343373894 MODUL GENERATOR SMK KELAS XII pdf
KD 3.1 Mendeskripsikan pemasangan unit generator pembangkit
KD 4.1 Memasang unit generator pembangkit
1
PENDAHULUAN
A. Deskripsi Judul
Modul pembelajaran ini merupakan modul yang berisi tentang deskripsi dan teori
mengenai bagian-bagian atau komponen generator, rangkaian pemasangan generator serta
prosedur kerja untuk pemasangan unit generator pembangkit yang meliputi unit generator
set, generator utama dan generator exciter.
Setelah menyelesaikan modul ini diharapkan peserta didik dapat memiliki kompetensi
dasar yaitu mendeskripsikan generator.
B. Prasyarat
Untuk melaksanakan modul ini peserta didik wajib memiliki kemampua awal:
1. Menjelaskan pengoperasian generator unit yang didapatkan pada kelas XI
2. Menjelaskan klasifikasi generator-generator berdasarkan fungsi dan karakteristik
operasionalnya pada generator-set pusat pembangkitan yang didapatkan pada kelas
XI.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk mempelajari modul ini :
a. Bacalah dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masing-masing kegiatan
belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta didik dapat bertanya pada guru atau
instruktur yang mengampu kegiatan belajar.
b. Kerjakan setiap tugas (soal latihan) untuk mengetahui pemahaman peserta diklat
tentang materi-materi yang dibahas setiap kegiatan belajar.
c. Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar
sebelumnya atau bertanyalah kepada guru atau instruktur yang mengampu kegiatan
pembelajaran yang bersangkutan.
2
KEGIATAN BELAJAR 1
A. Tujuan Pembelajaran
3.1.1 Melalui pengamatan peserta didik dapat mengidentifikasi bagian-bagian
unit generator set dengan lengkap.
B. Uraian Materi
1. Pengertian Generator Set (Genset)
Genset adalah perangkat kombinasi antara pembangkit listrik (generator) dan mesin
penggerak (prime mover) yang digabung dalam satu set unit untuk menghasilkan tenaga
listrik. Mesin penggerak pada genset umumnya merupakan mesin pembakaran internal
berupa motor / mesin diesel dengan bahan bakar solar dan mesin dengan bahan bakar
bensin. Sedangkan generator adalah perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik.
Gambar 1. Unit Generator Set
Prinsip kerja generator menggunakan prinsip percobaannya faraday yaitu memutar
magnet dalam kumparan atau sebaliknya, ketika magnet digerakkan dalam kumparan maka
akan terjadi perubahan fluks gaya magnet (perubahan arah penyebaran medan magnet) di
dalam kumparan dan menembus tegak lurus terhadap kumparan sehingga menyebabkan
beda potensial antara ujung-ujung kumparan (yang menimbulkan listrik).
2. Prinsip Kerja Generator Set (Genset)
Prinsip kerja genset adalah sebuah mesin pembakaran (mesin diesel atau mesin
bensin) akan mengubah energi bahan bakar menjadi energi mekanik, kemudian energi
mekanik tersebut diubah atau dikonversi oleh generator sehingga menghasilkan daya listrik.
Generator memiliki dua tipe, yaitu generator AC atau yang biasa disebut alternator dan
3
generator DC. Generator AC (alternator) adalah generator yang menghasilkan arus listrik
bolak-balik (AC), sedangkan generator DC adalah generator yang menghasilkan arus listrik
searah (DC).
Sebenarnya generator AC memiliki sistem kerja yang sama dengan generator DC,
yaitu menghasilkan listrik dari induksi elektromagnetik, selain itu baik generator AC maupun
generator DC sebenarnya pada dasarnya sama-sama menghasilkan arus listrik bolak-balik.
Namun generator AC dan generator DC memilki perbedaan pada desain konstruksinya.
Generator DC menggunakan sebuah cincin belah (split ring) atau yang biasa disebut
komutator yang bertindak sebagai penyearah (rectifier), sehingga arus yang dihasilkan
generator DC adalah arus searah (DC). Sedangkan pada generator AC (alternator)
menggunakan dua cincin seret (slip ring) untuk menghasilkan arus bolak-balik.
Gambar 2. Konstruksi Generator AC dan DC
3. Komponen Umum Generator Set (Genset)
Gambar 3. Komponen-komponen Generator Set
4
1. Mesin (Engine)
Gambar 4. Mesin Penggerak Generator (Engine)
Mesin adalah sumber energi input mekanik ke generator. Ukuran mesin
berbanding lurus dengan daya output maksimum generator dapat menyediakan.
Jenis Bahan Bakar Bekas – mesin Generator beroperasi pada berbagai bahan bakar
seperti solar, bensin, propana (dalam bentuk cair atau gas), atau gas alam. Mesin
yang lebih kecil biasanya beroperasi pada bensin, sementara mesin yang lebih
besar berjalan di diesel, propana cair, gas propana, atau gas alam. Mesin tertentu
juga dapat beroperasi pada pakan ganda dari kedua diesel dan gas dalam mode
operasi bi-fuel.
2. Alternator
Gambar 5. Alternator
Alternator, juga dikenal sebagai ‘genhead’, adalah bagian dari generator
yang menghasilkan output listrik dari input mekanis yang diberikan oleh mesin. Ini
berisi perakitan bagian-bagian diam dan bergerak terbungkus dalam perumahan.
Komponen bekerja sama untuk menyebabkan gerakan relatif antara medan magnet
dan listrik, yang pada gilirannya menghasilkan listrik.
(A) Stator – ini adalah komponen stasioner. Ini berisi satu set konduktor listrik luka
dalam gulungan atas inti besi.
(B) Rotor / Armature – ini adalah komponen bergerak yang menghasilkan medan
magnet berputar di salah satu dari tiga cara berikut:
(i) Dengan induksi – ini dikenal sebagai alternator brushless dan biasanya
digunakan dalam generator besar.
(ii) Dengan magnet permanen – Hal ini biasa terjadi di unit alternator kecil.
5
(iii)Dengan menggunakan exciter – Sebuah exciter merupakan sumber kecil arus
searah (DC) yang memberikan energi rotor melalui perakitan melakukan slip
ring dan sikat.
3. Sistem Bahan Bakar
Tangki bahan bakar atau penampung bahan bakar adalah bagian dari dasar skid
generator atau dipasang di atas bingkai generator. Berukuran menurut kapasitas
gensetnya.
Gambar 6. Sistem Bahan Bakar Generator
(1) Pompa penyemperot bahan bakar (2) Pompa bahan bakar (3) Pompa tangan
untuk bahan bakar (4) Saringan bahar/bakar penyaringan pendahuluan (5)
Saringan bahan bakar/penyaringan akhir (6) Penutup bahan bakar otomatis (7)
Injektor (8) Tanki (9) Pipa pengembalian bahan bakar (10) Pipa bahan bakar
tekanan tinggi (11) Pipa peluap.
4. Voltage Regulator
Sesuai namanya, komponen ini mengatur tegangan keluaran dari generator.
(1) Voltage Regulator: Konversi Tegangan AC ke DC Kini – regulator tegangan
memakan
sebagian
kecil
dari
output
generator
tegangan
AC
dan
mengkonversikannya menjadi arus DC. Regulator tegangan DC ini kemudian
feed saat ini untuk satu set gulungan sekunder di stator, yang dikenal sebagai
gulungan exciter.
(2) Exciter Belitan: Konversi DC ke AC Current Kini – gulungan exciter sekarang
mirip dengan gulungan stator utama fungsi dan menghasilkan arus AC kecil.
Gulungan exciter yang terhubung ke unit yang dikenal sebagai berputar
rectifier.
6
(3) Rotating Rectifier: Konversi dari AC ke DC Current kini – ini memperbaiki arus
AC yang dihasilkan oleh gulungan exciter dan mengubahnya menjadi arus DC.
Ini arus DC diumpankan ke rotor / angker untuk menciptakan medan
elektromagnetik selain medan magnet yang berputar rotor / angker.
(4) Rotor / Amature: Konversi DC sekarang untuk Tegangan AC – Rotor / angker
sekarang menginduksi tegangan AC yang lebih besar di seluruh gulungan
stator, yang kini memproduksi generator sebagai tegangan output AC yang
lebih besar
(5) Siklus ini terus berlanjut sampai generator mulai memproduksi setara tegangan
output untuk kapasitas operasi penuh. Sebagai output dari kenaikan generator,
regulator tegangan kurang menghasilkan arus DC. Setelah generator
mencapai kapasitas operasi penuh, regulator tegangan mencapai keadaan
kesetimbangan
dan
menghasilkan
DC
saat
ini
hanya
cukup
untuk
mempertahankan output generator di tingkat operasi penuh.
5. Pendingin & Exhaust Sistem
A.
Sistem Pendingin
Penggunaan terus menerus generator menyebabkan berbagai komponen
untuk mendapatkan memanas. Sangat penting untuk memiliki pendingin dan
sistem ventilasi untuk menarik panas yang dihasilkan dalam proses.
Air baku / segar kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk
generator, tetapi ini sebagian besar terbatas pada situasi tertentu seperti
generator kecil dalam aplikasi kota atau unit yang sangat besar di atas 2250
kW dan di atas. Hidrogen kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk
gulungan stator unit pembangkit besar karena lebih efisien dalam menyerap
panas dari pendingin lainnya. Hidrogen menghilangkan panas dari generator
dan transfer melalui penukar panas menjadi sirkuit pendingin sekunder yang
berisi de-mineralisasi air sebagai pendingin. Inilah sebabnya mengapa sangat
besar dan generator pembangkit listrik kecil sering memiliki menara pendingin
yang besar di samping mereka. Untuk semua aplikasi umum lainnya, baik
perumahan dan industri, radiator standar dan kipas terpasang pada generator
dan bekerja sebagai sistem pendingin primer.
7
B.
Sistem Pembuangan Gas
Exhaust asap yang dipancarkan oleh generator hanya seperti knalpot dari
setiap diesel atau mesin gasonline dan mengandung bahan kimia yang sangat
beracun yang perlu dikelola dengan baik. Oleh karena itu, adalah penting untuk
menginstal sistem pembuangan yang memadai untuk membuang gas buang.
Hal ini tidak dapat ditekankan cukup sebagai keracunan karbon monoksida
tetap menjadi salah satu penyebab paling umum untuk kematian di daerah
pasca badai yang terkena dampak karena orang cenderung tidak berpikir
tentang hal itu sampai terlambat.
6. Sistem pelumas
Mesin Genset memerlukan pelumasan untuk memastikan operasi daya tahan
dan halus untuk jangka waktu yang panjang. Mesin generator dilumasi oleh minyak
disimpan dalam pompa.
7. Charger Baterai
Genset dioperasikan dengan baterai. fungsi baterai sebagai suplier listrik awal
ketika pertama dihidupkan mengambil listrik dari baterai
8. Control Panel
Control Panel adalah antarmuka pengguna dari generator dan mengatur
beberapa ketentuan untuk outlet listrik dan control
9. Kerangka Utama / Frame
4. Konstruksi Generator Utama
Gambar 7. Konstruksi Generator Utama
8
A. Main Stator (armature coil)
Pada stator (bagian yang diam) terdapat kumparan kawat yang akan memotong
medan magnet pada saat magnet pada generator itu sudah berputar, kumparan
kawat pada stator itu dihubungkan bermacam‐macam tergantung kebutuhan dan
tergantung jumlah kumparan seperti terlihat pada technical data connection di bawah.
Stator terdiri dari lapisan plate besi dengan diameter dalam sebesar rotor dan
diameter luar sama dengan generator frame dan dililit dengan armature coil sampai
rata dengan permukaan plate besi. Armature coil terdiri dari beberapa lapisan
tembaga. Pada permukaan conductor dilapisi dengan insulator dan vanish. Konduktor
nantinya akan dihubungkan dengan Star conection untuk menghasilkan arus (AC)
yang dikeluarkan oleh field coil ke external 3‐phase lines.
Gambar 8. Jenis Sambungan pada Stator
Kesimpulan dari main stator: Kumparan 3 phasa, Menghasilkan tegangan AC,
Kumparan output generator.
B. Rotor
Rotor pada generator secara langsung dihubungkan dengan engine flywheel
menggunakan coupling dan pada ujung yang lain disupport dengan bearing. Rotor
terdiri dari rotor shaft dan gabungan dari besi plat (layer built steel disc). Lapisan steel
disc yang menyerupai cylinder dibuat sesuai dengan panjang groove. Setiap groove
dililit oleh conductor yang berfungsi sebagai field coil disekeliling rotor. Sesuai dengan
bentuknya rotor dibagi menjadi dua type yaitu : a. Cylindrical type b. Salient type
9
Gambar 9. Jenis Konstruksi Rotor
Pada rotor ini terdapat jumlah kutub magnet yang akan mempengaruhi
banyaknya putaran per menit yang harus bekerja untuk menimbulkan frekuensi yang
diinginkan.
Kesimpulan dari main rotor: Kumparan 1 fasa; Menerima arus DC dari
penyearah (main rectifier); Fungsinya menghasilkan medan magnet utama yang
selanjutnya menginduksikan GGL ke main stator.
C. Exciter
Terdapat 2 bagian pada exciter, yakni:
1. Exciter Stator: merupakan kumparan 1 phase yang menerima arus DC dari AVR
untuk membangkitkan medan magnet dan selanjutnya menginduksi GGL ke dalam
kumparan exciter rotor.
2. Exciter Rotor: merupakan kumparan 3 phase terhubung star, menerima tegangan
induksi AC dari exciter stator dan kemudian diteruskan ke kumparan main rotor
melalui rectifier, atau berfungsi sebagai sumber arus untuk penguat ke field coil
generator utama yaitu dengan cara merubah output tegangan dari AC ke DC melalui
rotating dioda.
Gambar 10. Rangkaian Exciter Generator
10
D. Rotating Rectifier
Terdiri dari 6 buah diode, 3 forward dan 3 reverse. Berfungsi sebagai penyearah arus
AC yang dihasilkan exciter rotor menjadi arus DC untuk penguatan pada main rotor.
Gambar 11. Penyearah/Rectifier pada Generator
E. Varistor (Surge Suppressor)
Fungsi
surge
suppressor/varistor
yaitu
untuk
melindungi
diode
set
dari
sentakan/surge yang diakibatkan oleh perubahan arus yang besar pada main stator,
seperti : petir, beban besar yang hilang secara mendadak, gangguan pada saat
paralel, dan lain-lain.
Gambar 12. Varistor
F. AVR (Automatic Voltage Regulator)
Komponen elektronik terpadu untuk mengontrol tegangan keluaran generator;
menerima daya AC dari kumparan main stator atau kumparan sumber tegangan
tambahan (PMG atau aux winding) dan tegangan sensing dari kumparan main stator,
mengolah dan akhirnya mengeluarkan arus DC ke kumparan exciter stator. Atau
disebut juga instrument pada genset dalam bentuk modul yang berfungsi untuk
mengatur setting secara otomatis output tegangan maupun kapasitas dari genset
yang dipasang.
11
C.
Rangkuman
1. Genset adalah perangkat kombinasi antara pembangkit listrik (generator) dan mesin
penggerak (prime mover) yang digabung dalam satu set unit untuk menghasilkan
tenaga listrik.
2. Komponen-komponen utama genset diantaranya adalah mesin, genset, system
bahan bakar, auto voltage regulator (AVR), system pendingin dan exhaust system,
system pelumas, charger baterai, control panel dan kerangka generator.
3. Komponen-komponen generator utama adalah stator, rotor, exciter, penyearah
tegangan, varistor dan AVR
D.
Uji Pemahaman
1. Pelajarilah uraian materi tentang Identifikasi bagian-bagian generator set!
2. Setelah paham kerjakanlah Latihan soal 1!
3. Apabila ada kesulitan bertanyalah kepada guru pendamping!
4. Diskusikan hasil kerja anda pada teman!
5. Setelah menyelesaikan Latihan soal 1 kumpulkan hasil kerja anda kepada guru!
Latihan Soal 1!
1. Jelaskan pengertian dari generator set!
2. Jelaskan prinsip kerja generator set!
3. Sebutkan komponen-komponen pada generator set!
4. Sebutkan komponen-komponen pada generator utama!
5. Jelaskan fungsi exciter generator!
12
KEGIATAN BELAJAR 2
A. Tujuan
3.1.2 Peserta didik dapat menerangkan gambar pemasangan unit generator set
B. Uraian Materi
1. Rangkaian Kerja Generator Set
Gambar 13. Rangkaian Kerja Generator Set
Prime mover atau penggerak mula merupakan peralatan yang berfungsi
menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Pada
mesin diesel/diesel engine terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya
berdasarkan udara murni yang dimampatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi
(± 30 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar
disemprotkan dalam silinder yang bersuhu dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala
bahan bakar sehingga bahan bakar yang diinjeksikan akan terbakar secara otomatis.
Penambahan panas atau energi senantiasa dilakukan pada tekanan yang konstan.
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak
yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak
dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi
gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol
juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi
dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang
dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection
13
yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus
otto).
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak
pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar
terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark
plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur
campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur
nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga
disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition
engine.
Pada mesin diesel, piston melakukan 2 langkah pendek menuju kepala silinder
pada setiap langkah daya.
1. Langkah ke atas yang pertama merupakan langkah pemasukan dan penghisapan, di
sini udara dan bahan bakar masuk sedangkan poros engkol berputar ke bawah.
2. Langkah kedua merupakan langkah kompresi, poros engkol terus berputar
menyebabkan torak naik dan menekan bahan bakar sehingga terjadi pembakaran.
Kedua proses ini (1 dan 2) termasuk proses pembakaran.
3. Langkah ketiga merupakan langkah ekspansi dan kerja, di sini kedua katup yaitu
katup isap dan buang tertutup sedangkan poros engkol terus berputar dan menarik
kembali torak ke bawah.
4. Langkah keempat merupakan langkah pembuangan, disini katup buang terbuka dan
menyebabkan gas akibat sisa pembakaran terbuang keluar. Gas dapat keluar karena
pada proses keempat ini torak kembali bergerak naik keatas dan menyebabkan gas
dapat keluar. Kedua proses terakhir ini (3 dan 4) termasuk proses pembuangan.
5. Setelah keempat proses tersebut, maka proses berikutnya akan mengulang kembali
proses yang pertama, dimana udara dan bahan bakar masuk kembali.
Berdasarkan kecepatan proses diatas maka mesin diesel dapat digolongkan menjadi 3
bagian, yaitu:
1. Diesel kecepatan rendah (< 400 rpm)
2. Diesel kecepatan menengah (400 - 1000 rpm)
3. Diesel kecepatan tinggi ( >1000 rpm)
Sistem starting atau proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel dibagi
menjadi 3 macam sistem starting yaitu:
1. Sistem Start Manual
14
Sistem start ini dipakai untuk mesin diesel dengan daya mesin yang relatif kecil yaitu
< 30 PK. Cara untuk menghidupkan mesin diesel pada sistem ini adalah dengan
menggunakan penggerak engkol start pada poros engkol atau poros hubung yang
akan digerakkan oleh tenaga manusia. Jadi sistem start ini sangat bergantung pada
faktor manusia sebagai operatornya.
2. Sistem Start Elektrik
Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki daya sedang yaitu < 500 PK.
Sistem ini menggunakan motor DC dengan suplai listrik dari baterai/accu 12 atau 24
volt untuk menstart diesel. Saat start, motor DC mendapat suplai listrik dari baterai
atau accu dan menghasilkan torsi yang dipakai untuk menggerakkan diesel sampai
mencapai putaran tertentu. Baterai atau accu yang dipakai harus dapat dipakai untuk
menstart sebanyak 6 kali tanpa diisi kembali, karena arus start yang dibutuhkan
motor DC cukup besar maka dipakai dinamo yang berfungsi sebagai generator DC.
Pengisian ulang baterai atau accu digunakan alat bantu berupa battery charger dan
pengaman tegangan. Pada saat diesel tidak bekerja maka battery charger mendapat
suplai listrik dari PLN, sedangkan pada saat diesel bekerja maka suplai dari battery
charger didapat dari generator. Fungsi dari pengaman tegangan adalah untuk
memonitor tegangan baterai atau accu. Sehingga apabila tegangan dari baterai atau
accu sudah mencapai 12/24 volt, yang merupakan tegangan standarnya, maka
hubungan antara battery charger dengan baterai atau accu akan diputus oleh
pengaman tegangan.
3. Sistem Start Kompresi
Sistem start ini dipakai oleh diesel yang memiliki daya besar yaitu > 500 PK. Sistem
ini memakai motor dengan udara bertekanan tinggi untuk start dari mesin diesel.
Cara kerjanya yaitu dengan menyimpan udara ke dalam suatu botol udara.
Kemudian udara tersebut dikompresi sehingga menjadi udara panas dan bahan
bakar solar dimasukkan ke dalam Fuel Injection Pump serta disemprotkan lewat
nozzle dengan tekanan tinggi. Akibatnya akan terjadi pengkabutan dan pembakaran
di ruang bakar. Pada saat tekanan di dalam tabung turun sampai batas minimum
yang ditentukan, maka kompressor akan secara otomatis menaikkan tekanan udara
di dalam tabung hingga tekanan dalam tabung mencukupi dan siap dipakai untuk
melakukan starting mesin diesel.
15
AMF (Automatic Main Failure) dan ATS (Automatic Transfer Switch)
AMF merupakan alat yang berfungsi menurunkan downtime dan meningkatkan
keandalan sistem catu daya listrik. AMF dapat mengendalikan transfer Circuit
Breaker (CB) atau alat sejenis, dari catu daya utama (PLN) ke catu daya cadangan
(genset) dan sebaliknya. Dan ATS merupakan pelengkap dari AMF dan bekerja
secara bersama-sama.
Cara Kerja AMF dan ATS
Automatic Main Failure (AMF) dapat mengendalikan transfer suatu alat dari suplai
utama ke suplai cadangan atau dari suplai cadangan ke suplai utama.AMF akan
beroperasi saat catu daya utama (PLN) padam dengan mengatur catu daya
cadangan (genset). AMF dapat mengatur genset beroperasi jika suplai utama dari
PLN mati dan memutuskan genset jika suplai utama dari PLN hidup lagi.
Baterai (baterry dan accu)
Battery merupakan suatu proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik
yang berupa sel listrik. Pada dasarnya sel listrik terdiri dari dua buah logam/
konduktor yang berbeda dicelupkan ke dalam larutan maka akan bereaksi secara
kimia dan menghasilkan gaya gerak listrik antara kedua konduktor tersebut. Proses
pengisian battery dilakukan dengan cara mengalirkan arus melalui sel-sel dengan
arah yang berlawanan dengan aliran arus dalam proses pengosongan sehingga sel
akan dikembalikan dalam keadaan semula. Battery yang digunakan pada sistem
otomatis GenSet berfungsi sebagai sumber arus DC pada starting diesel.
2. Pemasangan Generator Utama
Gambar 14. Rangkaian Pemasangan Generator Utama
A. Rangka Stator
Rangka stator merupakan tempat pemasangan inti magnetik stator, penyangga
untuk konstruksi bantalan generator, penyangga untuk struktur atas konstruksi unit
16
pembangkit. Sebelah dalam rangka dipasang rusuk-rusuk aksial berbentuk ekor
burung untuk tempat pemasangan dan pengikatan lempeng-lempeng inti magnetik
stator.
B. Inti Magnetik
Inti magnetik merupakan jalan (sirkuit) bagi fluksi magnet yang dihasilkan oleh
kutub-kutub elektromagnet dari rotor. Lempeng-lempeng inti magnetik disusun
secara berlapis sekeliling rangka di sebelah dalam. Penyusunan dari lapis yang satu
ke lapis berikutnya dilakukan secara overlap. Inti magnetik disusun dalam beberapa
kelompok lapis. Antara kelompok lapis tersebut dipasang sekat logam berbentuk I
yang membentuk celah (saluran) ventilasi pendingin.
Pinggir luar lempengan inti mempunyai lubang berbentuk ekor burung untuk
pengikatan pada rusuk-rusuk aksial rangka. Pinggir dalam lempengan inti magnetik
mempunyai lubang-lubang yang membentuk alur / selokan inti untuk tempat
konduktor dari belitan stator. Keseluruhan susunan lempeng inti magnetik di klem
pada bagian atas dan bawah menggunakan plat dan jari penekan inti.
C. Belitan stator
Belitan stator merupakan bagian yang membangkitkan gaya gerak (tegangan
listrik). Belitan stator terdiri dari 3 (tiga) kelompok belitan, yaitu :
·
Kelompok belitan fase R
·
Kelompok belitan fase S
·
Kelompok belitan fase T
Belitan dari fase yang sama dihubungkan paralel dan merupakan belitan
cabang dari fase tersebut. Belitan disusun dari beberapa kumparan yang dihubung
seri. Kumparan disusun dari beberapa lilitan yang dihubung seri. Lilitan disusun
dari dua konduktor yang dihubung seri. Konduktor merupakan sisi lilitan atau sisi
kumparan.
Konduktor dari sisi kumparan ditempatkan atau dijangkarkan di dalam alur
inti magnetik. Oleh sebab itu belitan yang membangkitkan tegangan listrik disebut
juga sebagai belitan jangkar. Kedua sisi kumparan dari suatu lilitan ditempatkan
dalam dua jalur yang berbeda, satu di bagian bawah dan yang satu lagi dibagian
atas.
D. Rangkaian rotor
Pada rotor dipasang kutub-kutub elektromagnet utara (positif) dan selatan
(negatif). Kutub terdiri dari inti kutub dan kumparan kutub.
17
Inti kutub dibentuk dari lempeng-lempeng inti magnetik. Kumparankumparan kutub dihubungkan seri dan membentuk belitan kutub (rotor). Kutubkutub dilengkapi dengan belitan peredam. Belitan peredam terdiri batang-batang
konduktor yang dipasang pada inti kutub. Ujung-ujung dari batang konduktor ini
dihubungkan jadi satu sehingga belitan perendam tersebut berbentuk sangkar.
Gambar 15. Posisi pemasangan rotor dan stator
3. Pemasangan Generator Exciter
Sistem excitacy adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai
penguatan pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar
tegangan output bergantung pada besarnya arus excitacy.
Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam, yaitu:
1) Sistem eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation) dan
2) Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation).
Saat generator dihubungkan dengan beban akan menyebabkan tegangan
keluaran generator akan turun, karena medan magnet yang dihasilkan dari arus
penguat relatif konstan. Agar tegangan generator konstan, maka harus ada
peningkatan arus penguatan sebanding dengan kenaikan beban. Gambar dibawah ini
menunjukkan sistem arus penguatan pada generator dan karakteristik tegangan
keluarannya.
Gambar 16. Sistem eksitasi dengan sikat
18
Keuntungan dengan menggunakan sistem Brush Excitation :
Desain nya tidak rumit karena menggunakan external power.
Kerugian dengan menggunakan sistem Brush Excitation :
Perlu perawatan dan pemeliharaan pada sikat arang (routine cleaning dan
penggantian arang).
Dapat menimbulkan sparking (percikan api)
Arus yang dapat dialirkan oleh sikat relatif kecil. Generator kapasitas besar tidak
bisa mengalirkan arus eksitasi dengan sikat dan slip ring.
Terdapat electrical loss yang disebabkan oleh arang.
Gambar 17. Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)
Keuntungan dengan menggunakan sistem Brushless Excitation :
Mengurangi biaya pemeliharaan dan perawatan sikat.
Keamanan lebih baik dan kelangsungan operasi bisa lebih terjamin karena tidak
adanya persoalan dalam penggantian sikat.
Tidak ada percikan bunga api karena tidak adanya sikat.
Kerugian dengan menggunakan sistem Brushless Excitation :
Desain nya rumit, karena menggunakan Permanent Magnet Generator
C. Rangkuman
1. Prime mover atau penggerak mula merupakan peralatan yang berfungsi menghasilkan
energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator.
2. Sistem starting atau proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel dibagi
menjadi 3 macam sistem starting yaitu sistem start manual, system start elektrik dan
sistem start kompresi.
3. Komponen pemasangan generator utama meliputi rangkaian stator, inti magnetik,
belitan stator dan rangkaian rotor.
19
4. Sistem exsitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai penguatan pada
generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan output
bergantung pada besarnya arus excitacy.
5. Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam yaitu excitacy menggunakan
sikat (brush excitation) dan excitacy tanpa menggunakan sikat (brushless excitation).
D. Uji Pemahaman
1. Pelajarilah uraian materi tentang rangkaian pemasangan generator set!
2. Setelah paham kerjakanlah Latihan soal 2!
3. Apabila ada kesulitan bertanyalah kepada guru pendamping!
4. Diskusikan hasil kerja anda pada teman!
5. Setelah menyelesaikan Latihan soal 2 kumpulkan hasil kerja anda kepada guru!
Latihan Soal 2:
1. Jelaskan prinsip kerja penggerak mula pada rangkaian generator set!
2. Sebutkan 3 jenis starting pada mesin diesel!
3. Sebutkan komponen-komponen pemasangan generator utama!
4. Jelaskan apa yang dimaksut sistem eksitasi!
5. Jelaskan beda sistem eksitasi dengan dan tanpa sikat!
20
KEGIATAN BELAJAR 3
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat mengurutkan prosedur pemasangan bagian-bagian generator set.
2. Peserta didik dapat mengurutkan prosedur pemasangan bagian-bagian generator
utama.
3. Peserta didik dapat mengurutkan prosedur pemasangan bagian-bagian generator
exciter.
B. Uraian Materi
1. Prosedur Pemasangan Generator Set
Gambar 18. Unit Generator set
Pemasangan Generator, dimaksudkan disini adalah perakitan Stator, Rotor, Exciter,
Bearing dan Aligment (Matching with Turbine).
1. Pemasangan Stator pada pondasi Generator adalah pemasangangan paling awal
yang harus dilakukan dan yang paling menentukan untuk keserempakan dengan
Turbine, oleh karena itu yang perlu diperhatikan secara khusus adalah keseragaman
level antara Turbine dan Generator lebih tepatnya level dari Couple Bearing antara
keduanya, karena apabila hal ini menemui kegagalan (saling terganggunya antara
Turbin disatu fihak dan Generator dipihak lainnya), maka dapat menimbulkan/
mempengaruhi kelancaran erection peralatan berikutnya.
2. Setelah Posisi Stator dapat ditentukan dengan benar, maka selanjutnya dapat
dilakukan pemasukan/instal Rotor kedalam Stator, untuk hal ini perlu diperhatikan
terjadinya gesekan antara permukaan Rotor dengan permukaan Stator, dimana hal
21
ini dapat mengkibatkan kerusakan pada winding yang berada pada Rotor maupun
pada Stator, oleh karena itu procedure pamasukan Rotor kedalam stator harus
dipilih setepat mungkin sesuai dengan pengalaman atau sesuai petunjuk Pabrik/
manufacture.
3. Pemasangan Equipment Exciter pada lokasi Generator tidak terlalu menghadapi
kesulitan apabila proses pemasangan Stator dan Rotor telah sukses dilaksanakan,
pekerjaan pada system excitasi ini meliputi 2 (dua) tahapan, yaitu pemasangan
peralatan yang terpasang pada lokasi Generator dan pemasangan system
Control/pengaturannya (excitation Equipment Cubicle) pada lokasi atau ruangan
lainnya.
4. Pemasangan/penyetelan Bearing (Sleeve atau Pedestal) disisi Exiter maupun disisi
Turbine dapat dilaksanakan dengan ketentuan dapat dihasilkannya seluruh
permukaan Rotor mempunyai jarak/space yang sama terhadap Stator, baik disisi
Exciter maupun disisi Turbine (Sisi kopling), selain itu penyetelan Bearing ini agar
memperhatikan jarak/space antara Rotor dengan bagian bawah, kiri dan kanan
bearing dan harus mengikuti persyaratan yang berlaku atau sesuai dengan
ketentuan Pabrik, selain itu aligmentnya dengan Turbine Generator juga harus
terpenuhi.
5. Setelah Generator duduk diatas pondasi, maka pekerjaan dilanjutkan dengan
pelaksanaan alignment antara generator dengan turbine, agar turbin shaft dengan
generator shaft inline, dengan mengacu pada procedure dan standar yang
disepakati sesuai kontrak (Alignment and matching Generator), untuk pekerjaan ini
diperlukan kerjasama dengan pekerjaan pemasangan Turbin. Sebaiknya sebelum
Stator maupun Rotor di rakit selayaknya dilakukan terlebih dahulu pengukuran
tahanan isolasi dari kedua peralatan utama tersebut, termasuk juga Equipment
Exciter, namun apabila berdasarkan rekomendasi Vendor dapat dilakukan
pemasangan/perakitannya terlebih dahulu, maka hal ini dapat saja dilakukan
tentunya dengan jaminan. SedangkanpengukuranTahanan Isolasi dan lainlain
setelah dirakit mutlak harus dilakukan, karena hal ini menyangkut persoalan
operasional. Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi setelah dirakit harus dibandingkan
dengan hasil pengukuran dari tes Pabrik dan apabila terjadi penurunan kualitas,
maka perlu dilakukan penelitian ulang penyebab dari hal tersebut.
22
Perakitan Perlengkapan Generator
Perakitan Perlengkapan Generator, dimaksudkan disini adalah perakitan peralatan
pendukung untuk beroperasinya Generator dengan sempurna : Cooler (Air Cooler), Lube
Oil, peralatan Instrument/sensor yang terpasang pada Generator dan Turbin serta
pemasangan peralatan Proteksi/Relay di Relay Room (dibahas khusus pada pemasangan
peralatan Control, Proteksi/relay dan Meter), dimana untuk pemasangan/perakitan peralatan
keras (Hardware) maupun peralatan lunak (Software instrument).
Sesuai fungsinya Air Cooler harus dapat mendinginkan udara dengan temperatur
sesuai
spesifikasi
Pabrik,
dimana
selanjutnya
udara
tersebut
dibutuhkan
untuk
mendinginkan Winding dari Generator (Stator maupun Rotor), sehingga dihasilkan efesiensi
kerja Generator tersebut secara maksimum, oleh karena itu pemasangan Air Cooler ini
harus dilakukan sebaikbaiknya atau mengikuti ketentuan yang berlaku dan sesuai dengan
rekomendasi Pabrik.
Secara umum pada saat pemasangannya harus diperhatikan secara intensif halhal
yang dapat mengakibatkan kerusakan pada pipapipa cooler atau bagian lainnya, yaitu
diantaranya pemasangannya harus presisi pada dudukannya (tanpa dilakukan pemaksaan),
selain itu pemasangan sumber air pendinginnya harus benarbenar dilakukan secara
sempurna sehingga tidak terdapat kebocoran yang terjadi yang dapat mengakibatkan
menurunnya fungsi cooler tersebut. Sebelum cooler dipasang, terlebih dulu dilakukan
pemeriksaan fisik, sehingga apabila terdapat kelainan dapat dilakukan tindakan perbaikan
yang diperlakukan sebelum dilakukan pemasangan (Install) pada tempat atau dudukannya.
Pemasangan pipapipa untuk mengalirkan minyak pelumas (Lube Oil) untuk Bearing
Generator harus dilakukan sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan pemaksaan yang
akhirnya dapat memperpKendari # 3k umur penggunaannya, selain itu pemasangannya
harus dilakukan dengan teliti, sehingga tidak terjadi kebocoran minyak tersebut.
Pemasangan NGR / NER (Netral Grounding / Earth Resistance), Juga harus
dilakukan sebaik mungkin, sehingga tidak terjadi kerusakan baik pada bagian luar terlebih
lagi pada bagian dalamnya, selain itu sebelum dilakukan pemasangan NGR agar terlebih
dahulu dilakukan pengujian, diantaranya pengukuran nilai tahanan dari NGR itu sendiri
(sesuai Design) dan tahanan isolasi antara terminal-terminal NGR terhadap Bodynya
termasuk juga pengukuran tahanan pentanahan untuk NGR tersebut (sesuai dengan
ketentuan yang berlaku).
Pemasangan Peralatanperalatan monitor/sensor (peralatan Instrument) yang terkait
dengan Generator maupun Turbin baik yang berfungsi sebagai indikator saja terlebih lagi
23
yang berkaitan dengan system kontrolnya (diantaranya Sensor Temperatur & Tekanan)
pada Cooling System, Lube oil System, Bearing, ruang Generator, winding pada rotor
maupun Stator generator,dll), hal ini juga dapat dilaksanakan setelah kedudukan Turbin dan
Generator sudah dinyatakan atau dianggap sudah memenuhi persyaratan atau sesuai
dengan ketentuan yang berlaku. Sebelum dilakukan pemasangan peralatan-peralatan
monitor/ sensor (peralatan Instrument) terlebih dahulu harus dilakukan setting atau kalibrasi,
sehingga hasil monitoring menunjukkan nilai sebenarnya atau masih berada didaerah
(koridor) yang diijinkan atau sesuai dengan tingkat clasifikasi peralatan tersebut. Demikian
pula peralatan sensor untuk Proteksi/Relay yang berada dilokasi/Area Generator dapat
dipasang (diinstal), sedangkan peralatan Proteksi/Relaynya sendiri baru dapat dilakukan
setelah ruang Proteksi/Relay tersedia, selanjutnya untuk ketentuan pemasangannya
mengikuti standarstandar Proteksi/Relay akan diuraikan pada pekerjan Control, Proteksi /
Relay, Meter dan lain lainnya yang terkait.
2. Prosedur Pemasangan Generator Utama
Gambar 19. Rangkaian Pemasangan Generator Utama
A. Pembongkaran
Beri tanda pada rumah depan dan
belakang supaya mudah pada saat
perakitan lagi
Lepas roda dan puli dengan sabuk
Khusus
24
Lepas baut pengikat rumah
belakang dengan depan
Pisahkan unit rumah belakang dari
unit rumah depan
Rotor dilepas dari rumah dengan
cara dipres menggunakan alat
khusus
Kontrol kelonggaran bantalan. Bila
aus lepas pengikat bantalan rotor
dan lepas bantalan rotor dari
rumah dengan dipres
Lepas pelat diode dari rumah
Belakang
Lepas stator dari diode dengan
menggunakan solder
Lepas rumah sikat – sikat dan
mengukur panjangnya. Bila terlalu
pendek ganti dengan
menggunakan solder
Jaga gulungan stator jangan lecet
(akibat benturan benda keras)
Pres bantalan pada rumah
belakang (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Solder sikat arang pada rumahnya.
Jepit kabel sikat dengan tang
lancip supaya panas mengalir ke
tang
Pasang rumah sikat
B. Perakitan
Solder gulungan stator dengan
diode – diode sesuai rangkaian
Masukkan stator pada rumah
belakang dan pasang pelat diode
– diode
Jaga gulungan stator dari benturan
benda keras
Kontrol isolasi pelat diode positif
dengan lampu kontrol 110 volt
Bersihkan sisa – sisa timah
penyolderan
25
Pasang bantalan pada rotor
dengan dipres menggunakan
alat khusus (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Pasang bantalan dengan
rotor pada rumah depan. (Beri
oli supaya pengepresan
mudah)
3. Prosedur Pemasangan Generator Exciter
Gambar 20. Rangkaian Exciter Generator dengan tanpa sikat (Brushless Excitation)
Beberapa langkah kerja yang harus diperhatikan dalam pemasangan exciter generator
adalah:
1. Pastikan perakitan generator pada keadaan tanpa tegangan.
2. Perhatikan komponen-komponen yang ada pada generator
3. Sambungkan rangkaian seperti gambar di atas
4. Pastikan tidak ada kesalahan penyambungan komponen
5. Sambungkan rangkaian anda dengan pada variable power supply
6. Ukur tegangan keluaran generator menggunakan batas ukur yang aman
26
C. Rangkuman
1. Prosedur pemasangan generator set diawali dengan pemasangan stator kemudian
berturut-turut dilakukan pemasangan rotor, exciter, bearing dan alignment.
2. Perakitan perlengkapan generator adalah perakitan peralatan pendukung untuk
beroperasinya Generator dengan sempurna: Cooler (Air Cooler), Lube Oil, peralatan
Instrument/sensor yang terpasang pada Generator dan Turbin serta pemasangan
peralatan Proteksi/Relay.
3. Prosedur pemasangan generator utama meliputi pembongkaran dan pemasangan
bagian-bagian generator.
D. Uji Pemahaman
1. Pelajarilah uraian materi tentang prosedur pemasangan generator utama dan exciter!
2. Setelah paham kerjakanlah Latihan Soal 3!
3. Apabila ada kesulitan bertanyalah kepada guru pendamping!
4. Diskusikan hasil kerja anda pada teman!
5. Setelah menyelesaikan Latihan Soal 3 kumpulkan hasil kerja anda kepada guru!
Latihan Soal 3
1. Jelaskan urutan prosedur pemasangan generator set dengan urut!
2. Sebutkan komponen-komponen yang diperlukan untuk perakitan peralatan pendukung
generator!
3. Sebutkan langkah-langkah pembongkaran generator!
4. Sebutkan langkah-langkah perakitan generator!
27
KEGIATAN BELAJAR 4
JOB SHEET PRAKTIKUM PEMASANGAN GENERATOR UTAMA
Materi: Pemasangan generator
Judul Percobaan: Pemasangan komponen-komponen generator utama
Waktu: 2 x 45 menit
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat melaksanakan prosedur pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
2. Mengoreksi kesalahan yang terjadi dalam pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
3. Melaksanakan prosedur kerja dengan memperhatikan K3.
B. Dasar Teori
Gambar 1. Konstruksi Generator Utama
A. Rangka Stator
Rangka stator merupakan tempat pemasangan inti magnetik stator, penyangga
untuk konstruksi bantalan generator, penyangga untuk struktur atas konstruksi unit
pembangkit. Sebelah dalam rangka dipasang rusuk-rusuk aksial berbentuk ekor
burung untuk tempat pemasangan dan pengikatan lempeng-lempeng inti magnetik
stator.
B. Inti Magnetik
Inti magnetik merupakan jalan (sirkuit) bagi fluksi magnet yang dihasilkan oleh
kutub-kutub elektromagnet dari rotor. Lempeng-lempeng inti magnetik disusun
secara berlapis sekeliling rangka di sebelah dalam. Penyusunan dari lapis yang satu
ke lapis berikutnya dilakukan secara overlap. Inti magnetik disusun dalam beberapa
28
kelompok lapis. Antara kelompok lapis tersebut dipasang sekat logam berbentuk I
yang membentuk celah (saluran) ventilasi pendingin.
Pinggir luar lempengan inti mempunyai lubang berbentuk ekor burung untuk
pengikatan pada rusuk-rusuk aksial rangka. Pinggir dalam lempengan inti magnetik
mempunyai lubang-lubang yang membentuk alur / selokan inti untuk tempat
konduktor dari belitan stator. Keseluruhan susunan lempeng inti magnetik di klem
pada bagian atas dan bawah menggunakan plat dan jari penekan inti.
C. Belitan stator
Belitan stator merupakan bagian yang membangkitkan gaya gerak (tegangan
listrik). Belitan stator terdiri dari 3 (tiga) kelompok belitan, yaitu :
·
Kelompok belitan fase R
·
Kelompok belitan fase S
·
Kelompok belitan fase T
Belitan dari fase yang sama dihubungkan paralel dan merupakan belitan
cabang dari fase tersebut. Belitan disusun dari beberapa kumparan yang dihubung
seri. Kumparan disusun dari beberapa lilitan yang dihubung seri. Lilitan disusun
dari dua konduktor yang dihubung seri. Konduktor merupakan sisi lilitan atau sisi
kumparan.
Konduktor dari sisi kumparan ditempatkan atau dijangkarkan di dalam alur
inti magnetik. Oleh sebab itu belitan yang membangkitkan tegangan listrik disebut
juga sebagai belitan jangkar. Kedua sisi kumparan dari suatu lilitan ditempatkan
dalam dua jalur yang berbeda, satu di bagian bawah dan yang satu lagi dibagian
atas.
D. Rangkaian rotor
Pada rotor dipasang kutub-kutub elektromagnet utara (positif) dan selatan
(negatif). Kutub terdiri dari inti kutub dan kumparan kutub.
Inti kutub dibentuk dari lempeng-lempeng inti magnetik. Kumparankumparan kutub dihubungkan seri dan membentuk belitan kutub (rotor). Kutubkutub dilengkapi dengan belitan peredam. Belitan peredam terdiri batang-batang
konduktor yang dipasang pada inti kutub. Ujung-ujung dari batang konduktor ini
dihubungkan jadi satu sehingga belitan perendam tersebut berbentuk sangkar.
29
Gambar 2. Posisi pemasangan rotor dan stator
C. Skema Rangkaian
Gambar 3. Rangkaian Pemasangan Generator Utama
D. Alat dan Bahan
NAMA ALAT
JUMLAH
Kunci Sok
Kotak Alat
Solder Listrik
Sabuk Pelepas Puli
NAMA BAHAN
1 set
1 buah
1 buah
1 buah
Macam-macam merk alternator
Olikan
Timah
1 buah
Secukupnya
Secukupnya
E. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1. Berdoalah sebelum dan sesudah melaksanakan praktikum.
2. Sebelum memulai praktik peserta didik harus mengetahui tata tertib ruangan praktek
Bengkel Motor Listrik.
3. Gunakan pakaian praktek (wearpack) selama melakukan praktek.
4. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum.
5. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya.
30
6. Jangan menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan atau meng-ON kan catu
daya sebelum diperiksa oleh guru pendamping dan mendapat persetujuannya.
7. Jika ada kesulitan selama melakukan praktek, konsultasikan dengan guru pendamping
atau teknisi.
F. Langkah Kerja
1. Pembongkaran
Beri tanda pada rumah depan dan
belakang supaya mudah pada saat
perakitan lagi
Lepas roda dan puli dengan sabuk
Khusus
Lepas baut pengikat rumah
belakang dengan depan
Pisahkan unit rumah belakang dari
unit rumah depan
Rotor dilepas dari rumah dengan
cara dipres menggunakan alat
khusus
Kontrol kelonggaran bantalan. Bila
aus lepas pengikat bantalan rotor
dan lepas bantalan rotor dari
rumah dengan dipres
Lepas pelat diode dari rumah
Belakang
Lepas stator dari diode dengan
menggunakan solder
Lepas rumah sikat – sikat dan
mengukur panjangnya. Bila terlalu
pendek ganti dengan
menggunakan solder
Jaga gulungan stator jangan lecet
(akibat benturan benda keras)
Pres bantalan pada rumah
belakang (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Solder sikat arang pada rumahnya.
Jepit kabel sikat dengan tang
lancip supaya panas mengalir ke
tang
Pasang rumah sikat
31
2. Perakitan
Solder gulungan stator dengan
diode – diode sesuai rangkaian
Masukkan stator pada rumah
belakang dan pasang pelat diode
– diode
Jaga gulungan stator dari benturan
benda keras
Kontrol isolasi pelat diode positif
dengan lampu kontrol 110 volt
Bersihkan sisa – sisa timah
penyolderan
Pasang bantalan pada rotor
dengan dipres menggunakan alat
khusus (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Pasang bantalan dengan rotor
pada rumah depan. (Beri oli
supaya pengepresan mudah)
G. Data Hasil Percobaan
Tabel Pengamatan Hasil Percobaan
Langkah Kerja
Hasil Kerja
Sesuai
Tidak Sesuai
Pembongkaran
1.
2.
3.
4.
Melepas roda dan puli
Rotor dilepas dari rumah
Melepas Pelat diode
Lepas stator dari diode dengan menggunakan
solder
5. Lepas rumah sikat – sikat dan mengukur
panjangnya.
32
6. Jaga gulungan stator jangan lecet
7. Solder sikat arang pada rumahnya.
8. Pasang rumah sikat
Pemasangan
1. Solder gulungan stator dengan diode – diode
sesuai rangkaian
2. Masukkan stator pada rumah belakang dan pasang
pelat diode – diode
3. Jaga gulungan stator dari benturan benda keras
4. Kontrol isolasi pelat diode positif dengan lampu
kontrol 110 volt
5. Bersihkan sisa – sisa timah penyolderan
6. Pasang bantalan pada rotor
7. Pasang bantalan dengan rotor pada rumah depan.
H. Analisis Data
I.
Kesimpulan
(Buatlah kesimpulan berdasarkan analisis data yang anda kerjakan)
33
KEGIATAN BELAJAR 5
JOB SHEET PRAKTIKUM PEMASANGAN EXCITER GENERATOR
Materi: Pemasangan generator
Judul Percobaan: Pemasangan komponen-komponen generator exciter
Waktu: 2 x 45 menit
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat melaksanakan prosedur pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
2. Mengoreksi kesalahan yang terjadi dalam pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
3. Melaksanakan prosedur kerja dengan memperhatikan K3.
B. Dasar Teori
Sistem excitacy adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai penguatan
pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan output
bergantung pada besarnya arus excitacy.
Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam, yaitu:
1) Sistem eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation) dan
2) Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation).
Saat generator dihubungkan dengan beban akan menyebabkan tegangan keluaran
generator akan turun, karena medan magnet yang dihasilkan dari arus penguat relatif
konstan. Agar tegangan generator konstan, maka harus ada peningkatan arus penguatan
sebanding dengan kenaikan beban. Gambar dibawah ini menunjukkan sistem arus
penguatan pada generator dan karakteristik tegangan keluarannya.
C. Skema Percobaan
Gambar 1. Rangkaian Exciter Generator dengan tanpa sikat (Brushless Excitation)
34
D. Alat dan Bahan
NAMA ALAT
Multimeter
Variable Power Supply
NAMA BAHAN
Macam-macam merk alternator
Jumper kabel
JUMLAH
1 buah
1 buah
1 buah
Secukupnya
E. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1. Berdoalah sebelum dan sesudah melaksanakan praktikum.
2. Sebelum memulai praktik peserta didik harus mengetahui tata tertib ruangan praktek
Bengkel Motor Listrik.
3. Gunakan pakaian praktek (wearpack) selama melakukan praktek.
4. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum.
5. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya.
6. Jangan menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan atau meng-ON kan catu
daya sebelum diperiksa oleh guru pendamping dan mendapat persetujuannya.
7. Jika ada kesulitan selama melakukan praktek, konsultasikan dengan guru pendamping
atau teknisi.
F. Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan praktek.
2. Selalu perhatikan keselamatan kerja.
3. Mintalah kabel jumper atau kabel penghubung serta multi meter kepada teknisi
sesuai dengan kebutuhan praktek.
4. Periksalah alat dan bahan sebelum digunakan dan dan pastikan semua alat dan
bahan dalam keadaan baik.
5. Rangkailah seperti gambar pada skema percobaan yang telah anda buat.
6. Jika telah selesai, periksakan hasil pekerjaan saudara pada guru pendamping.
7. Uji tiap-tiap komponen instalasi listrik yang saudara pasang.
8. Laporkan hasil pekerjaan saudara pada guru pendamping untuk dinilai.
9. Setelah anda selesai lepas rangkaian saudara dan kembalikan alat dan bahan
pada tempatnya.
10. Setelah selesai, bersihkan pekerjaan saudara dan kembalikan alat dan bahan
pada tempatnya.
35
G. Data Hasil Percobaan
Tabel Pengamatan Hasil Percobaan
Langkah Kerja
Hasil Kerja
Sesuai
Tidak Sesuai
H. Analisis Data
I.
Kesimpulan
(Buatlah kesimpulan berdasarkan analisis data yang anda kerjakan)
36
KEGIATAN BELAJAR 6
JOB SHEET PRAKTIKUM PENGOPERASIAN MANUAL GENERATOR SET
Materi: Pemasangan generator
Judul Percobaan: Mengoperasikan generator set sesuai dengan SOP
Waktu: 2 x 45 menit
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat mengoperasikan generator set sesuai dengan SOP
2. Melaksanakan prosedur kerja dengan memperhatikan K3.
B. Dasar Teori
Untuk menghindarkan kesalahan saat mengoperasikan suatu SPD (system pembangkit
diesel) sebagai petunjuk pengoperasian suatu unit pembangkit. Dengan SOP kemungkinan
terjadinya kesalahan dalam mengoperasikan akan semakin kecil.
Proses pengoperasian generator set dapat dibagi menjadi empat tahap, yaitu: tahap
persiapan, tahap menjalankan mesin, tahap penjagaan mesin selama beroperasi, dan tahap
menghentikan mesin.
C. Skema Percobaan
Gambar Konstruksi Genset Yamaha EF 1600
Berikut komponen-komponen genset:
1. Tanki bahan bakar genset
2. Tutup tangki bahan bakar
3. Knob pengokang bahan bakar
4. Tutup penyaring udara
5. Busi
6. Knalpot
7. Tuas cok
37
8.
9.
10.
11.
12.
Grounding
Tutup pengisi minyak
Penutup saluran minyak
Recoil starter
Alat pengukur level bahan bakar
D. Alat dan Bahan
1. Satu unit Gen Set manual lengkap dengan alat ukur, sakelar, generator exciter serta
penggerak mula (diesel) seperti terlihat pada Gambar 10.
2. Handel penggerak poros diesel.
E. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1. Berdoalah sebelum dan sesudah melaksanakan praktikum.
2. Sebelum memulai praktik peserta didik harus mengetahui tata tertib ruangan praktek
Bengkel Motor Listrik.
3. Gunakan pakaian praktek (wearpack) selama melakukan praktek.
4. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum.
5. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya.
6. Jangan menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan atau meng-ON kan catu
daya sebelum diperiksa oleh guru pendamping dan mendapat persetujuannya.
7. Jika ada kesulitan selama melakukan praktek, konsultasikan dengan guru pendamping
atau teknisi.
F. Langka
KD 4.1 Memasang unit generator pembangkit
1
PENDAHULUAN
A. Deskripsi Judul
Modul pembelajaran ini merupakan modul yang berisi tentang deskripsi dan teori
mengenai bagian-bagian atau komponen generator, rangkaian pemasangan generator serta
prosedur kerja untuk pemasangan unit generator pembangkit yang meliputi unit generator
set, generator utama dan generator exciter.
Setelah menyelesaikan modul ini diharapkan peserta didik dapat memiliki kompetensi
dasar yaitu mendeskripsikan generator.
B. Prasyarat
Untuk melaksanakan modul ini peserta didik wajib memiliki kemampua awal:
1. Menjelaskan pengoperasian generator unit yang didapatkan pada kelas XI
2. Menjelaskan klasifikasi generator-generator berdasarkan fungsi dan karakteristik
operasionalnya pada generator-set pusat pembangkitan yang didapatkan pada kelas
XI.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk mempelajari modul ini :
a. Bacalah dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masing-masing kegiatan
belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta didik dapat bertanya pada guru atau
instruktur yang mengampu kegiatan belajar.
b. Kerjakan setiap tugas (soal latihan) untuk mengetahui pemahaman peserta diklat
tentang materi-materi yang dibahas setiap kegiatan belajar.
c. Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar
sebelumnya atau bertanyalah kepada guru atau instruktur yang mengampu kegiatan
pembelajaran yang bersangkutan.
2
KEGIATAN BELAJAR 1
A. Tujuan Pembelajaran
3.1.1 Melalui pengamatan peserta didik dapat mengidentifikasi bagian-bagian
unit generator set dengan lengkap.
B. Uraian Materi
1. Pengertian Generator Set (Genset)
Genset adalah perangkat kombinasi antara pembangkit listrik (generator) dan mesin
penggerak (prime mover) yang digabung dalam satu set unit untuk menghasilkan tenaga
listrik. Mesin penggerak pada genset umumnya merupakan mesin pembakaran internal
berupa motor / mesin diesel dengan bahan bakar solar dan mesin dengan bahan bakar
bensin. Sedangkan generator adalah perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik.
Gambar 1. Unit Generator Set
Prinsip kerja generator menggunakan prinsip percobaannya faraday yaitu memutar
magnet dalam kumparan atau sebaliknya, ketika magnet digerakkan dalam kumparan maka
akan terjadi perubahan fluks gaya magnet (perubahan arah penyebaran medan magnet) di
dalam kumparan dan menembus tegak lurus terhadap kumparan sehingga menyebabkan
beda potensial antara ujung-ujung kumparan (yang menimbulkan listrik).
2. Prinsip Kerja Generator Set (Genset)
Prinsip kerja genset adalah sebuah mesin pembakaran (mesin diesel atau mesin
bensin) akan mengubah energi bahan bakar menjadi energi mekanik, kemudian energi
mekanik tersebut diubah atau dikonversi oleh generator sehingga menghasilkan daya listrik.
Generator memiliki dua tipe, yaitu generator AC atau yang biasa disebut alternator dan
3
generator DC. Generator AC (alternator) adalah generator yang menghasilkan arus listrik
bolak-balik (AC), sedangkan generator DC adalah generator yang menghasilkan arus listrik
searah (DC).
Sebenarnya generator AC memiliki sistem kerja yang sama dengan generator DC,
yaitu menghasilkan listrik dari induksi elektromagnetik, selain itu baik generator AC maupun
generator DC sebenarnya pada dasarnya sama-sama menghasilkan arus listrik bolak-balik.
Namun generator AC dan generator DC memilki perbedaan pada desain konstruksinya.
Generator DC menggunakan sebuah cincin belah (split ring) atau yang biasa disebut
komutator yang bertindak sebagai penyearah (rectifier), sehingga arus yang dihasilkan
generator DC adalah arus searah (DC). Sedangkan pada generator AC (alternator)
menggunakan dua cincin seret (slip ring) untuk menghasilkan arus bolak-balik.
Gambar 2. Konstruksi Generator AC dan DC
3. Komponen Umum Generator Set (Genset)
Gambar 3. Komponen-komponen Generator Set
4
1. Mesin (Engine)
Gambar 4. Mesin Penggerak Generator (Engine)
Mesin adalah sumber energi input mekanik ke generator. Ukuran mesin
berbanding lurus dengan daya output maksimum generator dapat menyediakan.
Jenis Bahan Bakar Bekas – mesin Generator beroperasi pada berbagai bahan bakar
seperti solar, bensin, propana (dalam bentuk cair atau gas), atau gas alam. Mesin
yang lebih kecil biasanya beroperasi pada bensin, sementara mesin yang lebih
besar berjalan di diesel, propana cair, gas propana, atau gas alam. Mesin tertentu
juga dapat beroperasi pada pakan ganda dari kedua diesel dan gas dalam mode
operasi bi-fuel.
2. Alternator
Gambar 5. Alternator
Alternator, juga dikenal sebagai ‘genhead’, adalah bagian dari generator
yang menghasilkan output listrik dari input mekanis yang diberikan oleh mesin. Ini
berisi perakitan bagian-bagian diam dan bergerak terbungkus dalam perumahan.
Komponen bekerja sama untuk menyebabkan gerakan relatif antara medan magnet
dan listrik, yang pada gilirannya menghasilkan listrik.
(A) Stator – ini adalah komponen stasioner. Ini berisi satu set konduktor listrik luka
dalam gulungan atas inti besi.
(B) Rotor / Armature – ini adalah komponen bergerak yang menghasilkan medan
magnet berputar di salah satu dari tiga cara berikut:
(i) Dengan induksi – ini dikenal sebagai alternator brushless dan biasanya
digunakan dalam generator besar.
(ii) Dengan magnet permanen – Hal ini biasa terjadi di unit alternator kecil.
5
(iii)Dengan menggunakan exciter – Sebuah exciter merupakan sumber kecil arus
searah (DC) yang memberikan energi rotor melalui perakitan melakukan slip
ring dan sikat.
3. Sistem Bahan Bakar
Tangki bahan bakar atau penampung bahan bakar adalah bagian dari dasar skid
generator atau dipasang di atas bingkai generator. Berukuran menurut kapasitas
gensetnya.
Gambar 6. Sistem Bahan Bakar Generator
(1) Pompa penyemperot bahan bakar (2) Pompa bahan bakar (3) Pompa tangan
untuk bahan bakar (4) Saringan bahar/bakar penyaringan pendahuluan (5)
Saringan bahan bakar/penyaringan akhir (6) Penutup bahan bakar otomatis (7)
Injektor (8) Tanki (9) Pipa pengembalian bahan bakar (10) Pipa bahan bakar
tekanan tinggi (11) Pipa peluap.
4. Voltage Regulator
Sesuai namanya, komponen ini mengatur tegangan keluaran dari generator.
(1) Voltage Regulator: Konversi Tegangan AC ke DC Kini – regulator tegangan
memakan
sebagian
kecil
dari
output
generator
tegangan
AC
dan
mengkonversikannya menjadi arus DC. Regulator tegangan DC ini kemudian
feed saat ini untuk satu set gulungan sekunder di stator, yang dikenal sebagai
gulungan exciter.
(2) Exciter Belitan: Konversi DC ke AC Current Kini – gulungan exciter sekarang
mirip dengan gulungan stator utama fungsi dan menghasilkan arus AC kecil.
Gulungan exciter yang terhubung ke unit yang dikenal sebagai berputar
rectifier.
6
(3) Rotating Rectifier: Konversi dari AC ke DC Current kini – ini memperbaiki arus
AC yang dihasilkan oleh gulungan exciter dan mengubahnya menjadi arus DC.
Ini arus DC diumpankan ke rotor / angker untuk menciptakan medan
elektromagnetik selain medan magnet yang berputar rotor / angker.
(4) Rotor / Amature: Konversi DC sekarang untuk Tegangan AC – Rotor / angker
sekarang menginduksi tegangan AC yang lebih besar di seluruh gulungan
stator, yang kini memproduksi generator sebagai tegangan output AC yang
lebih besar
(5) Siklus ini terus berlanjut sampai generator mulai memproduksi setara tegangan
output untuk kapasitas operasi penuh. Sebagai output dari kenaikan generator,
regulator tegangan kurang menghasilkan arus DC. Setelah generator
mencapai kapasitas operasi penuh, regulator tegangan mencapai keadaan
kesetimbangan
dan
menghasilkan
DC
saat
ini
hanya
cukup
untuk
mempertahankan output generator di tingkat operasi penuh.
5. Pendingin & Exhaust Sistem
A.
Sistem Pendingin
Penggunaan terus menerus generator menyebabkan berbagai komponen
untuk mendapatkan memanas. Sangat penting untuk memiliki pendingin dan
sistem ventilasi untuk menarik panas yang dihasilkan dalam proses.
Air baku / segar kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk
generator, tetapi ini sebagian besar terbatas pada situasi tertentu seperti
generator kecil dalam aplikasi kota atau unit yang sangat besar di atas 2250
kW dan di atas. Hidrogen kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk
gulungan stator unit pembangkit besar karena lebih efisien dalam menyerap
panas dari pendingin lainnya. Hidrogen menghilangkan panas dari generator
dan transfer melalui penukar panas menjadi sirkuit pendingin sekunder yang
berisi de-mineralisasi air sebagai pendingin. Inilah sebabnya mengapa sangat
besar dan generator pembangkit listrik kecil sering memiliki menara pendingin
yang besar di samping mereka. Untuk semua aplikasi umum lainnya, baik
perumahan dan industri, radiator standar dan kipas terpasang pada generator
dan bekerja sebagai sistem pendingin primer.
7
B.
Sistem Pembuangan Gas
Exhaust asap yang dipancarkan oleh generator hanya seperti knalpot dari
setiap diesel atau mesin gasonline dan mengandung bahan kimia yang sangat
beracun yang perlu dikelola dengan baik. Oleh karena itu, adalah penting untuk
menginstal sistem pembuangan yang memadai untuk membuang gas buang.
Hal ini tidak dapat ditekankan cukup sebagai keracunan karbon monoksida
tetap menjadi salah satu penyebab paling umum untuk kematian di daerah
pasca badai yang terkena dampak karena orang cenderung tidak berpikir
tentang hal itu sampai terlambat.
6. Sistem pelumas
Mesin Genset memerlukan pelumasan untuk memastikan operasi daya tahan
dan halus untuk jangka waktu yang panjang. Mesin generator dilumasi oleh minyak
disimpan dalam pompa.
7. Charger Baterai
Genset dioperasikan dengan baterai. fungsi baterai sebagai suplier listrik awal
ketika pertama dihidupkan mengambil listrik dari baterai
8. Control Panel
Control Panel adalah antarmuka pengguna dari generator dan mengatur
beberapa ketentuan untuk outlet listrik dan control
9. Kerangka Utama / Frame
4. Konstruksi Generator Utama
Gambar 7. Konstruksi Generator Utama
8
A. Main Stator (armature coil)
Pada stator (bagian yang diam) terdapat kumparan kawat yang akan memotong
medan magnet pada saat magnet pada generator itu sudah berputar, kumparan
kawat pada stator itu dihubungkan bermacam‐macam tergantung kebutuhan dan
tergantung jumlah kumparan seperti terlihat pada technical data connection di bawah.
Stator terdiri dari lapisan plate besi dengan diameter dalam sebesar rotor dan
diameter luar sama dengan generator frame dan dililit dengan armature coil sampai
rata dengan permukaan plate besi. Armature coil terdiri dari beberapa lapisan
tembaga. Pada permukaan conductor dilapisi dengan insulator dan vanish. Konduktor
nantinya akan dihubungkan dengan Star conection untuk menghasilkan arus (AC)
yang dikeluarkan oleh field coil ke external 3‐phase lines.
Gambar 8. Jenis Sambungan pada Stator
Kesimpulan dari main stator: Kumparan 3 phasa, Menghasilkan tegangan AC,
Kumparan output generator.
B. Rotor
Rotor pada generator secara langsung dihubungkan dengan engine flywheel
menggunakan coupling dan pada ujung yang lain disupport dengan bearing. Rotor
terdiri dari rotor shaft dan gabungan dari besi plat (layer built steel disc). Lapisan steel
disc yang menyerupai cylinder dibuat sesuai dengan panjang groove. Setiap groove
dililit oleh conductor yang berfungsi sebagai field coil disekeliling rotor. Sesuai dengan
bentuknya rotor dibagi menjadi dua type yaitu : a. Cylindrical type b. Salient type
9
Gambar 9. Jenis Konstruksi Rotor
Pada rotor ini terdapat jumlah kutub magnet yang akan mempengaruhi
banyaknya putaran per menit yang harus bekerja untuk menimbulkan frekuensi yang
diinginkan.
Kesimpulan dari main rotor: Kumparan 1 fasa; Menerima arus DC dari
penyearah (main rectifier); Fungsinya menghasilkan medan magnet utama yang
selanjutnya menginduksikan GGL ke main stator.
C. Exciter
Terdapat 2 bagian pada exciter, yakni:
1. Exciter Stator: merupakan kumparan 1 phase yang menerima arus DC dari AVR
untuk membangkitkan medan magnet dan selanjutnya menginduksi GGL ke dalam
kumparan exciter rotor.
2. Exciter Rotor: merupakan kumparan 3 phase terhubung star, menerima tegangan
induksi AC dari exciter stator dan kemudian diteruskan ke kumparan main rotor
melalui rectifier, atau berfungsi sebagai sumber arus untuk penguat ke field coil
generator utama yaitu dengan cara merubah output tegangan dari AC ke DC melalui
rotating dioda.
Gambar 10. Rangkaian Exciter Generator
10
D. Rotating Rectifier
Terdiri dari 6 buah diode, 3 forward dan 3 reverse. Berfungsi sebagai penyearah arus
AC yang dihasilkan exciter rotor menjadi arus DC untuk penguatan pada main rotor.
Gambar 11. Penyearah/Rectifier pada Generator
E. Varistor (Surge Suppressor)
Fungsi
surge
suppressor/varistor
yaitu
untuk
melindungi
diode
set
dari
sentakan/surge yang diakibatkan oleh perubahan arus yang besar pada main stator,
seperti : petir, beban besar yang hilang secara mendadak, gangguan pada saat
paralel, dan lain-lain.
Gambar 12. Varistor
F. AVR (Automatic Voltage Regulator)
Komponen elektronik terpadu untuk mengontrol tegangan keluaran generator;
menerima daya AC dari kumparan main stator atau kumparan sumber tegangan
tambahan (PMG atau aux winding) dan tegangan sensing dari kumparan main stator,
mengolah dan akhirnya mengeluarkan arus DC ke kumparan exciter stator. Atau
disebut juga instrument pada genset dalam bentuk modul yang berfungsi untuk
mengatur setting secara otomatis output tegangan maupun kapasitas dari genset
yang dipasang.
11
C.
Rangkuman
1. Genset adalah perangkat kombinasi antara pembangkit listrik (generator) dan mesin
penggerak (prime mover) yang digabung dalam satu set unit untuk menghasilkan
tenaga listrik.
2. Komponen-komponen utama genset diantaranya adalah mesin, genset, system
bahan bakar, auto voltage regulator (AVR), system pendingin dan exhaust system,
system pelumas, charger baterai, control panel dan kerangka generator.
3. Komponen-komponen generator utama adalah stator, rotor, exciter, penyearah
tegangan, varistor dan AVR
D.
Uji Pemahaman
1. Pelajarilah uraian materi tentang Identifikasi bagian-bagian generator set!
2. Setelah paham kerjakanlah Latihan soal 1!
3. Apabila ada kesulitan bertanyalah kepada guru pendamping!
4. Diskusikan hasil kerja anda pada teman!
5. Setelah menyelesaikan Latihan soal 1 kumpulkan hasil kerja anda kepada guru!
Latihan Soal 1!
1. Jelaskan pengertian dari generator set!
2. Jelaskan prinsip kerja generator set!
3. Sebutkan komponen-komponen pada generator set!
4. Sebutkan komponen-komponen pada generator utama!
5. Jelaskan fungsi exciter generator!
12
KEGIATAN BELAJAR 2
A. Tujuan
3.1.2 Peserta didik dapat menerangkan gambar pemasangan unit generator set
B. Uraian Materi
1. Rangkaian Kerja Generator Set
Gambar 13. Rangkaian Kerja Generator Set
Prime mover atau penggerak mula merupakan peralatan yang berfungsi
menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Pada
mesin diesel/diesel engine terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya
berdasarkan udara murni yang dimampatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi
(± 30 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar
disemprotkan dalam silinder yang bersuhu dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala
bahan bakar sehingga bahan bakar yang diinjeksikan akan terbakar secara otomatis.
Penambahan panas atau energi senantiasa dilakukan pada tekanan yang konstan.
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak
yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak
dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi
gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol
juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi
dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang
dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection
13
yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus
otto).
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak
pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar
terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark
plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur
campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur
nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga
disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition
engine.
Pada mesin diesel, piston melakukan 2 langkah pendek menuju kepala silinder
pada setiap langkah daya.
1. Langkah ke atas yang pertama merupakan langkah pemasukan dan penghisapan, di
sini udara dan bahan bakar masuk sedangkan poros engkol berputar ke bawah.
2. Langkah kedua merupakan langkah kompresi, poros engkol terus berputar
menyebabkan torak naik dan menekan bahan bakar sehingga terjadi pembakaran.
Kedua proses ini (1 dan 2) termasuk proses pembakaran.
3. Langkah ketiga merupakan langkah ekspansi dan kerja, di sini kedua katup yaitu
katup isap dan buang tertutup sedangkan poros engkol terus berputar dan menarik
kembali torak ke bawah.
4. Langkah keempat merupakan langkah pembuangan, disini katup buang terbuka dan
menyebabkan gas akibat sisa pembakaran terbuang keluar. Gas dapat keluar karena
pada proses keempat ini torak kembali bergerak naik keatas dan menyebabkan gas
dapat keluar. Kedua proses terakhir ini (3 dan 4) termasuk proses pembuangan.
5. Setelah keempat proses tersebut, maka proses berikutnya akan mengulang kembali
proses yang pertama, dimana udara dan bahan bakar masuk kembali.
Berdasarkan kecepatan proses diatas maka mesin diesel dapat digolongkan menjadi 3
bagian, yaitu:
1. Diesel kecepatan rendah (< 400 rpm)
2. Diesel kecepatan menengah (400 - 1000 rpm)
3. Diesel kecepatan tinggi ( >1000 rpm)
Sistem starting atau proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel dibagi
menjadi 3 macam sistem starting yaitu:
1. Sistem Start Manual
14
Sistem start ini dipakai untuk mesin diesel dengan daya mesin yang relatif kecil yaitu
< 30 PK. Cara untuk menghidupkan mesin diesel pada sistem ini adalah dengan
menggunakan penggerak engkol start pada poros engkol atau poros hubung yang
akan digerakkan oleh tenaga manusia. Jadi sistem start ini sangat bergantung pada
faktor manusia sebagai operatornya.
2. Sistem Start Elektrik
Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki daya sedang yaitu < 500 PK.
Sistem ini menggunakan motor DC dengan suplai listrik dari baterai/accu 12 atau 24
volt untuk menstart diesel. Saat start, motor DC mendapat suplai listrik dari baterai
atau accu dan menghasilkan torsi yang dipakai untuk menggerakkan diesel sampai
mencapai putaran tertentu. Baterai atau accu yang dipakai harus dapat dipakai untuk
menstart sebanyak 6 kali tanpa diisi kembali, karena arus start yang dibutuhkan
motor DC cukup besar maka dipakai dinamo yang berfungsi sebagai generator DC.
Pengisian ulang baterai atau accu digunakan alat bantu berupa battery charger dan
pengaman tegangan. Pada saat diesel tidak bekerja maka battery charger mendapat
suplai listrik dari PLN, sedangkan pada saat diesel bekerja maka suplai dari battery
charger didapat dari generator. Fungsi dari pengaman tegangan adalah untuk
memonitor tegangan baterai atau accu. Sehingga apabila tegangan dari baterai atau
accu sudah mencapai 12/24 volt, yang merupakan tegangan standarnya, maka
hubungan antara battery charger dengan baterai atau accu akan diputus oleh
pengaman tegangan.
3. Sistem Start Kompresi
Sistem start ini dipakai oleh diesel yang memiliki daya besar yaitu > 500 PK. Sistem
ini memakai motor dengan udara bertekanan tinggi untuk start dari mesin diesel.
Cara kerjanya yaitu dengan menyimpan udara ke dalam suatu botol udara.
Kemudian udara tersebut dikompresi sehingga menjadi udara panas dan bahan
bakar solar dimasukkan ke dalam Fuel Injection Pump serta disemprotkan lewat
nozzle dengan tekanan tinggi. Akibatnya akan terjadi pengkabutan dan pembakaran
di ruang bakar. Pada saat tekanan di dalam tabung turun sampai batas minimum
yang ditentukan, maka kompressor akan secara otomatis menaikkan tekanan udara
di dalam tabung hingga tekanan dalam tabung mencukupi dan siap dipakai untuk
melakukan starting mesin diesel.
15
AMF (Automatic Main Failure) dan ATS (Automatic Transfer Switch)
AMF merupakan alat yang berfungsi menurunkan downtime dan meningkatkan
keandalan sistem catu daya listrik. AMF dapat mengendalikan transfer Circuit
Breaker (CB) atau alat sejenis, dari catu daya utama (PLN) ke catu daya cadangan
(genset) dan sebaliknya. Dan ATS merupakan pelengkap dari AMF dan bekerja
secara bersama-sama.
Cara Kerja AMF dan ATS
Automatic Main Failure (AMF) dapat mengendalikan transfer suatu alat dari suplai
utama ke suplai cadangan atau dari suplai cadangan ke suplai utama.AMF akan
beroperasi saat catu daya utama (PLN) padam dengan mengatur catu daya
cadangan (genset). AMF dapat mengatur genset beroperasi jika suplai utama dari
PLN mati dan memutuskan genset jika suplai utama dari PLN hidup lagi.
Baterai (baterry dan accu)
Battery merupakan suatu proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik
yang berupa sel listrik. Pada dasarnya sel listrik terdiri dari dua buah logam/
konduktor yang berbeda dicelupkan ke dalam larutan maka akan bereaksi secara
kimia dan menghasilkan gaya gerak listrik antara kedua konduktor tersebut. Proses
pengisian battery dilakukan dengan cara mengalirkan arus melalui sel-sel dengan
arah yang berlawanan dengan aliran arus dalam proses pengosongan sehingga sel
akan dikembalikan dalam keadaan semula. Battery yang digunakan pada sistem
otomatis GenSet berfungsi sebagai sumber arus DC pada starting diesel.
2. Pemasangan Generator Utama
Gambar 14. Rangkaian Pemasangan Generator Utama
A. Rangka Stator
Rangka stator merupakan tempat pemasangan inti magnetik stator, penyangga
untuk konstruksi bantalan generator, penyangga untuk struktur atas konstruksi unit
16
pembangkit. Sebelah dalam rangka dipasang rusuk-rusuk aksial berbentuk ekor
burung untuk tempat pemasangan dan pengikatan lempeng-lempeng inti magnetik
stator.
B. Inti Magnetik
Inti magnetik merupakan jalan (sirkuit) bagi fluksi magnet yang dihasilkan oleh
kutub-kutub elektromagnet dari rotor. Lempeng-lempeng inti magnetik disusun
secara berlapis sekeliling rangka di sebelah dalam. Penyusunan dari lapis yang satu
ke lapis berikutnya dilakukan secara overlap. Inti magnetik disusun dalam beberapa
kelompok lapis. Antara kelompok lapis tersebut dipasang sekat logam berbentuk I
yang membentuk celah (saluran) ventilasi pendingin.
Pinggir luar lempengan inti mempunyai lubang berbentuk ekor burung untuk
pengikatan pada rusuk-rusuk aksial rangka. Pinggir dalam lempengan inti magnetik
mempunyai lubang-lubang yang membentuk alur / selokan inti untuk tempat
konduktor dari belitan stator. Keseluruhan susunan lempeng inti magnetik di klem
pada bagian atas dan bawah menggunakan plat dan jari penekan inti.
C. Belitan stator
Belitan stator merupakan bagian yang membangkitkan gaya gerak (tegangan
listrik). Belitan stator terdiri dari 3 (tiga) kelompok belitan, yaitu :
·
Kelompok belitan fase R
·
Kelompok belitan fase S
·
Kelompok belitan fase T
Belitan dari fase yang sama dihubungkan paralel dan merupakan belitan
cabang dari fase tersebut. Belitan disusun dari beberapa kumparan yang dihubung
seri. Kumparan disusun dari beberapa lilitan yang dihubung seri. Lilitan disusun
dari dua konduktor yang dihubung seri. Konduktor merupakan sisi lilitan atau sisi
kumparan.
Konduktor dari sisi kumparan ditempatkan atau dijangkarkan di dalam alur
inti magnetik. Oleh sebab itu belitan yang membangkitkan tegangan listrik disebut
juga sebagai belitan jangkar. Kedua sisi kumparan dari suatu lilitan ditempatkan
dalam dua jalur yang berbeda, satu di bagian bawah dan yang satu lagi dibagian
atas.
D. Rangkaian rotor
Pada rotor dipasang kutub-kutub elektromagnet utara (positif) dan selatan
(negatif). Kutub terdiri dari inti kutub dan kumparan kutub.
17
Inti kutub dibentuk dari lempeng-lempeng inti magnetik. Kumparankumparan kutub dihubungkan seri dan membentuk belitan kutub (rotor). Kutubkutub dilengkapi dengan belitan peredam. Belitan peredam terdiri batang-batang
konduktor yang dipasang pada inti kutub. Ujung-ujung dari batang konduktor ini
dihubungkan jadi satu sehingga belitan perendam tersebut berbentuk sangkar.
Gambar 15. Posisi pemasangan rotor dan stator
3. Pemasangan Generator Exciter
Sistem excitacy adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai
penguatan pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar
tegangan output bergantung pada besarnya arus excitacy.
Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam, yaitu:
1) Sistem eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation) dan
2) Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation).
Saat generator dihubungkan dengan beban akan menyebabkan tegangan
keluaran generator akan turun, karena medan magnet yang dihasilkan dari arus
penguat relatif konstan. Agar tegangan generator konstan, maka harus ada
peningkatan arus penguatan sebanding dengan kenaikan beban. Gambar dibawah ini
menunjukkan sistem arus penguatan pada generator dan karakteristik tegangan
keluarannya.
Gambar 16. Sistem eksitasi dengan sikat
18
Keuntungan dengan menggunakan sistem Brush Excitation :
Desain nya tidak rumit karena menggunakan external power.
Kerugian dengan menggunakan sistem Brush Excitation :
Perlu perawatan dan pemeliharaan pada sikat arang (routine cleaning dan
penggantian arang).
Dapat menimbulkan sparking (percikan api)
Arus yang dapat dialirkan oleh sikat relatif kecil. Generator kapasitas besar tidak
bisa mengalirkan arus eksitasi dengan sikat dan slip ring.
Terdapat electrical loss yang disebabkan oleh arang.
Gambar 17. Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)
Keuntungan dengan menggunakan sistem Brushless Excitation :
Mengurangi biaya pemeliharaan dan perawatan sikat.
Keamanan lebih baik dan kelangsungan operasi bisa lebih terjamin karena tidak
adanya persoalan dalam penggantian sikat.
Tidak ada percikan bunga api karena tidak adanya sikat.
Kerugian dengan menggunakan sistem Brushless Excitation :
Desain nya rumit, karena menggunakan Permanent Magnet Generator
C. Rangkuman
1. Prime mover atau penggerak mula merupakan peralatan yang berfungsi menghasilkan
energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator.
2. Sistem starting atau proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel dibagi
menjadi 3 macam sistem starting yaitu sistem start manual, system start elektrik dan
sistem start kompresi.
3. Komponen pemasangan generator utama meliputi rangkaian stator, inti magnetik,
belitan stator dan rangkaian rotor.
19
4. Sistem exsitasi adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai penguatan pada
generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan output
bergantung pada besarnya arus excitacy.
5. Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam yaitu excitacy menggunakan
sikat (brush excitation) dan excitacy tanpa menggunakan sikat (brushless excitation).
D. Uji Pemahaman
1. Pelajarilah uraian materi tentang rangkaian pemasangan generator set!
2. Setelah paham kerjakanlah Latihan soal 2!
3. Apabila ada kesulitan bertanyalah kepada guru pendamping!
4. Diskusikan hasil kerja anda pada teman!
5. Setelah menyelesaikan Latihan soal 2 kumpulkan hasil kerja anda kepada guru!
Latihan Soal 2:
1. Jelaskan prinsip kerja penggerak mula pada rangkaian generator set!
2. Sebutkan 3 jenis starting pada mesin diesel!
3. Sebutkan komponen-komponen pemasangan generator utama!
4. Jelaskan apa yang dimaksut sistem eksitasi!
5. Jelaskan beda sistem eksitasi dengan dan tanpa sikat!
20
KEGIATAN BELAJAR 3
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat mengurutkan prosedur pemasangan bagian-bagian generator set.
2. Peserta didik dapat mengurutkan prosedur pemasangan bagian-bagian generator
utama.
3. Peserta didik dapat mengurutkan prosedur pemasangan bagian-bagian generator
exciter.
B. Uraian Materi
1. Prosedur Pemasangan Generator Set
Gambar 18. Unit Generator set
Pemasangan Generator, dimaksudkan disini adalah perakitan Stator, Rotor, Exciter,
Bearing dan Aligment (Matching with Turbine).
1. Pemasangan Stator pada pondasi Generator adalah pemasangangan paling awal
yang harus dilakukan dan yang paling menentukan untuk keserempakan dengan
Turbine, oleh karena itu yang perlu diperhatikan secara khusus adalah keseragaman
level antara Turbine dan Generator lebih tepatnya level dari Couple Bearing antara
keduanya, karena apabila hal ini menemui kegagalan (saling terganggunya antara
Turbin disatu fihak dan Generator dipihak lainnya), maka dapat menimbulkan/
mempengaruhi kelancaran erection peralatan berikutnya.
2. Setelah Posisi Stator dapat ditentukan dengan benar, maka selanjutnya dapat
dilakukan pemasukan/instal Rotor kedalam Stator, untuk hal ini perlu diperhatikan
terjadinya gesekan antara permukaan Rotor dengan permukaan Stator, dimana hal
21
ini dapat mengkibatkan kerusakan pada winding yang berada pada Rotor maupun
pada Stator, oleh karena itu procedure pamasukan Rotor kedalam stator harus
dipilih setepat mungkin sesuai dengan pengalaman atau sesuai petunjuk Pabrik/
manufacture.
3. Pemasangan Equipment Exciter pada lokasi Generator tidak terlalu menghadapi
kesulitan apabila proses pemasangan Stator dan Rotor telah sukses dilaksanakan,
pekerjaan pada system excitasi ini meliputi 2 (dua) tahapan, yaitu pemasangan
peralatan yang terpasang pada lokasi Generator dan pemasangan system
Control/pengaturannya (excitation Equipment Cubicle) pada lokasi atau ruangan
lainnya.
4. Pemasangan/penyetelan Bearing (Sleeve atau Pedestal) disisi Exiter maupun disisi
Turbine dapat dilaksanakan dengan ketentuan dapat dihasilkannya seluruh
permukaan Rotor mempunyai jarak/space yang sama terhadap Stator, baik disisi
Exciter maupun disisi Turbine (Sisi kopling), selain itu penyetelan Bearing ini agar
memperhatikan jarak/space antara Rotor dengan bagian bawah, kiri dan kanan
bearing dan harus mengikuti persyaratan yang berlaku atau sesuai dengan
ketentuan Pabrik, selain itu aligmentnya dengan Turbine Generator juga harus
terpenuhi.
5. Setelah Generator duduk diatas pondasi, maka pekerjaan dilanjutkan dengan
pelaksanaan alignment antara generator dengan turbine, agar turbin shaft dengan
generator shaft inline, dengan mengacu pada procedure dan standar yang
disepakati sesuai kontrak (Alignment and matching Generator), untuk pekerjaan ini
diperlukan kerjasama dengan pekerjaan pemasangan Turbin. Sebaiknya sebelum
Stator maupun Rotor di rakit selayaknya dilakukan terlebih dahulu pengukuran
tahanan isolasi dari kedua peralatan utama tersebut, termasuk juga Equipment
Exciter, namun apabila berdasarkan rekomendasi Vendor dapat dilakukan
pemasangan/perakitannya terlebih dahulu, maka hal ini dapat saja dilakukan
tentunya dengan jaminan. SedangkanpengukuranTahanan Isolasi dan lainlain
setelah dirakit mutlak harus dilakukan, karena hal ini menyangkut persoalan
operasional. Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi setelah dirakit harus dibandingkan
dengan hasil pengukuran dari tes Pabrik dan apabila terjadi penurunan kualitas,
maka perlu dilakukan penelitian ulang penyebab dari hal tersebut.
22
Perakitan Perlengkapan Generator
Perakitan Perlengkapan Generator, dimaksudkan disini adalah perakitan peralatan
pendukung untuk beroperasinya Generator dengan sempurna : Cooler (Air Cooler), Lube
Oil, peralatan Instrument/sensor yang terpasang pada Generator dan Turbin serta
pemasangan peralatan Proteksi/Relay di Relay Room (dibahas khusus pada pemasangan
peralatan Control, Proteksi/relay dan Meter), dimana untuk pemasangan/perakitan peralatan
keras (Hardware) maupun peralatan lunak (Software instrument).
Sesuai fungsinya Air Cooler harus dapat mendinginkan udara dengan temperatur
sesuai
spesifikasi
Pabrik,
dimana
selanjutnya
udara
tersebut
dibutuhkan
untuk
mendinginkan Winding dari Generator (Stator maupun Rotor), sehingga dihasilkan efesiensi
kerja Generator tersebut secara maksimum, oleh karena itu pemasangan Air Cooler ini
harus dilakukan sebaikbaiknya atau mengikuti ketentuan yang berlaku dan sesuai dengan
rekomendasi Pabrik.
Secara umum pada saat pemasangannya harus diperhatikan secara intensif halhal
yang dapat mengakibatkan kerusakan pada pipapipa cooler atau bagian lainnya, yaitu
diantaranya pemasangannya harus presisi pada dudukannya (tanpa dilakukan pemaksaan),
selain itu pemasangan sumber air pendinginnya harus benarbenar dilakukan secara
sempurna sehingga tidak terdapat kebocoran yang terjadi yang dapat mengakibatkan
menurunnya fungsi cooler tersebut. Sebelum cooler dipasang, terlebih dulu dilakukan
pemeriksaan fisik, sehingga apabila terdapat kelainan dapat dilakukan tindakan perbaikan
yang diperlakukan sebelum dilakukan pemasangan (Install) pada tempat atau dudukannya.
Pemasangan pipapipa untuk mengalirkan minyak pelumas (Lube Oil) untuk Bearing
Generator harus dilakukan sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan pemaksaan yang
akhirnya dapat memperpKendari # 3k umur penggunaannya, selain itu pemasangannya
harus dilakukan dengan teliti, sehingga tidak terjadi kebocoran minyak tersebut.
Pemasangan NGR / NER (Netral Grounding / Earth Resistance), Juga harus
dilakukan sebaik mungkin, sehingga tidak terjadi kerusakan baik pada bagian luar terlebih
lagi pada bagian dalamnya, selain itu sebelum dilakukan pemasangan NGR agar terlebih
dahulu dilakukan pengujian, diantaranya pengukuran nilai tahanan dari NGR itu sendiri
(sesuai Design) dan tahanan isolasi antara terminal-terminal NGR terhadap Bodynya
termasuk juga pengukuran tahanan pentanahan untuk NGR tersebut (sesuai dengan
ketentuan yang berlaku).
Pemasangan Peralatanperalatan monitor/sensor (peralatan Instrument) yang terkait
dengan Generator maupun Turbin baik yang berfungsi sebagai indikator saja terlebih lagi
23
yang berkaitan dengan system kontrolnya (diantaranya Sensor Temperatur & Tekanan)
pada Cooling System, Lube oil System, Bearing, ruang Generator, winding pada rotor
maupun Stator generator,dll), hal ini juga dapat dilaksanakan setelah kedudukan Turbin dan
Generator sudah dinyatakan atau dianggap sudah memenuhi persyaratan atau sesuai
dengan ketentuan yang berlaku. Sebelum dilakukan pemasangan peralatan-peralatan
monitor/ sensor (peralatan Instrument) terlebih dahulu harus dilakukan setting atau kalibrasi,
sehingga hasil monitoring menunjukkan nilai sebenarnya atau masih berada didaerah
(koridor) yang diijinkan atau sesuai dengan tingkat clasifikasi peralatan tersebut. Demikian
pula peralatan sensor untuk Proteksi/Relay yang berada dilokasi/Area Generator dapat
dipasang (diinstal), sedangkan peralatan Proteksi/Relaynya sendiri baru dapat dilakukan
setelah ruang Proteksi/Relay tersedia, selanjutnya untuk ketentuan pemasangannya
mengikuti standarstandar Proteksi/Relay akan diuraikan pada pekerjan Control, Proteksi /
Relay, Meter dan lain lainnya yang terkait.
2. Prosedur Pemasangan Generator Utama
Gambar 19. Rangkaian Pemasangan Generator Utama
A. Pembongkaran
Beri tanda pada rumah depan dan
belakang supaya mudah pada saat
perakitan lagi
Lepas roda dan puli dengan sabuk
Khusus
24
Lepas baut pengikat rumah
belakang dengan depan
Pisahkan unit rumah belakang dari
unit rumah depan
Rotor dilepas dari rumah dengan
cara dipres menggunakan alat
khusus
Kontrol kelonggaran bantalan. Bila
aus lepas pengikat bantalan rotor
dan lepas bantalan rotor dari
rumah dengan dipres
Lepas pelat diode dari rumah
Belakang
Lepas stator dari diode dengan
menggunakan solder
Lepas rumah sikat – sikat dan
mengukur panjangnya. Bila terlalu
pendek ganti dengan
menggunakan solder
Jaga gulungan stator jangan lecet
(akibat benturan benda keras)
Pres bantalan pada rumah
belakang (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Solder sikat arang pada rumahnya.
Jepit kabel sikat dengan tang
lancip supaya panas mengalir ke
tang
Pasang rumah sikat
B. Perakitan
Solder gulungan stator dengan
diode – diode sesuai rangkaian
Masukkan stator pada rumah
belakang dan pasang pelat diode
– diode
Jaga gulungan stator dari benturan
benda keras
Kontrol isolasi pelat diode positif
dengan lampu kontrol 110 volt
Bersihkan sisa – sisa timah
penyolderan
25
Pasang bantalan pada rotor
dengan dipres menggunakan
alat khusus (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Pasang bantalan dengan
rotor pada rumah depan. (Beri
oli supaya pengepresan
mudah)
3. Prosedur Pemasangan Generator Exciter
Gambar 20. Rangkaian Exciter Generator dengan tanpa sikat (Brushless Excitation)
Beberapa langkah kerja yang harus diperhatikan dalam pemasangan exciter generator
adalah:
1. Pastikan perakitan generator pada keadaan tanpa tegangan.
2. Perhatikan komponen-komponen yang ada pada generator
3. Sambungkan rangkaian seperti gambar di atas
4. Pastikan tidak ada kesalahan penyambungan komponen
5. Sambungkan rangkaian anda dengan pada variable power supply
6. Ukur tegangan keluaran generator menggunakan batas ukur yang aman
26
C. Rangkuman
1. Prosedur pemasangan generator set diawali dengan pemasangan stator kemudian
berturut-turut dilakukan pemasangan rotor, exciter, bearing dan alignment.
2. Perakitan perlengkapan generator adalah perakitan peralatan pendukung untuk
beroperasinya Generator dengan sempurna: Cooler (Air Cooler), Lube Oil, peralatan
Instrument/sensor yang terpasang pada Generator dan Turbin serta pemasangan
peralatan Proteksi/Relay.
3. Prosedur pemasangan generator utama meliputi pembongkaran dan pemasangan
bagian-bagian generator.
D. Uji Pemahaman
1. Pelajarilah uraian materi tentang prosedur pemasangan generator utama dan exciter!
2. Setelah paham kerjakanlah Latihan Soal 3!
3. Apabila ada kesulitan bertanyalah kepada guru pendamping!
4. Diskusikan hasil kerja anda pada teman!
5. Setelah menyelesaikan Latihan Soal 3 kumpulkan hasil kerja anda kepada guru!
Latihan Soal 3
1. Jelaskan urutan prosedur pemasangan generator set dengan urut!
2. Sebutkan komponen-komponen yang diperlukan untuk perakitan peralatan pendukung
generator!
3. Sebutkan langkah-langkah pembongkaran generator!
4. Sebutkan langkah-langkah perakitan generator!
27
KEGIATAN BELAJAR 4
JOB SHEET PRAKTIKUM PEMASANGAN GENERATOR UTAMA
Materi: Pemasangan generator
Judul Percobaan: Pemasangan komponen-komponen generator utama
Waktu: 2 x 45 menit
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat melaksanakan prosedur pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
2. Mengoreksi kesalahan yang terjadi dalam pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
3. Melaksanakan prosedur kerja dengan memperhatikan K3.
B. Dasar Teori
Gambar 1. Konstruksi Generator Utama
A. Rangka Stator
Rangka stator merupakan tempat pemasangan inti magnetik stator, penyangga
untuk konstruksi bantalan generator, penyangga untuk struktur atas konstruksi unit
pembangkit. Sebelah dalam rangka dipasang rusuk-rusuk aksial berbentuk ekor
burung untuk tempat pemasangan dan pengikatan lempeng-lempeng inti magnetik
stator.
B. Inti Magnetik
Inti magnetik merupakan jalan (sirkuit) bagi fluksi magnet yang dihasilkan oleh
kutub-kutub elektromagnet dari rotor. Lempeng-lempeng inti magnetik disusun
secara berlapis sekeliling rangka di sebelah dalam. Penyusunan dari lapis yang satu
ke lapis berikutnya dilakukan secara overlap. Inti magnetik disusun dalam beberapa
28
kelompok lapis. Antara kelompok lapis tersebut dipasang sekat logam berbentuk I
yang membentuk celah (saluran) ventilasi pendingin.
Pinggir luar lempengan inti mempunyai lubang berbentuk ekor burung untuk
pengikatan pada rusuk-rusuk aksial rangka. Pinggir dalam lempengan inti magnetik
mempunyai lubang-lubang yang membentuk alur / selokan inti untuk tempat
konduktor dari belitan stator. Keseluruhan susunan lempeng inti magnetik di klem
pada bagian atas dan bawah menggunakan plat dan jari penekan inti.
C. Belitan stator
Belitan stator merupakan bagian yang membangkitkan gaya gerak (tegangan
listrik). Belitan stator terdiri dari 3 (tiga) kelompok belitan, yaitu :
·
Kelompok belitan fase R
·
Kelompok belitan fase S
·
Kelompok belitan fase T
Belitan dari fase yang sama dihubungkan paralel dan merupakan belitan
cabang dari fase tersebut. Belitan disusun dari beberapa kumparan yang dihubung
seri. Kumparan disusun dari beberapa lilitan yang dihubung seri. Lilitan disusun
dari dua konduktor yang dihubung seri. Konduktor merupakan sisi lilitan atau sisi
kumparan.
Konduktor dari sisi kumparan ditempatkan atau dijangkarkan di dalam alur
inti magnetik. Oleh sebab itu belitan yang membangkitkan tegangan listrik disebut
juga sebagai belitan jangkar. Kedua sisi kumparan dari suatu lilitan ditempatkan
dalam dua jalur yang berbeda, satu di bagian bawah dan yang satu lagi dibagian
atas.
D. Rangkaian rotor
Pada rotor dipasang kutub-kutub elektromagnet utara (positif) dan selatan
(negatif). Kutub terdiri dari inti kutub dan kumparan kutub.
Inti kutub dibentuk dari lempeng-lempeng inti magnetik. Kumparankumparan kutub dihubungkan seri dan membentuk belitan kutub (rotor). Kutubkutub dilengkapi dengan belitan peredam. Belitan peredam terdiri batang-batang
konduktor yang dipasang pada inti kutub. Ujung-ujung dari batang konduktor ini
dihubungkan jadi satu sehingga belitan perendam tersebut berbentuk sangkar.
29
Gambar 2. Posisi pemasangan rotor dan stator
C. Skema Rangkaian
Gambar 3. Rangkaian Pemasangan Generator Utama
D. Alat dan Bahan
NAMA ALAT
JUMLAH
Kunci Sok
Kotak Alat
Solder Listrik
Sabuk Pelepas Puli
NAMA BAHAN
1 set
1 buah
1 buah
1 buah
Macam-macam merk alternator
Olikan
Timah
1 buah
Secukupnya
Secukupnya
E. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1. Berdoalah sebelum dan sesudah melaksanakan praktikum.
2. Sebelum memulai praktik peserta didik harus mengetahui tata tertib ruangan praktek
Bengkel Motor Listrik.
3. Gunakan pakaian praktek (wearpack) selama melakukan praktek.
4. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum.
5. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya.
30
6. Jangan menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan atau meng-ON kan catu
daya sebelum diperiksa oleh guru pendamping dan mendapat persetujuannya.
7. Jika ada kesulitan selama melakukan praktek, konsultasikan dengan guru pendamping
atau teknisi.
F. Langkah Kerja
1. Pembongkaran
Beri tanda pada rumah depan dan
belakang supaya mudah pada saat
perakitan lagi
Lepas roda dan puli dengan sabuk
Khusus
Lepas baut pengikat rumah
belakang dengan depan
Pisahkan unit rumah belakang dari
unit rumah depan
Rotor dilepas dari rumah dengan
cara dipres menggunakan alat
khusus
Kontrol kelonggaran bantalan. Bila
aus lepas pengikat bantalan rotor
dan lepas bantalan rotor dari
rumah dengan dipres
Lepas pelat diode dari rumah
Belakang
Lepas stator dari diode dengan
menggunakan solder
Lepas rumah sikat – sikat dan
mengukur panjangnya. Bila terlalu
pendek ganti dengan
menggunakan solder
Jaga gulungan stator jangan lecet
(akibat benturan benda keras)
Pres bantalan pada rumah
belakang (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Solder sikat arang pada rumahnya.
Jepit kabel sikat dengan tang
lancip supaya panas mengalir ke
tang
Pasang rumah sikat
31
2. Perakitan
Solder gulungan stator dengan
diode – diode sesuai rangkaian
Masukkan stator pada rumah
belakang dan pasang pelat diode
– diode
Jaga gulungan stator dari benturan
benda keras
Kontrol isolasi pelat diode positif
dengan lampu kontrol 110 volt
Bersihkan sisa – sisa timah
penyolderan
Pasang bantalan pada rotor
dengan dipres menggunakan alat
khusus (beri oli supaya
pengepresan mudah)
Pasang bantalan dengan rotor
pada rumah depan. (Beri oli
supaya pengepresan mudah)
G. Data Hasil Percobaan
Tabel Pengamatan Hasil Percobaan
Langkah Kerja
Hasil Kerja
Sesuai
Tidak Sesuai
Pembongkaran
1.
2.
3.
4.
Melepas roda dan puli
Rotor dilepas dari rumah
Melepas Pelat diode
Lepas stator dari diode dengan menggunakan
solder
5. Lepas rumah sikat – sikat dan mengukur
panjangnya.
32
6. Jaga gulungan stator jangan lecet
7. Solder sikat arang pada rumahnya.
8. Pasang rumah sikat
Pemasangan
1. Solder gulungan stator dengan diode – diode
sesuai rangkaian
2. Masukkan stator pada rumah belakang dan pasang
pelat diode – diode
3. Jaga gulungan stator dari benturan benda keras
4. Kontrol isolasi pelat diode positif dengan lampu
kontrol 110 volt
5. Bersihkan sisa – sisa timah penyolderan
6. Pasang bantalan pada rotor
7. Pasang bantalan dengan rotor pada rumah depan.
H. Analisis Data
I.
Kesimpulan
(Buatlah kesimpulan berdasarkan analisis data yang anda kerjakan)
33
KEGIATAN BELAJAR 5
JOB SHEET PRAKTIKUM PEMASANGAN EXCITER GENERATOR
Materi: Pemasangan generator
Judul Percobaan: Pemasangan komponen-komponen generator exciter
Waktu: 2 x 45 menit
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat melaksanakan prosedur pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
2. Mengoreksi kesalahan yang terjadi dalam pemasangan bagian-bagian unit generator
utama
3. Melaksanakan prosedur kerja dengan memperhatikan K3.
B. Dasar Teori
Sistem excitacy adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai penguatan
pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan output
bergantung pada besarnya arus excitacy.
Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam, yaitu:
1) Sistem eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation) dan
2) Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation).
Saat generator dihubungkan dengan beban akan menyebabkan tegangan keluaran
generator akan turun, karena medan magnet yang dihasilkan dari arus penguat relatif
konstan. Agar tegangan generator konstan, maka harus ada peningkatan arus penguatan
sebanding dengan kenaikan beban. Gambar dibawah ini menunjukkan sistem arus
penguatan pada generator dan karakteristik tegangan keluarannya.
C. Skema Percobaan
Gambar 1. Rangkaian Exciter Generator dengan tanpa sikat (Brushless Excitation)
34
D. Alat dan Bahan
NAMA ALAT
Multimeter
Variable Power Supply
NAMA BAHAN
Macam-macam merk alternator
Jumper kabel
JUMLAH
1 buah
1 buah
1 buah
Secukupnya
E. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1. Berdoalah sebelum dan sesudah melaksanakan praktikum.
2. Sebelum memulai praktik peserta didik harus mengetahui tata tertib ruangan praktek
Bengkel Motor Listrik.
3. Gunakan pakaian praktek (wearpack) selama melakukan praktek.
4. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum.
5. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya.
6. Jangan menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan atau meng-ON kan catu
daya sebelum diperiksa oleh guru pendamping dan mendapat persetujuannya.
7. Jika ada kesulitan selama melakukan praktek, konsultasikan dengan guru pendamping
atau teknisi.
F. Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan praktek.
2. Selalu perhatikan keselamatan kerja.
3. Mintalah kabel jumper atau kabel penghubung serta multi meter kepada teknisi
sesuai dengan kebutuhan praktek.
4. Periksalah alat dan bahan sebelum digunakan dan dan pastikan semua alat dan
bahan dalam keadaan baik.
5. Rangkailah seperti gambar pada skema percobaan yang telah anda buat.
6. Jika telah selesai, periksakan hasil pekerjaan saudara pada guru pendamping.
7. Uji tiap-tiap komponen instalasi listrik yang saudara pasang.
8. Laporkan hasil pekerjaan saudara pada guru pendamping untuk dinilai.
9. Setelah anda selesai lepas rangkaian saudara dan kembalikan alat dan bahan
pada tempatnya.
10. Setelah selesai, bersihkan pekerjaan saudara dan kembalikan alat dan bahan
pada tempatnya.
35
G. Data Hasil Percobaan
Tabel Pengamatan Hasil Percobaan
Langkah Kerja
Hasil Kerja
Sesuai
Tidak Sesuai
H. Analisis Data
I.
Kesimpulan
(Buatlah kesimpulan berdasarkan analisis data yang anda kerjakan)
36
KEGIATAN BELAJAR 6
JOB SHEET PRAKTIKUM PENGOPERASIAN MANUAL GENERATOR SET
Materi: Pemasangan generator
Judul Percobaan: Mengoperasikan generator set sesuai dengan SOP
Waktu: 2 x 45 menit
A. Tujuan
1. Peserta didik dapat mengoperasikan generator set sesuai dengan SOP
2. Melaksanakan prosedur kerja dengan memperhatikan K3.
B. Dasar Teori
Untuk menghindarkan kesalahan saat mengoperasikan suatu SPD (system pembangkit
diesel) sebagai petunjuk pengoperasian suatu unit pembangkit. Dengan SOP kemungkinan
terjadinya kesalahan dalam mengoperasikan akan semakin kecil.
Proses pengoperasian generator set dapat dibagi menjadi empat tahap, yaitu: tahap
persiapan, tahap menjalankan mesin, tahap penjagaan mesin selama beroperasi, dan tahap
menghentikan mesin.
C. Skema Percobaan
Gambar Konstruksi Genset Yamaha EF 1600
Berikut komponen-komponen genset:
1. Tanki bahan bakar genset
2. Tutup tangki bahan bakar
3. Knob pengokang bahan bakar
4. Tutup penyaring udara
5. Busi
6. Knalpot
7. Tuas cok
37
8.
9.
10.
11.
12.
Grounding
Tutup pengisi minyak
Penutup saluran minyak
Recoil starter
Alat pengukur level bahan bakar
D. Alat dan Bahan
1. Satu unit Gen Set manual lengkap dengan alat ukur, sakelar, generator exciter serta
penggerak mula (diesel) seperti terlihat pada Gambar 10.
2. Handel penggerak poros diesel.
E. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1. Berdoalah sebelum dan sesudah melaksanakan praktikum.
2. Sebelum memulai praktik peserta didik harus mengetahui tata tertib ruangan praktek
Bengkel Motor Listrik.
3. Gunakan pakaian praktek (wearpack) selama melakukan praktek.
4. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum.
5. Gunakan alat sesuai dengan fungsinya.
6. Jangan menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan atau meng-ON kan catu
daya sebelum diperiksa oleh guru pendamping dan mendapat persetujuannya.
7. Jika ada kesulitan selama melakukan praktek, konsultasikan dengan guru pendamping
atau teknisi.
F. Langka