 1 DIENG) atas bimbingan, dan nasihat selama Kerja
Praktek.
6. Teman seperjuangan dari Udinus (Kukuh Langit Bening), Undip (Aziz) atas
semua bantuan dan kerja samanya.
7. Untuk semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberi dukungannya atas terselesaikannya laporan praktikum ini.
Dengan terselesaikannya pembuatan laporan ini semoga dapat bermanfaat dan
berguna bagi penulis maupun bagi pembaca laporan ini.
Semarang, Februari 2015
(Penulis)
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN PERUSAHAAN.....................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN UNIVERSITAS.....................................................iii
KATA PENGANTAR............................................................................................iv
DAFTAR ISI............................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................ix
DAFTAR TABEL..................................................................................................xii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1
1.1.
Latar Belakang..........................................................................................1
1.2.
Rumusan Masalah.....................................................................................2
1.3.
Batasan Masalah........................................................................................2
1.4.
Tujuan Kerja Praktek.................................................................................3
1.5.
Manfaat Kerja Praktek...............................................................................3
1.6.
Metodologi Penulisan................................................................................3
1.7.
Sistematika Penulisan................................................................................4
BAB II METODOLOGI DAN TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN..................6
2.1.
Tempat dan Waktu Penamatan..................................................................6
2.2.
Objek Pengamatan.....................................................................................6
2.3.
Instrumen dan Materi Pengamatan............................................................6
2.4.
Alur Kerja Praktek.....................................................................................7
v
a.
Profil Perusahaan..........................................................................................7
2.5.1.
Nama Perusahaan...............................................................................7
2.5.2.
Produksi.............................................................................................8
2.5.3.
Alamat Perusahaan.............................................................................8
b.
Sejarah Perusahaan.......................................................................................8
c.
Lokasi dan Tata Letak Perusahaan................................................................9
d.
Tujuan Perusahaan......................................................................................10
e.
Sistem Management Perusahaan.................................................................10
f.
Keselamatan Kerja......................................................................................13
g.
Jam Kerja....................................................................................................13
BAB III TINJAUAN PUSTAKA..........................................................................14
3.1.
Gambaran Umum....................................................................................14
3.2.
Komponen PLTP di Unit 1 Dieng...........................................................15
3.2.4.
Komponen Produksi Uap.................................................................15
3.2.5.
Komponen Distribusi Steam Dan Brine...........................................19
3.2.6.
Komponen Pembangkitan Tenaga Listrik........................................20
3.2.7.
Komponen Pendukung.....................................................................30
3.3.
Proses Pembangkitan Energi Listrik.......................................................34
3.3.1.
Proses Produksi Uap........................................................................34
3.3.2.
Proses Pada Power Plant..................................................................37
BAB IV DASAR TEORI.......................................................................................38
vi
4.1.
DefinisiGenerator Sinkron......................................................................38
4.2.
Komponen – komponen Generator Sinkron............................................39
4.3.
Prinsip Kerja Generator Sinkron.............................................................41
4.4.
Rangkaian Ekuivalen Generator Sinkron................................................43
4.5.
Diagram Fasor Generator sinkron...........................................................47
4.6.
Pengaruh Perubahan Beban pada Generator yang Beroperasi Sendiri....49
4.7.
Sinkronisasi Generator dengan Jaringan Listrik.....................................51
4.8.
Operasi Pararel Generator pada Infinite Bus...........................................53
4.9.
Sistem Eksitasi Pada Generator Sinkron.................................................57
4.9.1.
Sistem Eksitasi dengan Generator Arus Searah (dinamis)...............58
4.9.2.
Sistem Eksitasi Statis.......................................................................59
4.9.3.
Sistem Eksitasi tanpa Sikat karbon tanpa Pilot Exciter...................59
4.9.4.
Sistem Eksitasi tanpa Sikat dengan Menggunakan Pilot Exciter....61
BAB V
SISTEM EKSITASI STATIS ES-202-C2F pada GENERATOR
SINKRON PLTP UNIT 1 DIENG.........................................................................62
5.1.
Gambaran Umum Sistem Eksitasi ES-202-C2F.....................................62
5.2.
Komponen – Komponen Sistem Eksitasi ES-202-C2F...........................64
5.2.1.
Komponen Daya..............................................................................64
5.2.2.
Komponen Regulasi.........................................................................66
5.3.
Fungsi Tambahan....................................................................................69
5.4.
Logic System dan SafeGuard..................................................................70
vii
5.5.
Prinsip Kerja sistem Eksitasi ES-202-C2F..............................................71
5.6.
Masalah yang Terjadi Pada Sistem Eksitasi Statis ES-202-C2F.............74
5.7.
Rekomendasi Analisis.............................................................................75
BAB VI PENUTUP...............................................................................................77
6.1.
Kesimpulan..............................................................................................77
6.2.
Saran........................................................................................................77
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................79
LAMPIRAN – LAMPIRAN..................................................................................80
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Logo PT. Geo Dipa Energi.................................................................10
Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT. Geo Dipa Energi, Unit Dieng......................15
Gambar 3.1 Endapan silika (scalling)....................................................................19
Gambar 3.2 Sumur Produksi well pad 29..............................................................21
Gambar 3.3 Separator di well pad 29.....................................................................21
Gambar 3.4 Silincer pada well pad 29...................................................................22
Gambar 3.5 Balongg di well pad 29......................................................................22
Gambar 3.6 Pipa aliran dua fasa di well pad 29.....................................................23
Gambar 3.7 Pompa brine di well pad 29...............................................................23
Gambar 3.8 Pipa steam..........................................................................................24
Gambar 3.9 Scrubber pada Power Plant...............................................................25
Gambar 3.10 Demister pada Power Plant.............................................................25
Gambar 3.11 (a) Stop Valve, (b) Control Valve.....................................................26
Gambar 3.12 Turbin di PLTP Unit 1 Dieng...........................................................27
Gambar 3.13 Generator pada PLTP Unit 1 Dieng.................................................28
Gambar 3.14 Trafo 150 KV – 15 KV....................................................................29
Gambar 3.15 Trafo 15 KV – 6 KV (EE – TX – 1A)..............................................30
Gambar 3.16 Trafo EE – TX – 1B (kiri) dan 1C (kanan)......................................31
Gambar 3.17 Trafo 6 KV – 250 V.........................................................................31
Gambar 3.18 Kondensor pada PLTP Unit 1 Dieng...............................................32
Gambar 3.19 Steam Ejector pada PLTP Unit 1 Dieng..........................................32
Gambar 3.20 Hot Well Pump.................................................................................33
Gambar 3.21 Cooling Tower pada PLTP Unit 1 Dieng.........................................33
ix
Gambar 3.22 Acid Pump pada Pad 29...................................................................34
Gambar 3.23 Sumur injeksi DNG-14....................................................................36
Gambar 3.24 Rupture Disc pada PLTP Unit 1 Dieng............................................36
Gambar 3.25 Condensat Drop Pots.......................................................................37
Gambar 3.26 Rock Muffler.....................................................................................37
Gambar 4.1 Sailent Pole-rotor Generator..............................................................42
Gambar 4.2 Cylindrical-rotor Generator................................................................42
Gambar 4.3 Stator dan rotor Generator Sinkron....................................................45
Gambar 4.4 Prinsip Kerja Generator Sinkron........................................................45
Gambar 4.5 Gelombang Tegangan Induksi...........................................................46
Gambar 4.6 Pembangkitan Tiga Fasa....................................................................47
Gambar 4.7 Model Reaksi Jangkar........................................................................48
Gambar 4.8 Rangkaian Ekuivalen Generator Sinkron Tiga Fasa..........................50
Gambar 4.9Rangkaian Ekivalen Generator dengan Konfigurasi (a) Y dan (b) Δ. 51
Gambar 4.10 Rangkaian Ekuivalen Per-fasa Generator Sinkron...........................51
Gambar 4.11 Diagram Fasor Generator Sinkron dengan Faktor Daya Satu..........52
Gambar 4.12 Diagram Fasor Generator Sinkron pada Faktor Daya (a) Lagging
dan (b) Leading......................................................................................................52
Gambar 4.13 Diagram Fasor yang Disederhanakan..............................................53
Gambar 4.14 Pengaruh Penambahan Beban (a) Lagging, (b) Resistif Murnidan (c)
Leading terhadap Tegangan Terminal...................................................................54
Gambar 4.15 Kurva Karakteristik Generator dalam Kondisi Berbeban................55
Gambar 4.16 Sinkronisasi Generator ke Jaringan Listrik......................................55
Gambar 4.17 Synchroscope....................................................................................56
x
Gambar 4.18 Kurva (a) Frekuensi Vs. Daya dan (b) Tegangan Terminal Vs Daya
Reaktif pada Infinite Bus........................................................................................57
Gambar 4.19 Diagram Frekuensi Vs Daya Sesaat Setelah Diparalelkan..............58
Gambar 4.20 Diagram Frekuensi Vs Daya Jika Frekuensi No-Load Lebih Rendah
daripada Frekuensi Sistem.....................................................................................58
Gambar 4.21Pengaruh Peningkatan Governor Setpoint pada (a) House Diagram
dan (b) Diagram Fasor...........................................................................................59
Gambar 4.22Pengaruh Peningkatan Arus Medan Generator.................................61
Gambar 4.23 Sistem Eksitasi dengan Generator Arus Searah...............................62
Gambar 4.24 Sistem Eksitasi Statis.......................................................................63
Gambar 4.25 Sistem Eksitasi tanpa Sikat tanpa Pilot Exciter................................64
Gambar 4.26 Sistem Eksitasi tanpa Sikat dengan Menggunakan Pilot Exciter.....65
Gambar 5.1Brush Holder pada Generator sinkron di PLTP Unit 1 Dieng............66
Gambar 5.2 Slip ring pada rotor Generator sinkron PLTU Unit 1 Dieng..............66
Gambar 5.3 Diagram kawat tunggal trafo eksitasi 6 KV- 250 V...........................67
Gambar 5.4 Thyristor tampak depan (a), samping (b), kipas pendingin (c)..........68
Gambar 5.5 Field discharge resistor (a), Control Panel Transducer (b)..............69
Gambar 5.6 Komponen utama sistem eksitasi statis..............................................75
Gambar 5.7 Generator V Curve.............................................................................76
Gambar 5.8 Kerusakan pada sikat karbon.............................................................78
Gambar 5.9 Sistem Eksitasi dengan Sikat Karbon dan Slip ring...........................79
Gambar 5.10 Sistem Eksitasi Brushless.................................................................79
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Turbin PLTP Unit 1 Dieng..................................................27
Tabel 3.2 Spesifikasi Generator PLTP Unit 1 Dieng.............................................28
xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang sangat cepat mempunyai dampak negatif
berupa perubahan pola hidup manusia yang cenderung menjadi lebih konsumtif.
Pola hidup ini menyebabkan kebutuhan manusia semakin kompleks dan
kebutuhan akan sumber energi terutama energi listrik, menjadi semakin
meningkat. Manusia tidak dapat mengandalkan sumber energi dari bahan bakar
fosil yang semakin lama semakin mahal dan langka. Oleh karena itu, diperlukan
adanya sumber energi alternatif seperti tenaga surya, angin, air, ombak / laut, dan
juga geotermal / panas bumi yang keberadaannya masih melimpah serta ramah
lingkungan.
Indonesia merupakan negara yang didominasi oleh perairan yang sangat
luas, maka dari itu PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica, Sub
Unit PLTA Garung mengambil kesempatan ini dan memanfaatkannya menjadi
energy alternatif yang ramah lingkungan dan hemat biaya.
. Dengan potensi seperti ini PT. Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung dapat menghasilkan listrik sebesar
2x13,2MW per harinya dengan memanfaatkan air dari sungai yang dikumpulkan
di DAM yang terletak di telaga menjer.
. Potensi sangat besar ini menjadikan prospek pengembangan tersendiri
sebagai sumber energi alternatif yang lebih ramah lingkungan dan masih terbuka
lebar di wilayah Indonesia.Pemanfaatan energi air secara umum dibagi menjadi 3
jenis yaitu pemanfaatan air terjun, pemanfaatan arus sungai, dan pemanfaatan
microhydro. Pemanfaatan menggunakan air terjun sendiri lebih pada pemanfaatan
gaya gravitasi air terjun yang jatuh kebawah lalu menggerakan turbin. Sedangkan
pemanfaatan air sungai yaitu memanfaatkan aliran aliran sungai kecil yang
dikumpulkan dari beberapa aliran sungai dan menyimpan air di dalam DAM atau
1
waduk yang lalu mengalir melalui pipa pipa yang mengalir menuju power house.
Sedangkan pemanfaatan microhydro sendiri yaitu memanfaatkan langsung arus
air sungai kecil maka hasil keluaranpun tidak sebesar dari pemanfaatan air terjun
dan metode pengumpulan dari beberapa arus sungai.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica, Sub Unit PLTA
Garung yang terletak di daerah Garung merupakan salah satu pembangkit yang
memanfaatkan air sebagai penggerak utama turbin, kemudian turbin digunakan
untuk memutar generator sehingga menghasilkan daya listrik.
Konsep pembangkitan energi listrik pada generator umumnya adalah
dengan memutar medan magnet di dalam kumparan / lilitan tembaga sehingga
akan terjadi beda potensial pada ujung-ujung dari kumparan. Pada generator yang
digunakan yaitu generator vertical shaft dengan turbin type french tidak
menggunakan magnet permanen untuk menghasilkan medan magnet, melainkan
menggunakan kumparan pada rotor yang dialiri tegangan arus searah (DC)
sehingga dapat menghasilkan medan magnet. Pembangkitan medan magnet
dengan cara tersebut biasa disebut dengan sistem Eksitasi.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diuraikan di atas maka bahasan masalah
yang ditulis dalam laporan kerja praktek ini adalah ingin mengetahui cara kerja
generator vertical shaft dengan tipe turbin french
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang penulis ambil dalam menulis laporan adalah
sebagai berikut :
1. Mengetahui konsep kerja Generator Sinkron pada PT. Indonesia Power Unit
Bisnis Pembangkitan Mrica, Sub Unit PLTA Garung,
2. Melakukan analisis tentang cara maintenance generator,
3. Mengetahui factor gangguan yang sering terjadi pada generator.
2
1.4. Tujuan Kerja Praktek
Tujuan yang ingin dicapai dari pelaksanaan kerja praktek di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB UNIT
PLTA GARUNG adalah sebagai berikut:
1. Mempelajari cara kerja generator yang digunakan pada PLTA di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG
2. Mengetahui faktor-faktor gangguan dan cara perawatan generator.
1.5. Manfaat Kerja Praktek
Dengan dilaksanakannya Kerja Praktek ini diharapkan dapat memberikan
manfaat yang akan tercapai yaitu :
1. Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Kerja Praktek.
sekaligus sebagai syarat untuk dapat melaksanakan Tugas Akhir.
2. Mengenal dan mengetahui cara kerja dari generator vertical shaft di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG
3. Menerapkan ilmu dan teori yang dipelajari selama perkuliahan dan
membandingkannya dengan kenyataan di dunia kerja, terutama di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG
4. Memahami gambaran umum tentang proses pembangkitan tenaga listrik
pada PLTA.
5. Mengetahui tentang perusahaan PT. INDONESIA POWER UNIT BISNIS
PEMBANGKITAN MRICA, SUB UNIT PLTA GARUNG dengan
organisasi dan manajemennya.
1.6. Metodologi Penulisan
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam pelaksanaan kerja praktek
ini adalah:
1. Metode Observasi
Dilakukan dengan cara turun langsung ke lapangan dan menyaksikan
langsung aktivitas dan kegiatan yang dilakukan di PT. INDONESIA
3
POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB UNIT PLTA
GARUNG.
2. Metode Interview
Dilakukan dengan cara konsultasi, bertanya, dan berdiskusi dengan
pembimbing kerja praktek maupun dengan staf yang bertugas di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG.
3. Pengambilan Data
Dilakukan dengan cara mengumpulkan data dari lapangan baik tertulis
maupun gambar.
4. Studi Pustaka
Berupa pengumpulan literatur dan pendapat para ahli sebagai data
pelengkap dan perbandingan serta mencari alternatif penyelesaian masalah
serta buku manual mengenai materi yang dibahas.
1.7. Sistematika Penulisan
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bab ini diuraikan latar belakang masalah, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan dan sistematika penulisan.
BAB II
METODOLOGI DAN GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
Pada bab ini memuat keterangan-keterangan yang berkaitan dengan
institusi tempat dilaksanakannya kerja praktek yang meliputi sejarah
perusahaan, bidang dan struktur organisasi perusahaan tersebut.
BAB III DASAR TEORI
Bab ini akan dijelaskan tenang generator sinkron, konstruksi generator
sinkron, serta macam-macam sistem eksitasi yang ada di dalamnya.
BAB IV SISTEM KERJA GENERATOR VERTICAL SHAFT
Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai sistem generator vertical
shaft, meliputi gambaran umum, komponen – komponen di dalamnya,
mekanisme kerja dari sistem eksitasi, dan masalah yang pernah terjadi
pada sistem eksitasi itu sendiri.
4
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab V ini merupakan penutup penyusunan laporan yang berisi
kesimpulan dari kerja praktek yang penulis telah laksanakan.Selain itu
berisi pula saran dari penulis, yang diharapkan dapat menjadi masukan
yang bermanfaat.
DAFTAR PUSTAKA
Berisi tentang sumber pustaka yang menjadi acuan dalam pembuatan
laporan kerja praktek ini.
5
BAB II
METODOLOGI DAN TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Tempat dan Waktu Penamatan
Pengamatan terhadap mesin Generator ini dilaksanakan pada 2 Maret 2015 sampai dengan 31 Maret 2015 di PT. Indonesia Power
Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung.
2.2. Objek Pengamatan
Objek dalam pengamatan ini adalah cara kerja generator vertical shaft dan perawatannya pada PT. Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung .
2.3. Instrumen dan Materi Pengamatan
Instrumen yang digunakan untuk melakukan pengamatan dalam pengumpulan data pada mesin sistem eksitasi adalah alat tulis dan
kamera, sedangkan materi yang akan diamati yaitu :
1.
Cara kerja generator vertical shaft .
2.
Langkah-langkah pengoperasian generator.
3.
Cara perawatan generator
6
2.4. Alur Kerja Praktek
Dalam pelaksanaan Kerja Praktek di PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung. memiliki alur
untuk penulisan Laporan Kerja Praktek. Alur yang diterapkan dalam penulisan laporan ini adalah mengamati seluruh kinerja generator,
selanjutnya mengindentifikasi masalah yang terjadi pada salah satu generator yang beroperasi yaitu Generator Vertical Shaft, setelah itu
mengevaluasi masalah-masalah yang terjadi.
Sehingga dari alur kerja praktek di atas didapatkan latar belakang dari penulisan ini adalah mengamati dan menganalisis cara kerja
generator sebagai salah satu bagian utama dalam bisnis di PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung..
Untuk itu tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dalam penulisan ini adalah :
1. Mengamati cara kerja generator.
2. Menganalisis masalah-masalah atau gangguan selama mesin generator beroperasi.
a.
Profil Perusahaan
2.5.1. Nama Perusahaan
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung..
7
2.5.2. Produksi
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung adalah perusahaan yang memanfaatkan energi
pada air untuk memproduksi listrik. Produksi daya listrik yang ditargetkan tercapai adalah
2.5.3. Alamat Perusahaan
Jl. Raya Dieng KM 9, Garung – Wonosobo Telp. 0286 3325 797.
b.
Sejarah Perusahaan
Sejarah Singkat PT. Indonesia Power
PT. Indonesia Power merupakan perusahaan terbesar di bidang pembangkitan tenaga listrik di Indonesia.
Perusahaan ini didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 pada saat PLN berubah status dari bentuk semula
perusahaan umum menjadi persero.
Pada awal didirikan, perusahaan ini bernama PT Pembangkitan Jawa Bali I (PT PJB I) dan kemudian pada
tanggal 3 Oktober 2000 berubah nama menjadi PT Indonesia Power. Indonesia Power mengelola delapan Unit
Bisinis Pembangkitan (UBP) dan Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan (UBH). Kedelapan Unit Bisnis Pembangkitan itu
tersebar di Jawa dan Bali: UBP Priok, UBP Suralaya, UBP Saguling, UBP kamojang, UBP Mrica, UBP Semarang,
8
UBP Pearak-Grati dan UBP Bali, sedangakan Unit Bisnis Pemeliharaan yang berkantor di jalan KS Tubun,
Jakarta.
Sejarah Singkat Sub Unit Pusat Listrik Tenaga Air Garung
Pusat Listrik Tenaga Air Garung telah disurvei sejak pemerintahan Hindia Belanda tahun 1928 dan desainnya dibuat pada tahun
1932. Pada tahun 1962 dibangun PLTA yang akan direncanakan sebagai base plant dengan dayah terpasang 2x5 MW. Namun pada tahun
1965 pekerjaan dihentikan karena adanya pergolakan politik.
Pada tahun 1972 diadakan restudy oleh konsultan Fitchtner dan lachmeyer, dengan bantuan kredit dari KFW dan diusulkan untuk
dirubaah menjadi peak power plant dengan daya terpasang 2 x 13,2 MW dengan pertimbangan di Jawa dan khususnya di Jawa Tengah
yang kebutuhan listrik di malam hari lebih tinggi (peak load) dari pada siang hari. Akhirnya pada tahun 1975 diadakan persetujuan antara
pemerintahan Indonesia dengan Asian Development Bank (ADB) mengenai kredit untuk membiayai penyelesaian proyek PLTA Garung
sebesar US$ 19.800.00 pada tahun 1976 ditunjukkan konsultan Nippon Koei co. Ltd. sebagai supervisor untuk melanjutkan pembangunan.
Dan PLTA Garung mulai beroperasi pada tahun 1982 sampai dengan sekarang.
PLTA Garung merupakan salah satu dari Sub Unit yang pengolalaan, operasional, maupun manajemen di lakukan
oleh UBP Mrica. Sub unit ini terletak di Desa Maron Kecamatan Garung Kabupaten Wonosobo, dengan
memanfaatkan Dam Manjer/Telaga Manjer untuk menampung air hujan serta menampung air dari bendungan
sungai klakah dan sungai serayu.
9
c.
Lokasi dan Tata Letak Perusahaan
Sub Unit PLTA Garung terletak di Desa Maron Kecamatan Garung Kabupaten Wonosobo, kurang lebih 9
km ke arah utara Kota Wonosobo. Yang beralamat di Jl. Raya Dieng KM 9, Garung – Wonosobo, Jawa tengah
d. Tujuan Perusahaan
Tujuan dari didirikannya PT. GEO DIPA ENERGI adalah pemanfaatan sumber daya panas bumi yang ada di dataran tinggi Dieng.
Dengan pemanfaatan panas bumi yang ada, maka akan dapat dihasilkan daya listrik yang dapat memenuhi kebutuhan listrik Jawa – Bali.
e. Sistem Management Perusahaan
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung dipimipin oleh seorang Supervisor Senior yang
memiliki tugas pokok memimpin dan mengarahkan seluruh kegiatan perusahaan untuk mencapai performance yang tinggi dalam
menghasilkan energi yang berkualitas.
Supervisor Senior membawahi empat departemen yang saling terkait satu sama lain yaitu :
Supervisor Senior; bertanggung jawab kepada bagian Operasional dan Pemeliharaan UBP Mrica.
Bagian ini fungsi utamanya untuk menyelia dan mengkoordinasikan kegiatan pengoperasian
unit pembangkit PLTA serta menjamin pemenuhan pola dan target niaga pengoperasian dan
menjamin pemenuhan standar operasi.
10
Ahli Muda Perencanaan dan Evaluasi Pemeliharaan; bertanggung jawab kepada Supervisor
Senior. Bagian ini fungsi utamanya untuk menyusun rencana dan mengendalikan pelaksanaan
kegiatan pemeliharaan unit pembangkit untuk menjamin keandalan dan unjuk kerja instalasi
pembangkit sesuai standar, dalam rangka mendukung performa operasi unit pembangkit.
Teknisi Mesin; bertanggung jawab kepada Ahli Muda Perencanaan dan Evaluasi Pemeliharaan.
Bagiian ini fungsi utamanya untuk melaksanakan pekerjaan pemeliharaan mesin pembangkit
agar peralatan menjadi handal dan atau kembali beroperasi normal sesuai standar.
Teknisi & Kontrol Instrumen bertanggung jawab kepada Ahli Muda Perencanaan dan Evaluasi
Pemeliharaan. Bagian ini fungsi utamanya untuk melaksanakan pekerjaan pemeliharaan Listrik
& Kontrol Instrumen pembangkit agar peralatan menjadi handal dan atau kembali beroperasi
normal sesuai standar.
Pelaksana Administrasi Umum bertanggung jawab kepada Supervisor Senior. Bagian ini fungsi
utamanya
untuk
melaksanakan
kegiatan
Administrasi & Keuangan, Kepegawaian,
Tata
Usaha
Umum,
Logistik,
Pergudangan,
Fasilitas, Keamanan dan Pelayanan Umum untuk
pencapaian kinerja unit bisnis.
11
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung
12
SUPERVISOR SENIOR
MULYANTO / 6286041K3
AHLI MUDA PERENCANAAN DAN
EVALUASI PEMELIHARAAN
SARNO / 6084115K3
TEKNISI MESIN
MUKHLISIN / 6282530K3
TEKNISI & KONTROL
INSTRUMEN
PELAKSANA ADMINISTRASI
UMUM
FERI DWI HANDOYO / 8203410311
HISAM / 5983434K3
Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung
13
f. Keselamatan Kerja
Keselamatan dalam melakukan aktivitas kerja merupakan hal yang sangat
pokok untuk menunjang tercapainya lingkungan kerja yang baik. Untuk
keselamatan kerja para karyawan menggunakan Alat Pelindung Diri (APD),
antara lain:
a. Baju Kerja (Wear pack), berfungsi untuk melindungi tubuh saat
melaksanakan pekerjaan.
b. Helm Safety, berfungsi untuk melindungi pekerja saat berada di lapangan.
c. Sarung tangan, berfungsi untuk melindungi tangan dari benda – benda
tajam dan kotoran.
d. Sepatu kerja, berfungsi untuk melindungi kaki dari benda – benda
berbahaya di lokasi kerja.
e. Safety glasses, digunakan untuk pekerjaan pengelasan dan dan melindungi
mata ketika berada di lokasi yang berdebu.
g. Jam Kerja
Setiap perusahaan memiliki batas kegiatan bagi karyawan yaitu jam kerja
Maka waktu kerja di PT. INDONESIA POWER adalah sebagai berikut:
Senin-Jum’at
Mulai
: 07.00
WIB
Istirahat
: 12.00-13.00 WIB
Selesai
: 16.00
WIB
14
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Gambaran Umum
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) PT. Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung memiliki kapasitas terpasang
sebesar
MW yang ditransmisikan ke jaringan PLN menggunakan sistem
interkoneksi Jawa – Bali.
Berdasarkan jenis dan tipe dari system PLTA yang menggunakan waduk
sebagai pusat untuk menguulkan air sebagai bahan utama agar data memutar
turbin ini dapat menghasilkan energi listrik yang lebih besar,terlebih lagi
menggunakan turbin jenis francis dengan generator yang bekerja secara vertical
atau biasa disebut generator vertical shaft. Oleh karena kandungan air yang tinggi
tersebut menyebabkan kualitas Steam yang dihasilkan menjadi buruk sehingga
mengharuskan diadakannya proses penyaringan uap yang berkala. Selain
kandungan air yang tinggi, juga mengandung banyak bahan kimia yang bersifat
merusak, salah satu unsur kimia tersebut adalah silika yang jika tidak ditangani
dengan serius dapat menyebabkan scalling, yaitu pengendapan silika di dalam
pipa yang dapat menyebabkan penyempitan pada area pipa, bahkan penyumbatan,
yang ditunjukkan pada gambar 3.1 di bawah ini.
Gambar 3.1Endapan silika (scalling)
15
PLTP Unit Dieng mempunyai total ±30 sumur (injeksi dan produksi), tetapi
hanya 7 sumur produksi yang aktif digunakan untuk menyuplai steam ke turbin.
Ke7 sumur itu adalah WellPad HCE-28A, HCE-28B, HCE-31, HCE-9A, HCE9B, HCE-7A, dan HCE-7B. Selain sumur produksi juga terdapat sumur injeksi, di
antaranya DNG-13, DNG-14, DNG-15, DNG-17, HCE-17A, DNG-10. Brineyang
dihasilkan pada Well Pad 7, 9 , dan 28 akan ditransfer ke balong / kolam
penampungan di Pad 29, dan selanjutnya di injeksikan kembali ke perut bumi
melalui Pad 10. Steam yang akan di pasok ke turbin haruslah benar – benar bersih
dan memiliki kelembaban serendah mungkin untuk mencegah kerusakan pada
turbin. Karena kualitas Steam yang dihasilkan di sumur – sumur produksi Dieng
memiliki kualitas yang cukup rendah, maka diperlukan sistem pengolahan Steam
yang cukup kompleks mulai dari sistem produksi uapnya, gathering System,
sampai pada sistem pembangkit.
3.2. Komponen PLTP di Unit 1 Dieng
Secara umum komponen pada PLTP Unit 1 Dieng ini dapat dikelompokkan
menjadi 4 komponen utama, yaitu komponen produksi uap, komponen distribusi
steam dan brine, komponen pembangkit, dan komponen pendukung. Komponen –
komponen tersebut dijelaskan secara rinci sebagai berikut:
3.2.1. Komponen Produksi Uap
a) Sumur Produksi
Sumur produksi atau disebut juga production well pad adalah sumur
yang dibor dan menghasilkan Steam dari dalam perut bumi dengan
kedalaman antara 2000-3000 meter di bawah permukaan tanah. Masingmasing sumur produksi mempunyai tekanan yang berbeda-beda pada kepala
sumurnya, yaitu antara 400 – 710 psig. Dikarenakan uap yang dihasilkan
berupa uap 2 fasa, di mana kandungan cairannya masih banyak, maka
diperlukan
dilakukan
pemisahan
antara
fasa
uap
dan
cair
di
Separator.Gambar 3.2 menujukkan tampilan sumur produksi pada well pad
29.
16
Gambar 3.2Sumur Produksi well pad 29
b) Separator
Separatorberfungsi untuk memisahkan fluida 2 fasa yang masuk dari
inlet untuk kemudian dipisahkan menjadi fasa uap yang akan di keluarkan
melalui outletyang kemudian dialirkan ke gathering System menuju power
plant, dan fasa cair (brine) yang akan diteruskan ke silencer / ditampung ke
balongg (kolam penampungan) untuk kemudian dipompakan kembali ke
perut bumi melalui pompa injeksi brine. Separator yang digunakan di PLTP
Dieng merupakan jenis separator cycloneyang ditunjukkan pada gambar 3.3,
yang dapat menghasilkan uap dengan tingkat kekeringan sangat tinggi (lebih
dari 99%).
Gambar 3.3Separator di well pad 29
17
c) Silencer
Silincer merupakan satu konstruksi yang berbentuk silinder yang pada
bagian dalamnya dilapisi dengan satu bahan yang dapat meredam suara dan
terbuka pada bagian atasnya. Selain berfungsi untuk meredam suara bising
dari proses pengolahan uap, silincer seperti pada gambar 3.4 juga berfungsi
pada saat bleeding untuk generalisir gas – gas beracun dengan
mencampurkan causatic soda (NaOH).
Gambar 3.4Silincer pada well pad 29
d) Balongg / Water Pond
Balongg / Water pond seperti pada gambar 3.5 digunakan untuk
menampung brine yang keluar dari dump valve, bypass, dan side valve. Cold
brine yang keluar dari asing asing pad, disalurkan menuju balongg di pad 29
untuk dilakukan pemisahan kondensat yang terbentuk, kemudian dikirim ke
pad 10 untuk diinjeksikan kembali ke perut bumi.
Gambar 3.5Balongg di well pad 29
18
e) Pipa Aliran Dua Fasa
Pipa ini berfungsi untuk mengalirkan fluida dua fasa yang berasal dari
well pad menuju ke separator. Pipa yang ditunjukkan pada gambar 3.6 ini
memiliki ukuran yang berfariasi yaitu 12”, 16”, 18”.
Gambar 3.6Pipa aliran dua fasa di well pad 29
3.2.2. Komponen Distribusi Steam Dan Brine
a) Pompa Brine
Pompa brine seperti pada gambar 3.7 berfungsi untuk memompakan
brine hasil pemisahan dari separator ke balongg. Pompa yang digunakan
adalah pompa dua tingkat.
19
Gambar 3.7Pompa brine di well pad 29
b) Pompa Booster
Booster Pump adalah pompa yang digunakan untuk menaikkan tekanan
brine yang langsung dipasang seri dengan brine pump. Pompa ini digunakan
untuk membantu kinerja pompa brine jika tekanan discharge dari brine
pump tidak mencukupi.
c) Pompa Injeksi
Pompa injeksi adalah pompa yang digunakan untuk mendistribusikan
brine dari balongg ke sumur injeksi.
d) Pipa Steam
Dari sumur produksi, Steam dialirkan ke pembangkit melaui pipa Steam
sepanjang ±7,2 Km yang dilapisi isolasi khusus yang menjaga agar panas dan
tekanan dari Steam tidak turun sehingga meminimalisir terbentuknya
kondensat pada pipa. Pipa steam ini ditunjukkan pada gambar 3.8 di bawah
ini.
20
Gambar 3.8Pipa steam
3.2.3. Komponen Pembangkitan Tenaga Listrik
a) Scrubber
Scrubber (steam purifier) seperti pada gambar 3.9 merupakan unit yang
berfungsi sama dengan separator tetapi terletak di Power Plant. Hasil uap
dari separator masih mengandung butiran – butiran air dikarenakan
perjalanan Steam yang jauh ±7,2 Km melalui gathering System yang
kemudian dan dipisahkan lagi melalui scrubber untuk memperoleh uap yang
kering. Setelah itu diumpankan ke Demister sebelum masuk ke turbin.
21
Gambar 3.9Scrubber pada Power Plant
b) Demister
Setelah steam keluar dari scrubber dan masuk ke demisterpada gambar
3.10, demister akan memisahkan steam dari partikel – partikel asing (seperti
pasir) yang terkandung di dalamnya, sehingga diharapkan steam yang masuk
ke tubin benar – benar bersih dan kering.
Gambar 3.10Demister pada Power Plant
c) Stop Valve & Control Valve
Stop Valve dan Control Valve adalah alat yang berfungsi untuk mengatur
aliran steam yang akan masuk ke turbin dan ditunjukkan pada gambar 3.11.
Stop Valve hanya berfungsi sebagai On Off, jadi fungsinya hanya akan
membuka / menutup aliran steam 100%. Pada Control Valve terdapat motor
servo 3 sehingga memungkinkan untuk mengatur besarnya aliran yang
masuk ke dalam turbin. Control valve dan stop valve dipasang secara seri.
22
(a)
(b)
Gambar 3.11(a) Stop Valve, (b) Control Valve
d) Turbin Uap
Turbin uap yang digunakan untuk memutar generator sinkron pada PLTP
Unit 1 Dieng adalah jenis non-extracting, double flow 7 stage condensing
turbin, low pressure dan mampu menggerakkan generator dengan kapasitas
75.000 KVA. Turbin beroperasi pada temperatur nominal steam 183oC
dengan tekanan klep penutup sebesar 9.79 bar (142 psig). Turbin uap ini
memerlukan 400.000 kg/jam uap untuk dapat menggerakkan generator
dengan beban sekitar 60 MW, gambar turbin ditunjukkan pada gambar 3.12.
23
Spesifikasi turbin dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut ini:
Manufacturer
Manufacturing dated
Potential Power
Max Speed
Number of Stages
Inlet Steam
Pressure
ANSALDO – SPA
1990
60 MW
3000 rpm
7+7
5 – 12 ATA
Temperature Max
210oC
Outlet Pressure
0,081 ATA
Operating fluida flowrate
Up do 400 t/h
Tabel 3.1Spesifikasi Turbin PLTP Unit 1 Dieng
Gambar 3.12Turbin di PLTP Unit 1 Dieng
e) Generator Sinkron
Generator berfungsi untuk mengubah energi mekanik yang diberikan
oleh prime mover (turbin)menjadi energi listrik. Generator yang digunakan
pada PLTP Unit 1 Dieng mempunyai kapasitas 60 MW, dan diputar dengan
kecepatan 3000 rpm, ditunjukkan pada gambar 3.13.
Spesifikasi generator yang digunakan PLTP Unit 1 Dieng disajikan
dalam tabel 3.2 berikut:
Vendor
Model
Output
ANSALDO
TEWAC
75000 KVA
24
Power Factor
0,8
Phases
3
Frequency
50 Hz
Stator Voltage
15000 Volt
Stator Ampere
2890 Ampere
Number Of Magnetics
2 poles (North Ana South)
Speed
3000 rpm
Tabel 3.2 Spesifikasi Generator PLTP Unit 1 Dieng
Gambar 3.13Generator pada PLTP Unit 1 Dieng
f) Transformator
Transformator adalah alat yang berfungsi untuk menaikkan atau
menurunkan tegangan. Pada PLTP Unit 1 Dieng terdapat 5 buah
transformator yaitu:
1. Transformator 150 KV – 15 KV
Transformator ini adalah transformator utama yang langsung
menghubungkan jaringan PLN dengan PLTP. Trafo ini memiliki fungsi
ganda yaitu saat generator sedang offline, maka trafo ini akan menyuplai
150 KV dari jaringan PLN dan distep-downkan ke 15 KV untuk
operasional Power Plant. Tetapi pada saat generator sedang berproduksi
maka trafo ini akan berfungsi sebagai trafo step-up dari output generator
25
ke interkoneksi PLN. Gambar 3.14 menunjukkan gambar transformator
150KV – 15KV.
Gambar 3.14Trafo 150 KV – 15 KV
2. Transformator step down 15 KV – 6 KV (EE – TX – 1A)
Trafo pada gambar 3.15 ini mendapatkan suplai dari bus 15 KV, dan
diturunkan ke 6 KV untuk menyuplai sebagian besar peralatan pada
Power Plant, di antaranya adalah untuk Hot well pump dan suplai ke
trafo eksitasi.
26
Gambar 3.15Trafo 15 KV – 6 KV (EE – TX – 1A)
3. Transformator step down 15 KV – 380 V
Sama halnya dengan trafo 15 KV – 6 KV, trafo ini juga mendapat
suplai dari bus 15 KV, dan diturunkan menjadi 380 untuk keperluan
operasional MCC (untuk suplai monitoring dan kontrol sistem), terdapat
27
2 trafo jenis ini EE – TX – 1B dan EE – TX – 1C yang ditunjukkan pada
gambar 3.16.
Gambar 3.16Trafo EE – TX – 1B (kiri) dan 1C (kanan)
4. Transformator step down 6 KV – 250 V
Trafo pada gambar 3.17 ini mendapat suplai dari trafo EE – TX – 1A
kemudian diturunkan menjadi 250 V untuk keperluan Eksitasi generator.
Gambar 3.17Trafo 6 KV – 250 V
g) Kondensor
Kondensor yang ditunjukkan pada gambar 3.18 adalah ruang hampa
udara
yang
terletak
tepat
di
bawah
turbin,
berfungsi
untuk
mengkondensasikan (mencairkan) uap yang telah digunakan untuk memutar
28
turbin dengan cara menyemprotkan air pendingin melalui nozzleyang berada
di dinding kondensor. Kondensor ini harus selalu dalam keadaan vakum.
Gambar 3.18 Kondensor pada PLTP Unit 1 Dieng
h) Steam Ejector
Steam Ejectorseperti pada gambar 3.19 berfungsi untuk menjaga agar
kondisi di kondensor tetap vakum dan menghisap Non Condensable Gas
(NCG) yang pada akhirnya akan dilepaskan ke udara bebas. NCG ini
biasanya berupa gas H2S dan CO2 dengan berat 0,8 – 1% dari berat insteam
total (kapasitas total).
Gambar 3.19Steam Ejector pada PLTP Unit 1 Dieng
i) Hot Well Pump
Pompa ini penggunaannya sangat vital pada Power Plant. Pompa ini
berhubungan langsung dengan Main Condenser yaitu untuk mengalirkan
29
kondensat yang dihasilkan oleh kondensator menuju ke Cooling Tower, agar
kondensator tetap vakum. Pada gambar 3.20 di bawah ini menunjukkan
Gambar Hot Well Pump.
Gambar 3.20Hot Well Pump
j) Cooling Tower
Cooling Tower berfungsi untuk membuang panas dari alir melalui proses
evaporasi. Cooling Tower di PLTP Unit 1 Dieng ini memiliki 18 buah
cooling fan, cooling fill, dan basin (kolam penampungan). Air panas yang
keluar dari kondensor akan disemprotkan pada struktur kayu berlapis-lapis
(cooling fill), dan dengan bantuan cooling fan akan terjadi perpindahan panas
dari air ke udara, air bertemperatur 33,5oC pada laju aliran 325.000 l/min
dapat diturunkan suhunya menjadi 23,3oC. Air yang telah dingin tersebut
kemudian dikumpulkan pada basin.
Gambar 3.21Cooling Tower pada PLTP Unit 1 Dieng
3.2.4. Komponen Pendukung
a) Acid Pump
30
Acid Pumpseperti pada gambar 3.22 berfungsi untuk memompakan
cairan asam ke dalam pipa alir melalui pipa Hot brine setelah separator.
Asam ini berfungsi untuk menjaga agar Ph dari brine berkisar 4,8 – 5,2
sehingga tidak memungkinkan terjadinya pengendapan silika.
Gambar 3.22Acid Pump pada Pad 29
b) Weirbox
Weirbox berfungsi untuk mengetahui laju alir fluida produksi dan
kualitas dari fluida secara kasar. Ada tiga jenis Weirbox yang sering
digunakan, yaitu: rectangular, suppressed, dan triangular. Jenis yang paling
banyak di gunakan di PLTP Dieng adalah jenis rectangular weirbox.
c) Valve
Secara umum jenis valve yang digunakan di lapangan panas bumi Dieng
yaitu gate valve dan ball valve. Jenis gate valve yang digunakan antara lain:
1. Master Valve
2. Side Valve
3. Throttle Valve
31
Berfungsi untuk mengatur laju alir dan titik terjadinya flashing.
Flashing yaitu berubahnya fasa cair menjadi dua fasa karena fluida
berekspansi dan terjadi penurunan tekanan. Akibat perbedaan diameter
antara pipa alir dua fasa dengan orifice throttle yang lebih kecil, maka
akan
terjadi
penurunan
tekanan
yang
mengakibatkan
fluida
berekspansi dan berubah menjadi dua fasa.
4. Bypass Valve
Berfungsi untuk mengatur aliran fluida ke silencer dan juga untuk
mengetahui kebersihan fluida dua fasa sebelum dialirkan ke separator.
Fluida dianggap bersih apabila asap yang keluar dari silincer sudah
tidak mengeluarkan titik-titik air dan brine yang keluar dari silincer
sudah jernih.
5. Block Valve
Berfungsi untuk mencegah terjadinya aliran dalam pipa. Terdapat
macam-macam block valve yaitu: block valve LCV yang terletak
sebelum dan sesudah LCV. Block valve PCV yang terletak Siantar
PCV dan separator.
6. Level Control Valve (LVC)
Berfungsi untuk mengatur level ketinggian brine pada separator.
LVC ini bekerja secara otomatis dengan memerhatikan set-point
ketinggian brine yaitu 40%. Jika lebih dari itu maka LCV akan terbuka
dan membuang brine menuju balongg. Tetapi jika kurang dari itu,
maka LCV akan menutup. Hal ini dimaksudkan agar steam yang
dipisahkan tidak ikut masuk ke saluran brine jika level ketinggiannya
kurang dari 40%.
7. Check Valve
Adalah katub yang terletak sebelum brine pump (suction brine
pump) berukuran 10” dan setelah brine pump (discharge brine pump)
berukuran 8”.
8. Pressure Control Valve (PCV)
32
Merupakan valve yang bekerja pada tekanan tertentu, yang
membuka ketika tekanan masuk pada PCV lebih besar dari tekanan
yang telah diatur, begitu juga sebaliknya.
9. Dump Valve
Berfungsi untuk mengatur aliran brine apabila LCV sudah
membuka 100% dan brine dialirkan ke silincer.
d) Sumur Injeksi
Sumur pada gambar 3.23 ini dibuat untuk menginjeksikan kembali brine
yang telah tersaring dari uap ke dalam perut bumi. Hal ini dimaksudkan agar
proses recycle tetap terjaga, sehingga sumber uap tetap terbarukan.
Gambar 3.23Sumur injeksi DNG-14
e) Rupture Disc
Berfungsi sebagai pengaman apabila terjadi kelebihan tekanan dalam
pipa alir yang terletak sebelum scrubber. Rupture discpada gambar 3.23
akan pecah apabila tekanan lebih besar dari pada nilai yang telah ditentukan
dan fluida akan mengalir ke udara bebas sehingga pipa aman dari kerusakan
Gambar 3.24Rupture Disc pada PLTP Unit 1 Dieng
f) Condensat Drop Pots (CDP)
33
CDP seperti pada gambar 3.25 adalah tempat penampungan kondensat
yang terbentuk selama proses distribusi steam sejauh ±7,2 Km menuju
pembangkit, setelah ditampung kemudian dikirimkan ke sumur injeksi
terdekat. Biasanya terletak pada titik terendah dari pipa gathering System.
Dimaksudkan agar kualitas steam yang disalurkan ke pembangkit tetap
dalam kualitas yang baik.
Gambar 3.25Condensat Drop Pots
g) Rock Muffler
Berfungsi untuk memastikan tekanan uap yang masuk ke pembangkit
tetap terjaga pada 9.8 bar. Selain itu Rock mufflerpada gambar 3.26
digunakan untuk meredam kebisingan yang terjadi saat pengeluaran steam.
Gambar 3.26Rock Muffler
34
3.3. Proses Pembangkitan Energi Listrik
Proses pembangkitan pada PLTP Unit 1 Dieng dapat dibagi menjadi dua,
yaitu proses produksi uap pada sumur produksi sampai ke gathering System, dan
proses pada power Plant.
3.3.1. Proses Produksi Uap
Jauh di bawah permukaan bumi, terdapat sumber panas yang sangat
tinggi, sehingga semua benda dan batuan berubah menjadi cair. Cairan bersuhu
tinggi itu disebut magma. Sejak awal terbentuknya bumi, magma selalu
memanasi batuan pada kerak bumi, termasuk air yang terkandung di dalamnya.
Apabila air yang dipanaskan tersebut dapat muncul di permukaan, dan bebas
dari tekanan hidrostatik, maka akan berubah menjadi uap panas, geyser
fumarola, kubangan lumpur panas, maupun sebagai mata air panas. Tanda-tanda
atau gejala yang timbul di permukaan bumi semacam ini didapati hampir di
seluruh lapangan panas bumi di wilayah Dieng.
Pada PLTP, uap panas dari dalam perut bumi ini dimanfaatkan untuk
menghasilkan tenaga listrik. Proses dari uap panas tersebut untuk dapat
dimanfaatkan menjadi penggerak turbin adalah sebagai berikut:
a. Proses Produksi Uap dari Well Pad sampai ke Power Plant.
Uap / steam diambil melalui sumur produksi dengan kedalaman ±2000-3000
meter dibawah permukaan tanah. Uap yang diambil tersebut masih berupa
fluida 2 fasa (fasa cair dan gas). Fluida dua fasa tersebut kemudian dialirkan
menuju separator melalui pipa dua fasa. Ketika fluida dua fasa masuk ke dalam
separator melalui inlet, fasa cair (brine) akan jatuh ke bagian bawah separator
dikarenakan massa jenisnya yang lebih berat dari pada fasa
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON
(BRUSHLESS)
LAPORAN HASIL KERJA PRAKTEK
PT.GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
Disusun oleh :
Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
E11.2011.00416
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
2014
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON
(BRUSHLESS)
LAPORAN HASIL KERJA PRAKTEK
PT.GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
Disusun oleh :
Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
E11.2011.00416
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
2014
i
HALAMAN PENGESAHAN PERUSAHAAN
Laporan Kerja Praktek dengan judul :
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON (BRUSHLESS)
Disusun Oleh :
NAMA
: Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
NIM
: E11.2011.00416
Telah diperiksa dan disetujui sebagai persyaratan untuk menempuh mata
kuliah kerja praktek
Dieng, 9 Oktober 2014
Pembimbing Lapangan 2
Pembimbing Lapangan 1
Supriana
Maintenance Power Plant Sptd.
Herdian Ardi Febrianto
Instrument & Control Spv.
Mengetahui,
General Manager
PT. Geo Dipa Energi, Unit Dieng
Dodi Herman
ii
HALAMAN PENGESAHAN UNIVERSITAS
Laporan Kerja Praktek dengan judul :
STUDY PERBANDINGAN SISTEM EKSITASI ES-202-C2F
PADA GENERATOR SINKRON 60 MW
DI PT. GEO DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG)
DENGAN SISTEM EKSITASI TANPA SIKAT KARBON (BRUSHLESS)
Disusun Oleh :
NAMA
: Nugroho Wisnu Ari Sanjaya
NIM
: E11.2011.00416
Telah diperiksa dan disetujui sebagai persyaratan untuk menempuh mata
kuliah kerja praktek
Semarang, Oktober 2014
Dosen Pembimbing
Sari Ayu Wulandari, S.T, M.Eng
NPP. 0686.11.2010.381
Mengetahui,
Kaprodi Teknik Elektro
Dr. Ir. Dian Retno Sawitri, MT
NPP. 0686.11.1993.034
HALAMAN PENGESAHAN REVISI
iii
KATA PENGANTAR
Dengan
mengucap
Alhamdulillah
dan
memanjatkan
puji
syukur
kepadaAllah SWT, yang telah melimpahkan berkat dan rahmat-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan laporan ini guna memenuhi persyaratan akhir KP
dan seminar KP.
Laporan Kerja Praktek ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dari
berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung yang turut membantu
dalam penyelesaiannya, maka pada kesempatan ini saya ingin menyampaikan
ucapan terima kasih kepada :
1. Ibu Sari Ayu Wulandari, S.T, M.Eng selaku dosen pembimbing akademik.
2. Bapak Mul, Bapak Sarno, Mas Feri selaku pembimbing lapangan PT.GEO
DIPA ENERGI (UNIT 1 DIENG).
3. Bapak dan Ibu dosen Fakultas Teknik Elektro yang telah banyak memberikan
bekal ilmu pengetahuan untuk penyusunan Laporan Kerja Praktek ini.
4. Orang Tua dan adik-adikku tersayang yang telah memberikan doa dan
bantuannya.
5. Bapak Hisam, Mas Yono, Mas Supir serta seluruh karyawan PT. GEO DIPA
ENERGI (UNIT 1 DIENG) atas bimbingan, dan nasihat selama Kerja
Praktek.
6. Teman seperjuangan dari Udinus (Kukuh Langit Bening), Undip (Aziz) atas
semua bantuan dan kerja samanya.
7. Untuk semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberi dukungannya atas terselesaikannya laporan praktikum ini.
Dengan terselesaikannya pembuatan laporan ini semoga dapat bermanfaat dan
berguna bagi penulis maupun bagi pembaca laporan ini.
Semarang, Februari 2015
(Penulis)
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN PERUSAHAAN.....................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN UNIVERSITAS.....................................................iii
KATA PENGANTAR............................................................................................iv
DAFTAR ISI............................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................ix
DAFTAR TABEL..................................................................................................xii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1
1.1.
Latar Belakang..........................................................................................1
1.2.
Rumusan Masalah.....................................................................................2
1.3.
Batasan Masalah........................................................................................2
1.4.
Tujuan Kerja Praktek.................................................................................3
1.5.
Manfaat Kerja Praktek...............................................................................3
1.6.
Metodologi Penulisan................................................................................3
1.7.
Sistematika Penulisan................................................................................4
BAB II METODOLOGI DAN TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN..................6
2.1.
Tempat dan Waktu Penamatan..................................................................6
2.2.
Objek Pengamatan.....................................................................................6
2.3.
Instrumen dan Materi Pengamatan............................................................6
2.4.
Alur Kerja Praktek.....................................................................................7
v
a.
Profil Perusahaan..........................................................................................7
2.5.1.
Nama Perusahaan...............................................................................7
2.5.2.
Produksi.............................................................................................8
2.5.3.
Alamat Perusahaan.............................................................................8
b.
Sejarah Perusahaan.......................................................................................8
c.
Lokasi dan Tata Letak Perusahaan................................................................9
d.
Tujuan Perusahaan......................................................................................10
e.
Sistem Management Perusahaan.................................................................10
f.
Keselamatan Kerja......................................................................................13
g.
Jam Kerja....................................................................................................13
BAB III TINJAUAN PUSTAKA..........................................................................14
3.1.
Gambaran Umum....................................................................................14
3.2.
Komponen PLTP di Unit 1 Dieng...........................................................15
3.2.4.
Komponen Produksi Uap.................................................................15
3.2.5.
Komponen Distribusi Steam Dan Brine...........................................19
3.2.6.
Komponen Pembangkitan Tenaga Listrik........................................20
3.2.7.
Komponen Pendukung.....................................................................30
3.3.
Proses Pembangkitan Energi Listrik.......................................................34
3.3.1.
Proses Produksi Uap........................................................................34
3.3.2.
Proses Pada Power Plant..................................................................37
BAB IV DASAR TEORI.......................................................................................38
vi
4.1.
DefinisiGenerator Sinkron......................................................................38
4.2.
Komponen – komponen Generator Sinkron............................................39
4.3.
Prinsip Kerja Generator Sinkron.............................................................41
4.4.
Rangkaian Ekuivalen Generator Sinkron................................................43
4.5.
Diagram Fasor Generator sinkron...........................................................47
4.6.
Pengaruh Perubahan Beban pada Generator yang Beroperasi Sendiri....49
4.7.
Sinkronisasi Generator dengan Jaringan Listrik.....................................51
4.8.
Operasi Pararel Generator pada Infinite Bus...........................................53
4.9.
Sistem Eksitasi Pada Generator Sinkron.................................................57
4.9.1.
Sistem Eksitasi dengan Generator Arus Searah (dinamis)...............58
4.9.2.
Sistem Eksitasi Statis.......................................................................59
4.9.3.
Sistem Eksitasi tanpa Sikat karbon tanpa Pilot Exciter...................59
4.9.4.
Sistem Eksitasi tanpa Sikat dengan Menggunakan Pilot Exciter....61
BAB V
SISTEM EKSITASI STATIS ES-202-C2F pada GENERATOR
SINKRON PLTP UNIT 1 DIENG.........................................................................62
5.1.
Gambaran Umum Sistem Eksitasi ES-202-C2F.....................................62
5.2.
Komponen – Komponen Sistem Eksitasi ES-202-C2F...........................64
5.2.1.
Komponen Daya..............................................................................64
5.2.2.
Komponen Regulasi.........................................................................66
5.3.
Fungsi Tambahan....................................................................................69
5.4.
Logic System dan SafeGuard..................................................................70
vii
5.5.
Prinsip Kerja sistem Eksitasi ES-202-C2F..............................................71
5.6.
Masalah yang Terjadi Pada Sistem Eksitasi Statis ES-202-C2F.............74
5.7.
Rekomendasi Analisis.............................................................................75
BAB VI PENUTUP...............................................................................................77
6.1.
Kesimpulan..............................................................................................77
6.2.
Saran........................................................................................................77
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................79
LAMPIRAN – LAMPIRAN..................................................................................80
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Logo PT. Geo Dipa Energi.................................................................10
Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT. Geo Dipa Energi, Unit Dieng......................15
Gambar 3.1 Endapan silika (scalling)....................................................................19
Gambar 3.2 Sumur Produksi well pad 29..............................................................21
Gambar 3.3 Separator di well pad 29.....................................................................21
Gambar 3.4 Silincer pada well pad 29...................................................................22
Gambar 3.5 Balongg di well pad 29......................................................................22
Gambar 3.6 Pipa aliran dua fasa di well pad 29.....................................................23
Gambar 3.7 Pompa brine di well pad 29...............................................................23
Gambar 3.8 Pipa steam..........................................................................................24
Gambar 3.9 Scrubber pada Power Plant...............................................................25
Gambar 3.10 Demister pada Power Plant.............................................................25
Gambar 3.11 (a) Stop Valve, (b) Control Valve.....................................................26
Gambar 3.12 Turbin di PLTP Unit 1 Dieng...........................................................27
Gambar 3.13 Generator pada PLTP Unit 1 Dieng.................................................28
Gambar 3.14 Trafo 150 KV – 15 KV....................................................................29
Gambar 3.15 Trafo 15 KV – 6 KV (EE – TX – 1A)..............................................30
Gambar 3.16 Trafo EE – TX – 1B (kiri) dan 1C (kanan)......................................31
Gambar 3.17 Trafo 6 KV – 250 V.........................................................................31
Gambar 3.18 Kondensor pada PLTP Unit 1 Dieng...............................................32
Gambar 3.19 Steam Ejector pada PLTP Unit 1 Dieng..........................................32
Gambar 3.20 Hot Well Pump.................................................................................33
Gambar 3.21 Cooling Tower pada PLTP Unit 1 Dieng.........................................33
ix
Gambar 3.22 Acid Pump pada Pad 29...................................................................34
Gambar 3.23 Sumur injeksi DNG-14....................................................................36
Gambar 3.24 Rupture Disc pada PLTP Unit 1 Dieng............................................36
Gambar 3.25 Condensat Drop Pots.......................................................................37
Gambar 3.26 Rock Muffler.....................................................................................37
Gambar 4.1 Sailent Pole-rotor Generator..............................................................42
Gambar 4.2 Cylindrical-rotor Generator................................................................42
Gambar 4.3 Stator dan rotor Generator Sinkron....................................................45
Gambar 4.4 Prinsip Kerja Generator Sinkron........................................................45
Gambar 4.5 Gelombang Tegangan Induksi...........................................................46
Gambar 4.6 Pembangkitan Tiga Fasa....................................................................47
Gambar 4.7 Model Reaksi Jangkar........................................................................48
Gambar 4.8 Rangkaian Ekuivalen Generator Sinkron Tiga Fasa..........................50
Gambar 4.9Rangkaian Ekivalen Generator dengan Konfigurasi (a) Y dan (b) Δ. 51
Gambar 4.10 Rangkaian Ekuivalen Per-fasa Generator Sinkron...........................51
Gambar 4.11 Diagram Fasor Generator Sinkron dengan Faktor Daya Satu..........52
Gambar 4.12 Diagram Fasor Generator Sinkron pada Faktor Daya (a) Lagging
dan (b) Leading......................................................................................................52
Gambar 4.13 Diagram Fasor yang Disederhanakan..............................................53
Gambar 4.14 Pengaruh Penambahan Beban (a) Lagging, (b) Resistif Murnidan (c)
Leading terhadap Tegangan Terminal...................................................................54
Gambar 4.15 Kurva Karakteristik Generator dalam Kondisi Berbeban................55
Gambar 4.16 Sinkronisasi Generator ke Jaringan Listrik......................................55
Gambar 4.17 Synchroscope....................................................................................56
x
Gambar 4.18 Kurva (a) Frekuensi Vs. Daya dan (b) Tegangan Terminal Vs Daya
Reaktif pada Infinite Bus........................................................................................57
Gambar 4.19 Diagram Frekuensi Vs Daya Sesaat Setelah Diparalelkan..............58
Gambar 4.20 Diagram Frekuensi Vs Daya Jika Frekuensi No-Load Lebih Rendah
daripada Frekuensi Sistem.....................................................................................58
Gambar 4.21Pengaruh Peningkatan Governor Setpoint pada (a) House Diagram
dan (b) Diagram Fasor...........................................................................................59
Gambar 4.22Pengaruh Peningkatan Arus Medan Generator.................................61
Gambar 4.23 Sistem Eksitasi dengan Generator Arus Searah...............................62
Gambar 4.24 Sistem Eksitasi Statis.......................................................................63
Gambar 4.25 Sistem Eksitasi tanpa Sikat tanpa Pilot Exciter................................64
Gambar 4.26 Sistem Eksitasi tanpa Sikat dengan Menggunakan Pilot Exciter.....65
Gambar 5.1Brush Holder pada Generator sinkron di PLTP Unit 1 Dieng............66
Gambar 5.2 Slip ring pada rotor Generator sinkron PLTU Unit 1 Dieng..............66
Gambar 5.3 Diagram kawat tunggal trafo eksitasi 6 KV- 250 V...........................67
Gambar 5.4 Thyristor tampak depan (a), samping (b), kipas pendingin (c)..........68
Gambar 5.5 Field discharge resistor (a), Control Panel Transducer (b)..............69
Gambar 5.6 Komponen utama sistem eksitasi statis..............................................75
Gambar 5.7 Generator V Curve.............................................................................76
Gambar 5.8 Kerusakan pada sikat karbon.............................................................78
Gambar 5.9 Sistem Eksitasi dengan Sikat Karbon dan Slip ring...........................79
Gambar 5.10 Sistem Eksitasi Brushless.................................................................79
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Turbin PLTP Unit 1 Dieng..................................................27
Tabel 3.2 Spesifikasi Generator PLTP Unit 1 Dieng.............................................28
xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang sangat cepat mempunyai dampak negatif
berupa perubahan pola hidup manusia yang cenderung menjadi lebih konsumtif.
Pola hidup ini menyebabkan kebutuhan manusia semakin kompleks dan
kebutuhan akan sumber energi terutama energi listrik, menjadi semakin
meningkat. Manusia tidak dapat mengandalkan sumber energi dari bahan bakar
fosil yang semakin lama semakin mahal dan langka. Oleh karena itu, diperlukan
adanya sumber energi alternatif seperti tenaga surya, angin, air, ombak / laut, dan
juga geotermal / panas bumi yang keberadaannya masih melimpah serta ramah
lingkungan.
Indonesia merupakan negara yang didominasi oleh perairan yang sangat
luas, maka dari itu PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica, Sub
Unit PLTA Garung mengambil kesempatan ini dan memanfaatkannya menjadi
energy alternatif yang ramah lingkungan dan hemat biaya.
. Dengan potensi seperti ini PT. Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung dapat menghasilkan listrik sebesar
2x13,2MW per harinya dengan memanfaatkan air dari sungai yang dikumpulkan
di DAM yang terletak di telaga menjer.
. Potensi sangat besar ini menjadikan prospek pengembangan tersendiri
sebagai sumber energi alternatif yang lebih ramah lingkungan dan masih terbuka
lebar di wilayah Indonesia.Pemanfaatan energi air secara umum dibagi menjadi 3
jenis yaitu pemanfaatan air terjun, pemanfaatan arus sungai, dan pemanfaatan
microhydro. Pemanfaatan menggunakan air terjun sendiri lebih pada pemanfaatan
gaya gravitasi air terjun yang jatuh kebawah lalu menggerakan turbin. Sedangkan
pemanfaatan air sungai yaitu memanfaatkan aliran aliran sungai kecil yang
dikumpulkan dari beberapa aliran sungai dan menyimpan air di dalam DAM atau
1
waduk yang lalu mengalir melalui pipa pipa yang mengalir menuju power house.
Sedangkan pemanfaatan microhydro sendiri yaitu memanfaatkan langsung arus
air sungai kecil maka hasil keluaranpun tidak sebesar dari pemanfaatan air terjun
dan metode pengumpulan dari beberapa arus sungai.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica, Sub Unit PLTA
Garung yang terletak di daerah Garung merupakan salah satu pembangkit yang
memanfaatkan air sebagai penggerak utama turbin, kemudian turbin digunakan
untuk memutar generator sehingga menghasilkan daya listrik.
Konsep pembangkitan energi listrik pada generator umumnya adalah
dengan memutar medan magnet di dalam kumparan / lilitan tembaga sehingga
akan terjadi beda potensial pada ujung-ujung dari kumparan. Pada generator yang
digunakan yaitu generator vertical shaft dengan turbin type french tidak
menggunakan magnet permanen untuk menghasilkan medan magnet, melainkan
menggunakan kumparan pada rotor yang dialiri tegangan arus searah (DC)
sehingga dapat menghasilkan medan magnet. Pembangkitan medan magnet
dengan cara tersebut biasa disebut dengan sistem Eksitasi.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diuraikan di atas maka bahasan masalah
yang ditulis dalam laporan kerja praktek ini adalah ingin mengetahui cara kerja
generator vertical shaft dengan tipe turbin french
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang penulis ambil dalam menulis laporan adalah
sebagai berikut :
1. Mengetahui konsep kerja Generator Sinkron pada PT. Indonesia Power Unit
Bisnis Pembangkitan Mrica, Sub Unit PLTA Garung,
2. Melakukan analisis tentang cara maintenance generator,
3. Mengetahui factor gangguan yang sering terjadi pada generator.
2
1.4. Tujuan Kerja Praktek
Tujuan yang ingin dicapai dari pelaksanaan kerja praktek di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB UNIT
PLTA GARUNG adalah sebagai berikut:
1. Mempelajari cara kerja generator yang digunakan pada PLTA di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG
2. Mengetahui faktor-faktor gangguan dan cara perawatan generator.
1.5. Manfaat Kerja Praktek
Dengan dilaksanakannya Kerja Praktek ini diharapkan dapat memberikan
manfaat yang akan tercapai yaitu :
1. Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Kerja Praktek.
sekaligus sebagai syarat untuk dapat melaksanakan Tugas Akhir.
2. Mengenal dan mengetahui cara kerja dari generator vertical shaft di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG
3. Menerapkan ilmu dan teori yang dipelajari selama perkuliahan dan
membandingkannya dengan kenyataan di dunia kerja, terutama di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG
4. Memahami gambaran umum tentang proses pembangkitan tenaga listrik
pada PLTA.
5. Mengetahui tentang perusahaan PT. INDONESIA POWER UNIT BISNIS
PEMBANGKITAN MRICA, SUB UNIT PLTA GARUNG dengan
organisasi dan manajemennya.
1.6. Metodologi Penulisan
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam pelaksanaan kerja praktek
ini adalah:
1. Metode Observasi
Dilakukan dengan cara turun langsung ke lapangan dan menyaksikan
langsung aktivitas dan kegiatan yang dilakukan di PT. INDONESIA
3
POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB UNIT PLTA
GARUNG.
2. Metode Interview
Dilakukan dengan cara konsultasi, bertanya, dan berdiskusi dengan
pembimbing kerja praktek maupun dengan staf yang bertugas di PT.
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN MRICA, SUB
UNIT PLTA GARUNG.
3. Pengambilan Data
Dilakukan dengan cara mengumpulkan data dari lapangan baik tertulis
maupun gambar.
4. Studi Pustaka
Berupa pengumpulan literatur dan pendapat para ahli sebagai data
pelengkap dan perbandingan serta mencari alternatif penyelesaian masalah
serta buku manual mengenai materi yang dibahas.
1.7. Sistematika Penulisan
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bab ini diuraikan latar belakang masalah, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan dan sistematika penulisan.
BAB II
METODOLOGI DAN GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
Pada bab ini memuat keterangan-keterangan yang berkaitan dengan
institusi tempat dilaksanakannya kerja praktek yang meliputi sejarah
perusahaan, bidang dan struktur organisasi perusahaan tersebut.
BAB III DASAR TEORI
Bab ini akan dijelaskan tenang generator sinkron, konstruksi generator
sinkron, serta macam-macam sistem eksitasi yang ada di dalamnya.
BAB IV SISTEM KERJA GENERATOR VERTICAL SHAFT
Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai sistem generator vertical
shaft, meliputi gambaran umum, komponen – komponen di dalamnya,
mekanisme kerja dari sistem eksitasi, dan masalah yang pernah terjadi
pada sistem eksitasi itu sendiri.
4
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab V ini merupakan penutup penyusunan laporan yang berisi
kesimpulan dari kerja praktek yang penulis telah laksanakan.Selain itu
berisi pula saran dari penulis, yang diharapkan dapat menjadi masukan
yang bermanfaat.
DAFTAR PUSTAKA
Berisi tentang sumber pustaka yang menjadi acuan dalam pembuatan
laporan kerja praktek ini.
5
BAB II
METODOLOGI DAN TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Tempat dan Waktu Penamatan
Pengamatan terhadap mesin Generator ini dilaksanakan pada 2 Maret 2015 sampai dengan 31 Maret 2015 di PT. Indonesia Power
Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung.
2.2. Objek Pengamatan
Objek dalam pengamatan ini adalah cara kerja generator vertical shaft dan perawatannya pada PT. Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung .
2.3. Instrumen dan Materi Pengamatan
Instrumen yang digunakan untuk melakukan pengamatan dalam pengumpulan data pada mesin sistem eksitasi adalah alat tulis dan
kamera, sedangkan materi yang akan diamati yaitu :
1.
Cara kerja generator vertical shaft .
2.
Langkah-langkah pengoperasian generator.
3.
Cara perawatan generator
6
2.4. Alur Kerja Praktek
Dalam pelaksanaan Kerja Praktek di PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung. memiliki alur
untuk penulisan Laporan Kerja Praktek. Alur yang diterapkan dalam penulisan laporan ini adalah mengamati seluruh kinerja generator,
selanjutnya mengindentifikasi masalah yang terjadi pada salah satu generator yang beroperasi yaitu Generator Vertical Shaft, setelah itu
mengevaluasi masalah-masalah yang terjadi.
Sehingga dari alur kerja praktek di atas didapatkan latar belakang dari penulisan ini adalah mengamati dan menganalisis cara kerja
generator sebagai salah satu bagian utama dalam bisnis di PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung..
Untuk itu tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dalam penulisan ini adalah :
1. Mengamati cara kerja generator.
2. Menganalisis masalah-masalah atau gangguan selama mesin generator beroperasi.
a.
Profil Perusahaan
2.5.1. Nama Perusahaan
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung..
7
2.5.2. Produksi
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung adalah perusahaan yang memanfaatkan energi
pada air untuk memproduksi listrik. Produksi daya listrik yang ditargetkan tercapai adalah
2.5.3. Alamat Perusahaan
Jl. Raya Dieng KM 9, Garung – Wonosobo Telp. 0286 3325 797.
b.
Sejarah Perusahaan
Sejarah Singkat PT. Indonesia Power
PT. Indonesia Power merupakan perusahaan terbesar di bidang pembangkitan tenaga listrik di Indonesia.
Perusahaan ini didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 pada saat PLN berubah status dari bentuk semula
perusahaan umum menjadi persero.
Pada awal didirikan, perusahaan ini bernama PT Pembangkitan Jawa Bali I (PT PJB I) dan kemudian pada
tanggal 3 Oktober 2000 berubah nama menjadi PT Indonesia Power. Indonesia Power mengelola delapan Unit
Bisinis Pembangkitan (UBP) dan Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan (UBH). Kedelapan Unit Bisnis Pembangkitan itu
tersebar di Jawa dan Bali: UBP Priok, UBP Suralaya, UBP Saguling, UBP kamojang, UBP Mrica, UBP Semarang,
8
UBP Pearak-Grati dan UBP Bali, sedangakan Unit Bisnis Pemeliharaan yang berkantor di jalan KS Tubun,
Jakarta.
Sejarah Singkat Sub Unit Pusat Listrik Tenaga Air Garung
Pusat Listrik Tenaga Air Garung telah disurvei sejak pemerintahan Hindia Belanda tahun 1928 dan desainnya dibuat pada tahun
1932. Pada tahun 1962 dibangun PLTA yang akan direncanakan sebagai base plant dengan dayah terpasang 2x5 MW. Namun pada tahun
1965 pekerjaan dihentikan karena adanya pergolakan politik.
Pada tahun 1972 diadakan restudy oleh konsultan Fitchtner dan lachmeyer, dengan bantuan kredit dari KFW dan diusulkan untuk
dirubaah menjadi peak power plant dengan daya terpasang 2 x 13,2 MW dengan pertimbangan di Jawa dan khususnya di Jawa Tengah
yang kebutuhan listrik di malam hari lebih tinggi (peak load) dari pada siang hari. Akhirnya pada tahun 1975 diadakan persetujuan antara
pemerintahan Indonesia dengan Asian Development Bank (ADB) mengenai kredit untuk membiayai penyelesaian proyek PLTA Garung
sebesar US$ 19.800.00 pada tahun 1976 ditunjukkan konsultan Nippon Koei co. Ltd. sebagai supervisor untuk melanjutkan pembangunan.
Dan PLTA Garung mulai beroperasi pada tahun 1982 sampai dengan sekarang.
PLTA Garung merupakan salah satu dari Sub Unit yang pengolalaan, operasional, maupun manajemen di lakukan
oleh UBP Mrica. Sub unit ini terletak di Desa Maron Kecamatan Garung Kabupaten Wonosobo, dengan
memanfaatkan Dam Manjer/Telaga Manjer untuk menampung air hujan serta menampung air dari bendungan
sungai klakah dan sungai serayu.
9
c.
Lokasi dan Tata Letak Perusahaan
Sub Unit PLTA Garung terletak di Desa Maron Kecamatan Garung Kabupaten Wonosobo, kurang lebih 9
km ke arah utara Kota Wonosobo. Yang beralamat di Jl. Raya Dieng KM 9, Garung – Wonosobo, Jawa tengah
d. Tujuan Perusahaan
Tujuan dari didirikannya PT. GEO DIPA ENERGI adalah pemanfaatan sumber daya panas bumi yang ada di dataran tinggi Dieng.
Dengan pemanfaatan panas bumi yang ada, maka akan dapat dihasilkan daya listrik yang dapat memenuhi kebutuhan listrik Jawa – Bali.
e. Sistem Management Perusahaan
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung dipimipin oleh seorang Supervisor Senior yang
memiliki tugas pokok memimpin dan mengarahkan seluruh kegiatan perusahaan untuk mencapai performance yang tinggi dalam
menghasilkan energi yang berkualitas.
Supervisor Senior membawahi empat departemen yang saling terkait satu sama lain yaitu :
Supervisor Senior; bertanggung jawab kepada bagian Operasional dan Pemeliharaan UBP Mrica.
Bagian ini fungsi utamanya untuk menyelia dan mengkoordinasikan kegiatan pengoperasian
unit pembangkit PLTA serta menjamin pemenuhan pola dan target niaga pengoperasian dan
menjamin pemenuhan standar operasi.
10
Ahli Muda Perencanaan dan Evaluasi Pemeliharaan; bertanggung jawab kepada Supervisor
Senior. Bagian ini fungsi utamanya untuk menyusun rencana dan mengendalikan pelaksanaan
kegiatan pemeliharaan unit pembangkit untuk menjamin keandalan dan unjuk kerja instalasi
pembangkit sesuai standar, dalam rangka mendukung performa operasi unit pembangkit.
Teknisi Mesin; bertanggung jawab kepada Ahli Muda Perencanaan dan Evaluasi Pemeliharaan.
Bagiian ini fungsi utamanya untuk melaksanakan pekerjaan pemeliharaan mesin pembangkit
agar peralatan menjadi handal dan atau kembali beroperasi normal sesuai standar.
Teknisi & Kontrol Instrumen bertanggung jawab kepada Ahli Muda Perencanaan dan Evaluasi
Pemeliharaan. Bagian ini fungsi utamanya untuk melaksanakan pekerjaan pemeliharaan Listrik
& Kontrol Instrumen pembangkit agar peralatan menjadi handal dan atau kembali beroperasi
normal sesuai standar.
Pelaksana Administrasi Umum bertanggung jawab kepada Supervisor Senior. Bagian ini fungsi
utamanya
untuk
melaksanakan
kegiatan
Administrasi & Keuangan, Kepegawaian,
Tata
Usaha
Umum,
Logistik,
Pergudangan,
Fasilitas, Keamanan dan Pelayanan Umum untuk
pencapaian kinerja unit bisnis.
11
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung
12
SUPERVISOR SENIOR
MULYANTO / 6286041K3
AHLI MUDA PERENCANAAN DAN
EVALUASI PEMELIHARAAN
SARNO / 6084115K3
TEKNISI MESIN
MUKHLISIN / 6282530K3
TEKNISI & KONTROL
INSTRUMEN
PELAKSANA ADMINISTRASI
UMUM
FERI DWI HANDOYO / 8203410311
HISAM / 5983434K3
Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung
13
f. Keselamatan Kerja
Keselamatan dalam melakukan aktivitas kerja merupakan hal yang sangat
pokok untuk menunjang tercapainya lingkungan kerja yang baik. Untuk
keselamatan kerja para karyawan menggunakan Alat Pelindung Diri (APD),
antara lain:
a. Baju Kerja (Wear pack), berfungsi untuk melindungi tubuh saat
melaksanakan pekerjaan.
b. Helm Safety, berfungsi untuk melindungi pekerja saat berada di lapangan.
c. Sarung tangan, berfungsi untuk melindungi tangan dari benda – benda
tajam dan kotoran.
d. Sepatu kerja, berfungsi untuk melindungi kaki dari benda – benda
berbahaya di lokasi kerja.
e. Safety glasses, digunakan untuk pekerjaan pengelasan dan dan melindungi
mata ketika berada di lokasi yang berdebu.
g. Jam Kerja
Setiap perusahaan memiliki batas kegiatan bagi karyawan yaitu jam kerja
Maka waktu kerja di PT. INDONESIA POWER adalah sebagai berikut:
Senin-Jum’at
Mulai
: 07.00
WIB
Istirahat
: 12.00-13.00 WIB
Selesai
: 16.00
WIB
14
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Gambaran Umum
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) PT. Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Mrica Sub Unit PLTA Garung memiliki kapasitas terpasang
sebesar
MW yang ditransmisikan ke jaringan PLN menggunakan sistem
interkoneksi Jawa – Bali.
Berdasarkan jenis dan tipe dari system PLTA yang menggunakan waduk
sebagai pusat untuk menguulkan air sebagai bahan utama agar data memutar
turbin ini dapat menghasilkan energi listrik yang lebih besar,terlebih lagi
menggunakan turbin jenis francis dengan generator yang bekerja secara vertical
atau biasa disebut generator vertical shaft. Oleh karena kandungan air yang tinggi
tersebut menyebabkan kualitas Steam yang dihasilkan menjadi buruk sehingga
mengharuskan diadakannya proses penyaringan uap yang berkala. Selain
kandungan air yang tinggi, juga mengandung banyak bahan kimia yang bersifat
merusak, salah satu unsur kimia tersebut adalah silika yang jika tidak ditangani
dengan serius dapat menyebabkan scalling, yaitu pengendapan silika di dalam
pipa yang dapat menyebabkan penyempitan pada area pipa, bahkan penyumbatan,
yang ditunjukkan pada gambar 3.1 di bawah ini.
Gambar 3.1Endapan silika (scalling)
15
PLTP Unit Dieng mempunyai total ±30 sumur (injeksi dan produksi), tetapi
hanya 7 sumur produksi yang aktif digunakan untuk menyuplai steam ke turbin.
Ke7 sumur itu adalah WellPad HCE-28A, HCE-28B, HCE-31, HCE-9A, HCE9B, HCE-7A, dan HCE-7B. Selain sumur produksi juga terdapat sumur injeksi, di
antaranya DNG-13, DNG-14, DNG-15, DNG-17, HCE-17A, DNG-10. Brineyang
dihasilkan pada Well Pad 7, 9 , dan 28 akan ditransfer ke balong / kolam
penampungan di Pad 29, dan selanjutnya di injeksikan kembali ke perut bumi
melalui Pad 10. Steam yang akan di pasok ke turbin haruslah benar – benar bersih
dan memiliki kelembaban serendah mungkin untuk mencegah kerusakan pada
turbin. Karena kualitas Steam yang dihasilkan di sumur – sumur produksi Dieng
memiliki kualitas yang cukup rendah, maka diperlukan sistem pengolahan Steam
yang cukup kompleks mulai dari sistem produksi uapnya, gathering System,
sampai pada sistem pembangkit.
3.2. Komponen PLTP di Unit 1 Dieng
Secara umum komponen pada PLTP Unit 1 Dieng ini dapat dikelompokkan
menjadi 4 komponen utama, yaitu komponen produksi uap, komponen distribusi
steam dan brine, komponen pembangkit, dan komponen pendukung. Komponen –
komponen tersebut dijelaskan secara rinci sebagai berikut:
3.2.1. Komponen Produksi Uap
a) Sumur Produksi
Sumur produksi atau disebut juga production well pad adalah sumur
yang dibor dan menghasilkan Steam dari dalam perut bumi dengan
kedalaman antara 2000-3000 meter di bawah permukaan tanah. Masingmasing sumur produksi mempunyai tekanan yang berbeda-beda pada kepala
sumurnya, yaitu antara 400 – 710 psig. Dikarenakan uap yang dihasilkan
berupa uap 2 fasa, di mana kandungan cairannya masih banyak, maka
diperlukan
dilakukan
pemisahan
antara
fasa
uap
dan
cair
di
Separator.Gambar 3.2 menujukkan tampilan sumur produksi pada well pad
29.
16
Gambar 3.2Sumur Produksi well pad 29
b) Separator
Separatorberfungsi untuk memisahkan fluida 2 fasa yang masuk dari
inlet untuk kemudian dipisahkan menjadi fasa uap yang akan di keluarkan
melalui outletyang kemudian dialirkan ke gathering System menuju power
plant, dan fasa cair (brine) yang akan diteruskan ke silencer / ditampung ke
balongg (kolam penampungan) untuk kemudian dipompakan kembali ke
perut bumi melalui pompa injeksi brine. Separator yang digunakan di PLTP
Dieng merupakan jenis separator cycloneyang ditunjukkan pada gambar 3.3,
yang dapat menghasilkan uap dengan tingkat kekeringan sangat tinggi (lebih
dari 99%).
Gambar 3.3Separator di well pad 29
17
c) Silencer
Silincer merupakan satu konstruksi yang berbentuk silinder yang pada
bagian dalamnya dilapisi dengan satu bahan yang dapat meredam suara dan
terbuka pada bagian atasnya. Selain berfungsi untuk meredam suara bising
dari proses pengolahan uap, silincer seperti pada gambar 3.4 juga berfungsi
pada saat bleeding untuk generalisir gas – gas beracun dengan
mencampurkan causatic soda (NaOH).
Gambar 3.4Silincer pada well pad 29
d) Balongg / Water Pond
Balongg / Water pond seperti pada gambar 3.5 digunakan untuk
menampung brine yang keluar dari dump valve, bypass, dan side valve. Cold
brine yang keluar dari asing asing pad, disalurkan menuju balongg di pad 29
untuk dilakukan pemisahan kondensat yang terbentuk, kemudian dikirim ke
pad 10 untuk diinjeksikan kembali ke perut bumi.
Gambar 3.5Balongg di well pad 29
18
e) Pipa Aliran Dua Fasa
Pipa ini berfungsi untuk mengalirkan fluida dua fasa yang berasal dari
well pad menuju ke separator. Pipa yang ditunjukkan pada gambar 3.6 ini
memiliki ukuran yang berfariasi yaitu 12”, 16”, 18”.
Gambar 3.6Pipa aliran dua fasa di well pad 29
3.2.2. Komponen Distribusi Steam Dan Brine
a) Pompa Brine
Pompa brine seperti pada gambar 3.7 berfungsi untuk memompakan
brine hasil pemisahan dari separator ke balongg. Pompa yang digunakan
adalah pompa dua tingkat.
19
Gambar 3.7Pompa brine di well pad 29
b) Pompa Booster
Booster Pump adalah pompa yang digunakan untuk menaikkan tekanan
brine yang langsung dipasang seri dengan brine pump. Pompa ini digunakan
untuk membantu kinerja pompa brine jika tekanan discharge dari brine
pump tidak mencukupi.
c) Pompa Injeksi
Pompa injeksi adalah pompa yang digunakan untuk mendistribusikan
brine dari balongg ke sumur injeksi.
d) Pipa Steam
Dari sumur produksi, Steam dialirkan ke pembangkit melaui pipa Steam
sepanjang ±7,2 Km yang dilapisi isolasi khusus yang menjaga agar panas dan
tekanan dari Steam tidak turun sehingga meminimalisir terbentuknya
kondensat pada pipa. Pipa steam ini ditunjukkan pada gambar 3.8 di bawah
ini.
20
Gambar 3.8Pipa steam
3.2.3. Komponen Pembangkitan Tenaga Listrik
a) Scrubber
Scrubber (steam purifier) seperti pada gambar 3.9 merupakan unit yang
berfungsi sama dengan separator tetapi terletak di Power Plant. Hasil uap
dari separator masih mengandung butiran – butiran air dikarenakan
perjalanan Steam yang jauh ±7,2 Km melalui gathering System yang
kemudian dan dipisahkan lagi melalui scrubber untuk memperoleh uap yang
kering. Setelah itu diumpankan ke Demister sebelum masuk ke turbin.
21
Gambar 3.9Scrubber pada Power Plant
b) Demister
Setelah steam keluar dari scrubber dan masuk ke demisterpada gambar
3.10, demister akan memisahkan steam dari partikel – partikel asing (seperti
pasir) yang terkandung di dalamnya, sehingga diharapkan steam yang masuk
ke tubin benar – benar bersih dan kering.
Gambar 3.10Demister pada Power Plant
c) Stop Valve & Control Valve
Stop Valve dan Control Valve adalah alat yang berfungsi untuk mengatur
aliran steam yang akan masuk ke turbin dan ditunjukkan pada gambar 3.11.
Stop Valve hanya berfungsi sebagai On Off, jadi fungsinya hanya akan
membuka / menutup aliran steam 100%. Pada Control Valve terdapat motor
servo 3 sehingga memungkinkan untuk mengatur besarnya aliran yang
masuk ke dalam turbin. Control valve dan stop valve dipasang secara seri.
22
(a)
(b)
Gambar 3.11(a) Stop Valve, (b) Control Valve
d) Turbin Uap
Turbin uap yang digunakan untuk memutar generator sinkron pada PLTP
Unit 1 Dieng adalah jenis non-extracting, double flow 7 stage condensing
turbin, low pressure dan mampu menggerakkan generator dengan kapasitas
75.000 KVA. Turbin beroperasi pada temperatur nominal steam 183oC
dengan tekanan klep penutup sebesar 9.79 bar (142 psig). Turbin uap ini
memerlukan 400.000 kg/jam uap untuk dapat menggerakkan generator
dengan beban sekitar 60 MW, gambar turbin ditunjukkan pada gambar 3.12.
23
Spesifikasi turbin dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut ini:
Manufacturer
Manufacturing dated
Potential Power
Max Speed
Number of Stages
Inlet Steam
Pressure
ANSALDO – SPA
1990
60 MW
3000 rpm
7+7
5 – 12 ATA
Temperature Max
210oC
Outlet Pressure
0,081 ATA
Operating fluida flowrate
Up do 400 t/h
Tabel 3.1Spesifikasi Turbin PLTP Unit 1 Dieng
Gambar 3.12Turbin di PLTP Unit 1 Dieng
e) Generator Sinkron
Generator berfungsi untuk mengubah energi mekanik yang diberikan
oleh prime mover (turbin)menjadi energi listrik. Generator yang digunakan
pada PLTP Unit 1 Dieng mempunyai kapasitas 60 MW, dan diputar dengan
kecepatan 3000 rpm, ditunjukkan pada gambar 3.13.
Spesifikasi generator yang digunakan PLTP Unit 1 Dieng disajikan
dalam tabel 3.2 berikut:
Vendor
Model
Output
ANSALDO
TEWAC
75000 KVA
24
Power Factor
0,8
Phases
3
Frequency
50 Hz
Stator Voltage
15000 Volt
Stator Ampere
2890 Ampere
Number Of Magnetics
2 poles (North Ana South)
Speed
3000 rpm
Tabel 3.2 Spesifikasi Generator PLTP Unit 1 Dieng
Gambar 3.13Generator pada PLTP Unit 1 Dieng
f) Transformator
Transformator adalah alat yang berfungsi untuk menaikkan atau
menurunkan tegangan. Pada PLTP Unit 1 Dieng terdapat 5 buah
transformator yaitu:
1. Transformator 150 KV – 15 KV
Transformator ini adalah transformator utama yang langsung
menghubungkan jaringan PLN dengan PLTP. Trafo ini memiliki fungsi
ganda yaitu saat generator sedang offline, maka trafo ini akan menyuplai
150 KV dari jaringan PLN dan distep-downkan ke 15 KV untuk
operasional Power Plant. Tetapi pada saat generator sedang berproduksi
maka trafo ini akan berfungsi sebagai trafo step-up dari output generator
25
ke interkoneksi PLN. Gambar 3.14 menunjukkan gambar transformator
150KV – 15KV.
Gambar 3.14Trafo 150 KV – 15 KV
2. Transformator step down 15 KV – 6 KV (EE – TX – 1A)
Trafo pada gambar 3.15 ini mendapatkan suplai dari bus 15 KV, dan
diturunkan ke 6 KV untuk menyuplai sebagian besar peralatan pada
Power Plant, di antaranya adalah untuk Hot well pump dan suplai ke
trafo eksitasi.
26
Gambar 3.15Trafo 15 KV – 6 KV (EE – TX – 1A)
3. Transformator step down 15 KV – 380 V
Sama halnya dengan trafo 15 KV – 6 KV, trafo ini juga mendapat
suplai dari bus 15 KV, dan diturunkan menjadi 380 untuk keperluan
operasional MCC (untuk suplai monitoring dan kontrol sistem), terdapat
27
2 trafo jenis ini EE – TX – 1B dan EE – TX – 1C yang ditunjukkan pada
gambar 3.16.
Gambar 3.16Trafo EE – TX – 1B (kiri) dan 1C (kanan)
4. Transformator step down 6 KV – 250 V
Trafo pada gambar 3.17 ini mendapat suplai dari trafo EE – TX – 1A
kemudian diturunkan menjadi 250 V untuk keperluan Eksitasi generator.
Gambar 3.17Trafo 6 KV – 250 V
g) Kondensor
Kondensor yang ditunjukkan pada gambar 3.18 adalah ruang hampa
udara
yang
terletak
tepat
di
bawah
turbin,
berfungsi
untuk
mengkondensasikan (mencairkan) uap yang telah digunakan untuk memutar
28
turbin dengan cara menyemprotkan air pendingin melalui nozzleyang berada
di dinding kondensor. Kondensor ini harus selalu dalam keadaan vakum.
Gambar 3.18 Kondensor pada PLTP Unit 1 Dieng
h) Steam Ejector
Steam Ejectorseperti pada gambar 3.19 berfungsi untuk menjaga agar
kondisi di kondensor tetap vakum dan menghisap Non Condensable Gas
(NCG) yang pada akhirnya akan dilepaskan ke udara bebas. NCG ini
biasanya berupa gas H2S dan CO2 dengan berat 0,8 – 1% dari berat insteam
total (kapasitas total).
Gambar 3.19Steam Ejector pada PLTP Unit 1 Dieng
i) Hot Well Pump
Pompa ini penggunaannya sangat vital pada Power Plant. Pompa ini
berhubungan langsung dengan Main Condenser yaitu untuk mengalirkan
29
kondensat yang dihasilkan oleh kondensator menuju ke Cooling Tower, agar
kondensator tetap vakum. Pada gambar 3.20 di bawah ini menunjukkan
Gambar Hot Well Pump.
Gambar 3.20Hot Well Pump
j) Cooling Tower
Cooling Tower berfungsi untuk membuang panas dari alir melalui proses
evaporasi. Cooling Tower di PLTP Unit 1 Dieng ini memiliki 18 buah
cooling fan, cooling fill, dan basin (kolam penampungan). Air panas yang
keluar dari kondensor akan disemprotkan pada struktur kayu berlapis-lapis
(cooling fill), dan dengan bantuan cooling fan akan terjadi perpindahan panas
dari air ke udara, air bertemperatur 33,5oC pada laju aliran 325.000 l/min
dapat diturunkan suhunya menjadi 23,3oC. Air yang telah dingin tersebut
kemudian dikumpulkan pada basin.
Gambar 3.21Cooling Tower pada PLTP Unit 1 Dieng
3.2.4. Komponen Pendukung
a) Acid Pump
30
Acid Pumpseperti pada gambar 3.22 berfungsi untuk memompakan
cairan asam ke dalam pipa alir melalui pipa Hot brine setelah separator.
Asam ini berfungsi untuk menjaga agar Ph dari brine berkisar 4,8 – 5,2
sehingga tidak memungkinkan terjadinya pengendapan silika.
Gambar 3.22Acid Pump pada Pad 29
b) Weirbox
Weirbox berfungsi untuk mengetahui laju alir fluida produksi dan
kualitas dari fluida secara kasar. Ada tiga jenis Weirbox yang sering
digunakan, yaitu: rectangular, suppressed, dan triangular. Jenis yang paling
banyak di gunakan di PLTP Dieng adalah jenis rectangular weirbox.
c) Valve
Secara umum jenis valve yang digunakan di lapangan panas bumi Dieng
yaitu gate valve dan ball valve. Jenis gate valve yang digunakan antara lain:
1. Master Valve
2. Side Valve
3. Throttle Valve
31
Berfungsi untuk mengatur laju alir dan titik terjadinya flashing.
Flashing yaitu berubahnya fasa cair menjadi dua fasa karena fluida
berekspansi dan terjadi penurunan tekanan. Akibat perbedaan diameter
antara pipa alir dua fasa dengan orifice throttle yang lebih kecil, maka
akan
terjadi
penurunan
tekanan
yang
mengakibatkan
fluida
berekspansi dan berubah menjadi dua fasa.
4. Bypass Valve
Berfungsi untuk mengatur aliran fluida ke silencer dan juga untuk
mengetahui kebersihan fluida dua fasa sebelum dialirkan ke separator.
Fluida dianggap bersih apabila asap yang keluar dari silincer sudah
tidak mengeluarkan titik-titik air dan brine yang keluar dari silincer
sudah jernih.
5. Block Valve
Berfungsi untuk mencegah terjadinya aliran dalam pipa. Terdapat
macam-macam block valve yaitu: block valve LCV yang terletak
sebelum dan sesudah LCV. Block valve PCV yang terletak Siantar
PCV dan separator.
6. Level Control Valve (LVC)
Berfungsi untuk mengatur level ketinggian brine pada separator.
LVC ini bekerja secara otomatis dengan memerhatikan set-point
ketinggian brine yaitu 40%. Jika lebih dari itu maka LCV akan terbuka
dan membuang brine menuju balongg. Tetapi jika kurang dari itu,
maka LCV akan menutup. Hal ini dimaksudkan agar steam yang
dipisahkan tidak ikut masuk ke saluran brine jika level ketinggiannya
kurang dari 40%.
7. Check Valve
Adalah katub yang terletak sebelum brine pump (suction brine
pump) berukuran 10” dan setelah brine pump (discharge brine pump)
berukuran 8”.
8. Pressure Control Valve (PCV)
32
Merupakan valve yang bekerja pada tekanan tertentu, yang
membuka ketika tekanan masuk pada PCV lebih besar dari tekanan
yang telah diatur, begitu juga sebaliknya.
9. Dump Valve
Berfungsi untuk mengatur aliran brine apabila LCV sudah
membuka 100% dan brine dialirkan ke silincer.
d) Sumur Injeksi
Sumur pada gambar 3.23 ini dibuat untuk menginjeksikan kembali brine
yang telah tersaring dari uap ke dalam perut bumi. Hal ini dimaksudkan agar
proses recycle tetap terjaga, sehingga sumber uap tetap terbarukan.
Gambar 3.23Sumur injeksi DNG-14
e) Rupture Disc
Berfungsi sebagai pengaman apabila terjadi kelebihan tekanan dalam
pipa alir yang terletak sebelum scrubber. Rupture discpada gambar 3.23
akan pecah apabila tekanan lebih besar dari pada nilai yang telah ditentukan
dan fluida akan mengalir ke udara bebas sehingga pipa aman dari kerusakan
Gambar 3.24Rupture Disc pada PLTP Unit 1 Dieng
f) Condensat Drop Pots (CDP)
33
CDP seperti pada gambar 3.25 adalah tempat penampungan kondensat
yang terbentuk selama proses distribusi steam sejauh ±7,2 Km menuju
pembangkit, setelah ditampung kemudian dikirimkan ke sumur injeksi
terdekat. Biasanya terletak pada titik terendah dari pipa gathering System.
Dimaksudkan agar kualitas steam yang disalurkan ke pembangkit tetap
dalam kualitas yang baik.
Gambar 3.25Condensat Drop Pots
g) Rock Muffler
Berfungsi untuk memastikan tekanan uap yang masuk ke pembangkit
tetap terjaga pada 9.8 bar. Selain itu Rock mufflerpada gambar 3.26
digunakan untuk meredam kebisingan yang terjadi saat pengeluaran steam.
Gambar 3.26Rock Muffler
34
3.3. Proses Pembangkitan Energi Listrik
Proses pembangkitan pada PLTP Unit 1 Dieng dapat dibagi menjadi dua,
yaitu proses produksi uap pada sumur produksi sampai ke gathering System, dan
proses pada power Plant.
3.3.1. Proses Produksi Uap
Jauh di bawah permukaan bumi, terdapat sumber panas yang sangat
tinggi, sehingga semua benda dan batuan berubah menjadi cair. Cairan bersuhu
tinggi itu disebut magma. Sejak awal terbentuknya bumi, magma selalu
memanasi batuan pada kerak bumi, termasuk air yang terkandung di dalamnya.
Apabila air yang dipanaskan tersebut dapat muncul di permukaan, dan bebas
dari tekanan hidrostatik, maka akan berubah menjadi uap panas, geyser
fumarola, kubangan lumpur panas, maupun sebagai mata air panas. Tanda-tanda
atau gejala yang timbul di permukaan bumi semacam ini didapati hampir di
seluruh lapangan panas bumi di wilayah Dieng.
Pada PLTP, uap panas dari dalam perut bumi ini dimanfaatkan untuk
menghasilkan tenaga listrik. Proses dari uap panas tersebut untuk dapat
dimanfaatkan menjadi penggerak turbin adalah sebagai berikut:
a. Proses Produksi Uap dari Well Pad sampai ke Power Plant.
Uap / steam diambil melalui sumur produksi dengan kedalaman ±2000-3000
meter dibawah permukaan tanah. Uap yang diambil tersebut masih berupa
fluida 2 fasa (fasa cair dan gas). Fluida dua fasa tersebut kemudian dialirkan
menuju separator melalui pipa dua fasa. Ketika fluida dua fasa masuk ke dalam
separator melalui inlet, fasa cair (brine) akan jatuh ke bagian bawah separator
dikarenakan massa jenisnya yang lebih berat dari pada fasa