17. bab 3 hasil magang kerja industri

8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri

1/32

14

BAB 3. HASIL MAGANG KERJA INDUSTRI

3.1 Prinsip Kerja dari Energi Potensial Hingga menjadi Energi Listrik

Secara umum Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan pusat

pembangkit tenaga listrik yang mengubah energi potensial air (gravitasi air)

menjadi energi listrik. Mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk

mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar

rotor pada generator untuk menghasilkan energi listrik. Air sebagai bahan baku

PLTA Sutami dapat diperoleh dengan cara menampung aliran air dari sungai

Brantas pada waduk Karangkates sebelum disalurkan pada penstock untuk

memutar turbin.

Adapun tahapan tahapan dari energi potensial hingga menjadi listrik

adalah sebagai berikut :

1. Air mengalir dari sungai Brantas dan ditampung pada bendungan karang

kates.

2.

Setelah air tertampung kemudian dialirkan melalui saluran power intake

gate.

3. Setelah melalui power intake, kemudian air masuk ke dalam pipa pesat

(penstock). Untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik. pada

ujung pipa dipasang katup utama (main inlet valve) untuk mengalirkan air

ke turbin, katup utama akan di tutup secara otomatis apabila mengalami

gangguan/ atau pemberhentian unit mendadak ataupun ketika melakukan

perbaikan pada turbin. Air yang telah mempunyai tekanan dan kecepatan

tinggi (energi kinetik) di ubah menjadi energi mekanik dengan dialirkan

melalui sirip sirip pengarah (sudu tetap) akan mendorong sudu jalan/runner

yang terpasang pada turbin. Gaya jatuh air yang mendorong baling baling

menyebabkan turbin berputar. Tenaga putaran ini di transmisikan melalui

poros vertikal ke generator yang terpasang seporos diatas turbin. Sedangkan

turbin sendiri dikontrol dengan Governoor Hidrolik.. Turbin air kebanyakan

seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk

memutar baling baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya


2/32

15

turbin merubah energi kinetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi

mekanik. Perputaran turbin membuat rotor pada generator berputar sehingga

timbul medan magnet yang dihasilkan oleh stator yang disana terjadi karena

kumparan tembaga yangdiberi inti besi digerakkan dekat magnet. Bolak baliknya

kutub magnet akan menggerakkan elektron pada kumparan tembaga sehingga

pada ujung ujung kawat tembaga akan menghasilkan listrik. Di PLTA sutami

mempunyai 3 unit pembangkit utama (generator). Pada masing masing generator

terdapat sebuah bantalan yang terletak diatas rotor dan lower bearing yang

letaknya dibawah rotor . Kedua duanya berfungsi sebagai bantalan poros yang

arahnya termasuk gaya radikal dan trush bearing berada dibawah rotor yang

berfungsi mendukung beban maksimal dari mesin utama dan hydrolik force.

4. Setelah listrik di hasilkan dari medan magnet pada generator, selanjutnya

air untuk memutar turbin akan di buang melalui tail race yang akan langsung

menuju ke sungai. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator masih rendah,

sehingga tegangan tersebut akan dinaikkan terlebih dahulu oleh trafo utama (step

up) pada PLTA.

5.

Efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban, tegangan

tinggi tersebut kemudian diatur/ dibagi di switch yard 11. Setelah itu listrik siap di

interkoneksi ke sistem tenaga listrik melalui kawat saluran tegangan tinggi.

Setelah itu listrik siap di salurkan melalui saluran transmisi.


3/32

16

3.2 Flowchart Pembangkit Listrik Tenaga Air Sutami

3.2.1 Diagram Alir PLTA

Gambar 3.1 Diagram Alir PLTA Sutami

( https://www.google.co.id/diagram-for-microhidro// )

PenstockTurbin Air

Generator

Transformator

Saluran

Transmisi

Energi listrik

perumahan/Industri

Intake Gate Surge Tank Inlet Valve

Eksitasi

Tail Race Air


4/32

17

Keterangan gambar:

1. Sungai/Kolam Tandon untuk tempat penampungan air

2. Intake Gate pintu masuk air sungai/tandon

3. Inlet Valve berfungsi sebagai katup penghentian air menuju turbin

4.

Headrace Tunnel pipa antara tandon dan sebelum masuk penstock

5. Surge tank berfungsi sebagai pengaman tekanan air yang tiba-tiba naik saat

katup pengatur ditutup.

6.

Penstock (pipa pesat) untuk mengalirkan dan mengarahkan air ke turbin

serta untuk mendapatkan tekanan hidrostatis yang besar.

7. Main Stop Valve berfungsi sebagai katup pengatur turbin

8. Turbin mengubah energi potensial air menjadi energi gerak

9. Generator menghasilkan energi listrik dari energi gerak

10. Main Transformer untuk transfer energi listrik antar dua sirkuit dengan

induksi elektromagnetik.

11. Transmission Line penyalur energi listrik ke konsumen

3.3 Komponen Unit Pembangkit

3.3.1 Waduk (bendungan)

Waduk PLTA Sutami berasal dari dua waduk yaitu waduk sutami dan

waduk lahor. Waduk ini berfungsi untuk menampung air hujan, waduk PLTA

Sutami merupakan waduk tahunan. Adapun data teknis dari waduk Sutami adalah

sebagai berikut :

Kapasitas maksimum : 343 x 10 m³

Kapasitas efektif : 253 x 10 m³

Daerah pengairan : 2.05 km²

Daerah terendam : 1.5 km²

Tinggimuka air normal (hwl) : el. 272.5 m

Tinggimuka air terendah (lwl) : el. 246 m

Tinggimuka air banjir (fwl) : el. 277 m

Debit masuk rata-rata : 55.20 m³ / detik

Debit rencana air : 1.6 m³ / detik

http://peperonity.com/go/sites/mview/ipa/17734279http://peperonity.com/go/sites/mview/ipa/17734279


5/32

18

3.3.2 Intake Gate terdiri dari gate leaf dengan by pass valve, house guide frame,

dengan spesifikasi:

Type : Fixed Gradien

Lebar dan tinggi : 3,4 m

Bahan : SM.SL-B-SS41

Berat : 80,816 ton

Maksimum head : 43,9 m

Tinggi angkat : 47 m

Operation speed normal : 1 m/menit

Operation speed darurat : 4 m/menit

Gambar 3.2 Intake gate dan peralatan pendukung

(PLTA Sutami,1972 )

3.3.3 Inlet Valve

Inlet Valve berfungsi untuk menghentikan aliran air yang menuju ke

turbin. Pada waktu turbin beroperasi inlet valve terbuka penuh dan pada waktu

tidak beroperasi inlet valve tertutup. Inlet valve digerakkan oleh servo motor yang

bekerja secara hidrolis. Bypass valve dipasang secara paralel dengan inlet valve

dengan bagian belakang dan bagian depan inlet valve tekanan sama kemudian

inlet valve dibuka.


6/32

19

Gambar 3.3 Inlet Valve (PLTA Sutami,1972 )

Spesifikasi dari Inlet Valve adalah :

Tipe : BUTTERFLY

Diameter : 3,2 m

Panjang : 1,2 m

Kapasitas Servo Motor : 61.000 kg m

Pergeseran Volume : Katup utama = 2461

Katup Bypass = 4.151

3.3.4 Tangki Pendatar (Surge Tank )

Fungsi Tangki Peredam untuk menghilangkan tambahan tekanan pada

terowongan tekan akibat penutupan turbin mendadak. Karena penutupan turbin

mendadak mengakibatkan timbulnya pukulan air.

Gambar 3.4 Tangki Peredam


7/32

20

(PLTA Sutami,1972 )

Spesifikasi surge tank:

Diameter : 7 m

Tinggi : 50 m

Jumlah : 3 buah

3.3.5 Pipa Pesat berfungsi untuk menghubungkan dam dengan turbin. Memiliki

diameter tertentu yang menyesuaikan debit air yang dialirkan.

Gambar 3.5 Pipa Pesat

(https://www.google.co.id/pipe_for_hydro// )

3.3.6 Turbin

Suatu alat untuk merubah energi kinetik menjadi energi putar, yang

kemudian tenaga putar ini ditransmisikan melalui poros vertikal generator yang

terpasang seporos diatas turbin hingga menghasilkan tegangan listrik.


8/32

21

Gambar 3.6 Turbin Francis Vertikal

(PLTA Sutami,1972 )

Tipe : VERTIKAL FRANCIS – IRS Rpm

Efektif head : 85,40 m

Max Discharge : 51,80 m3/ detik

Max Output : 36.000 KW

Putaran : 250 rpm

Jumlah : 3 unit

Speed : 465 rpm

Jumlah sudu penggerak : 17 buah

Jumlah sudu pengatur : 20 buah

Diameter turbin : 3,2 m

Diameter Shaft Turbin : 0,56 m

3.3.7 Generator

PLTA Sutami terdiri dari 3 unit pembangkit utama yang terletak dilantai B2.

Pada masing-masing generator terdapat sebuah bantalan yang terletak diatas rotor

dan lower bearing yang letaknya dibawah rotor . Kedua-duanya berfungsi sebagai

bantalan poros yang arahnya termasuk gaya radikal dan trush bearing berada

dibawah rotor yang berfungsi mendukung beban maksimal dari mesin utama dan

hydrolik force. Data teknik dari generator adalah :


9/32

22

Gambar 3.7 Turbin dan Generator

(PLTA Sutami,1972 )

Tipe :TAK / Kvc Vertical Shaft Semi Umbrella

Kapasitas : 39.000 KVA

Tegangan : 11 KV

Frekuensi : 50 Hz

Putaran : 250 rpm

Jumlah : 3 unit

Pole : 24 pole salient pole, revolving field self

Pendingin : recirculating air cooler

Phase : 3 phasa

Power factor : 0,9

Rating : continue

Augient Tempt : 400 C

Armatur Tempt rise : 750 C

Filo Ampere : 72 A

Filo Tempt Rise : 750 C

Excitation voltage : 220 V

Stator Instalation Class : B

Rotor Instalation Class : B


10/32

23

Standart Spesifikasi : JEC-114 (1964)

3.3.8 Transformator

Transformator adalah suatu mesin listrik yang digunakan untuk mentransfer

daya dari sisi primer ke sisi sekunder. PLTA Sutami memiliki beberapa jenis

transformator yaitu:

1. Transformator Utama

Fungsi dari main transformator adalah untuk menaikkan tegangan ( step up ) yang

dihasilkan generator utama ke tegangan transmisi 154 KV.

Spesifikasi main transformator :

Tipe : DA / FA (self cooled)

Kapasitas rata-rata : 19.500 KVA

Frekuensi : 50 Hz

Tegangan rata-rata primer : 11 KV

Tegangan rata-rata sekunder : 154 KV

Tegangan impedansi : 4,87 atau 9,73 %

Standard : JEC-168 (1966)

Tipe pendingin : ONAN / ONAF

Suhu puncak : 500 C

Jenis penempatan : Outdoor

Hubungan kumparan : Y / ∆

Simbol vektor : yd. 5 VDE 0532/ 1,5 g

Konstruksi nomer : 306775 outdoor USC

Kapasitas maksimum : 39.000 KVA

Temperatur belitan saat operasi : 800 C

Temperatur rata-rata belitan : 300 C

Kenaikan Tempat belitan karena tahanan : 150 C

Kenaikan maks tempat belitan karena tahanan : 500 C


11/32

24

Gambar 3.8 Transformator

(PLTA Sutami,1972 )

2. Local Service Transformator (LST)

LST adalah transformator yang digunakan untuk melayani pemakaian di

lingkup PLTA Sutami sendiri. LST juga termasuk transformator 1 kali 3 fasa yang

terdiri dari 2 buah transformator yang dipasang pada unit 1 dan unit 2.

spesifikasi LST adalah sebagai berikut :

Kapasitas rata-rata : 1500 KVA

Buatan : THOSIBA

Standard : JEC 168 (1966)

Kenaikan suhu : 500 C

Tipe pendingin : ONAN

Output primer : 11.5-11R-10,5 FKV

Output sekunder : 6,3 KV

Frekuensi : 50 Hz

Hubugan kumparan : Δ/Δ

Phasa : 3

Simbol vektor : Ddo dari JEC-168

Batas standard operasi/ tap standard operasi : 11 KV

Maks operasi belitan : 800

C


12/32

25

3. Station Servis Transformer (SST)

SST adalah termasuk transformator yang digunakan untuk menurunkan

tegangan ( step down) dari 6,3 KV menjadi 220 / 380 V. SST juga termasuk trafo 1

x 3 fasa yang terdiri dari 2 transformator.

spesifikasinya adalah sebagai berikut :

Pabrik : THOSIBA

Standard : JEC-168

Tipe pendingin : ONAN

Output : 50 KVA

Tegangan primer : 6,6-6,3R-6 KV

Tegangan sekunder : 220/380 V

Frekuensi : 50 Hz

Hubungan kumparan : Δ/Y

Phasa : 3

Simbol vektor : DY 11 dari JEC

Batasan operasi : 6,3 KV

Maksimal tempt beban : 800 C

Gambar 3.9 Stasiun Servis Transformator

(PLTA Sutami,1972 )


13/32

26

3.3.9 Jaringan Transmisi dan Distribusi

a.

Saluran Transmisi

Saluran transmisi adalah sistem penyaluran tenaga listrik yang beroperasi

pada TT (tegangan Tinggi), TET (Tegangan Ekstra Tinggi), dan TUT (Tegangan

Ultra Tinggi).

Kemampuan sistem transmisi dengan tegangan yang lebih tinggi akan

menjadi jelas jika dilihat pada kemampuan transmisi dari suatu saluran transmisi,

kemampuan ini biasanya dinyatakan dalam Mega Volt Ampere (MVA)

Transmisi dapat menyalurkan tenaga listrik dari GI Pembangkitan ke GI

Tegangan Tinggi dan dari GI Tegangan Tinggi ke GI Distribusi.

b. Saluran Distribusi

Distribusi adalah sistem penyaluran tenaga listrik yang beroperasi pada

TM (Tegangan Menengah) dan TR (Tegangan Rendah

Gambar 3.10 Saluran Transmisi

(PLTA Sutami,1972 )


14/32

27

3.3.10 Saluran Bawah (Tail Race)

Merupakan saluran pembuangan air setelah turbin beroperasi, data tail race

sebagai berikut :

Tinggi elevasi waduk : 272,5 m

Tinggi elevasi tail Grace : 182 m

Tinggi elevasi 1 unit operasi : 181,8 m (normal)

Tinggi elevasi 2 unit operasi : 182 m (normal)

Tinggi elevasi 3 unit operasi : 182,8 m (normal)

3.3.11 Draft Tube

Berfungsi menampung air digunakan untuk memutar turbin, mempunyai

diameter 2,6 m. Diujung draft tube terdapat Tail Race Gate yang berfungsi untuk

menutup draft tube. Tail race gate hampir sama dengan intake gate, hanya

pengangkatannya menggunakan crane. Data teknik tail race gate adalah :

Lebar : 3,8 m

Tinggi : 3,170 m

Bahan : SMB 41 B SS 41

Berat : 70.068 g

Jumlah rangka : 6 set

Jumlah daun pintu : 2 set

Jumlah Gantry Crane : 1 unit

Tinggi angkat : 17,500 m

Jarak memanjang : 35 m

Kecepatan angkat : 0,5 m / detik

Kecepatan memanjang : 10 m / detik

Tanggal pembuatan : September 1972

Pabrik : SAKAI IRON WORK


15/32

28

3.3.12 Automatic Voltage Regulator (AVR)

AVR berfungsi untuk mengatur tegangan kerja normal agar konstan,

mengatur besarnya daya reaktif, mempertinggi kapasitas mula, menekan kenaikan

tekanan pada pembuangan beban, dan menaikkan daya stabilitas peralihan. Jatuh

tegangan pada sumber tegangan akibat gangguan 1 fasa / 2 fasa ke tanah besarnya

antara 20-40 m. Cara kerja dari AVR adalah waktu start baterai akan bekerja atau

switch 31 jalan ke exciter lalu pindah ke switch 41 AVR yang bekerja

pengontrolannya berasal dari PT dan CT.

3.4 Peralatan Bantu

3.4.1 Governor

Governor nmerupakan alat untuk mengatur kecepatan turbin dapat stabil

pada nominalnya untuk mendapatkan frekuensi normal (50 Hz). Governor

menerima arus bolak-balik dari PMG yang dikopel langsung dengan sumbu

generator utama.

Adapun spesifikasinya adalah:

Tipe : Cabinet Actuator

Kapasitas : 20.000 Kg m

Gaya servomotor tekanan rating : 62.000 Kg

Displacement volume dari servomotor : 40,2 x 21 t

Sensifitas perubahan kecepatan : 0,01%

Daerah perubahan kecepatan : 0-6%

Daerah pengatur kecepatan turbin dengan

kecepatan tetap : -15 – 5%

Tekanan oli normal : 26 Kg/cm2

Tekanan oli normal minimum : 24,5 Kg/cm2

Tekanan oli allowable minimum : 17,5 Kg/cm2

Pengaturan frekuensi listrik yang selalu identik dengan kecepatan putaran

turbin dilakukan oleh governor melalui pembukaan dan penutupan guide vane


16/32

29

pada penambahan atau pengurangan beban generator. Apabila turbin berputar

pada putaran normal, maka ujung kanan dari pilot restoring lever bergerak turun,

sehingga saluran minyak kebagian atas terkontrol piston tertutup dan bertahan

pada posisi ini. Apabila beban generator mendadak turun, maka putaran turbin

naik fly ball atau pendulum akan mengembang, sehingga pilot valvepluyer

bergerak turun dan kontrol piston juga turun. Tekanan minyak mengalir menuju

servomotor untuk menggerakkan guide vane ke arah menutup melalui restoring

rope, rode, conversating crank, dashpot pluyer besar bergerak keatas dan

conversating dashpot pluyer kecil bergerak turun, kemudian kontrol piston

ditekan oleh minyak sehingga servomotor berhenti bergerak dan guide vane

berada pada posisi yang baru dan conversating pluyer kecil kembali pada posisi

netral, sehingga unit beroperasi pada putaran normal sesuai dengan yang baru.

Pada PLTA Sutami governor yang digunakan masih menggunakan kontrol

secara mekanis, yaitu secara manual. Berbeda dengan kontrol governor yang

dipunyai oleh PLTA Sengguruh. Pada PLTA Sengguruh kontrol pada governor

sudah dilakukan secara elektronik sehingga keandalan dan kemudahan kerja dari

governor lebih baik dari pada kontrol yang menggunakan sistem mekanis /

manual. Pada sistem manual menggunakan prinsip sistem hidrolis pada

kontrolnya. Dalam kontrol mekanis ini masih banyak dijumpai tuas-tuas yang

digunakan untuk menggerakkan sistem pada governor

Gambar 3.11 Governoor

(PLTA Sutami,1972 )


17/32

30

3.4.2 GCB

Suatu saklar yang berfungsi untuk membuka dan menutup secara otomatis

dan manual suatu rangkaian listrik dalam keadaan berbeban atau tidak.

Tipe : GCB-140 KA

Tegangan : 168 KV

Arus : 800 A

Reptuning Capacity : 25.000 MVA

Suatu peralatan yang berfungsi untuk membuka dan menutup aliran air

yang menghubungkan antara waduk dan pembangkit untuk memutar generator.

Lebar : 3,4 m

Tinggi : 3,4 m

Bahan : SM SL B 5541

Berat : 80,186 ton

Tinggi Angkat : 47 m

Ketepatan Normal : 1 mm/menit

Ketepatan Darurat : 4 mm/menit

3.4.3 Cooling Fan

Suatu alat yang berfungsi untuk mendinginkan oli main transformator , dan

memberi indikator pertama-tama bahwa MTR mulai panas.

Merk : TOSHIBA

Tegangan : 380 Volt

Frekuensi : 50 Hz

Arus : 1,1 A

Putaran : 710 rpm

3.4.4 Cooling Tank

Merupakan tangki pendingin yang berfungsi untuk :

a.

menampung air untuk pendingin pembangkit.


18/32

31

b. mensuplai air pendingin ke generator.

c. mensuplai air pendingin ke oil cooler Gov Sump Tank.

d.

mensuplai air pendingin ke oil cooler lub sump tank.

e. mensuplai air pendingin untuk fire hydrant dan toilet.

3.4.5 Genset

● Mesin :

Model : John Deere, 6081HF001B

Tipe : Direct Fuel Injection, Turbo Charged, Single Action, Four

Stroke

Jumlah silinder : 6 buah

Output : 250 KVA

Rpm : 1500 rpm

● Generator :

Model : Stamford, UCD1274K

AVR : SX460

Rating : Standby

Output : 250 KVA

Voltage : 400 V

Excitation Volts : 42

Stator WDG : 311

Kecepatan : 1500 rpm

Fasa : 3 Fasa

Hubungan : S Star

Frequensi : 50 hz

Power factor : 0.8 lagging

Ambient Temperatur : 40

Isolasi : Class H


19/32

32

Fungsi : Sebagai emergency power atau penyedia tenaga listrik

untuk station service dan pintu-pintu air bila terjadi

gangguan pada unit pembangkit PLTA.

3.4.6 PMS

Tipe : THR-4A - 15

Tegangan : 168 KV

Arus : 800 A

Operasi : pneumatik

Fungsi : penghubung atau pemisah rangkaian listrik dalam keadaan tak

berbeban pada tegangan 11 KV dan 154 KV

Gambar 3.12 pemisah PLTA Sutami Gambar 3.13 Pemutus PLTA Sutami

(Sumber : PLTA Sutami, 2015) (Sumber : PLTA Sutami, 2015)

3.4.7 Oil Pressure System

Oil pump

Tipe : poros horizontal, sine curved gear pump

Kapasitas : 500 liter / menit

Tekanan motor : 27 Kg / cm2

Motor : 37 KW, 6 pole, 380 Volt, 50 Hz

Oil tank

Volume total : 4800 liter

Volume udara : 2800 liter


20/32

33

Volume minyak : 2000 liter

Fungsi : Menggerakkan semua hidrolik atau servomotor dari yang

lebih utama adalah governor. Jenis minyak yang digunakan

adalah U1 U2 Turalink 52 dan U3 FBKL 140

3.4.8 Lubrication Oil System

Oil pump

Tipe : sumbu hidrolik, sine curved gear pump

Kapasitas : 60 liter / menit

Tekanan : 5 Kg / cm2

Motor : 1,5 KW, 6 pole, 380 volt, 50 Hz

Putaran : 1420 rpm

Fungsi : pelumas karena dapat menghindari keausan dan kerusakan

lainnya akibat dari pemanasan sirkulasi dengan pompa untuk

memberikan pelumasan pada bagian bantalan generator bagian atas

dan bawah. Jenis minyak turalink 52

3.4.9 Reducing Valve

Reducing Valve A

Inlet pressure : 9,33-6,05 Kg / cm2

Outlet pressure : 4,2 Kg / cm2

Normal flow : 15600 liter / menit

Differential pressure : 5,15-1,85 Kg / cm2

Valve size : 10 B 250

Max valve stroke : 50 mm

Pabrik : KATO

Reducing Valve B

Valve size : 10 inci

Inlet pressure : 10 Kg / cm2

Model : MK- 1

Pabrik : Valtex, USA


21/32

34

Fungsi : Air pendingin unit generator

Gambar 3.14 Reducing Valve

(PLTA Sutami,1972 )

3.4.10 Sump pit

Panjang : 7,5 m

Lebar : 3,5 m

Tinggi : 4,5 m

Volume : 82 m3

Pompa : 2 set

Level switch : 3 WH – 1,33 WH – 2,33 WH – 3,33 WH – 4,33 WH – 5

Fungsi : Tempat penampungan air buangan dari oil cooler governor sump

tank, oil cooler lubricating tank dan kebocoran air, kemudian

dipompa ke tail race


22/32

35

Gambar 3.15 Sump Pit

(PLTA Sutami,1972 )

3.4.11 Sump Tank

Tipe : STO - 4000

Kapasitas : 4000 liter

Pabrik : TOKYO SHIBAURA ELECTRIC

Fungsi : Tangki penampung pompa oil governor.

Gambar 3.16 Sump Tank

(PLTA Sutami,1972 )

3.4.12 Drainage Pump

Tipe : VF – W -M

Tinggi : 22 m

Daya : 22 KW


23/32

36

Jumlah : 2 set

Kecepatan : 1450 rpm

Bare : 150 mm

Kapasitas : 2 m3

Pabrik : DENG YOSHA MACHINE WORK Ltd

Fungsi : menguras air pembuangan sistem pendingin turbin maupun

generator yang ada di sump pit.

Gambar 3.17 Drainage Pump

(PLTA Sutami,1972 )

3.4.13 Compressor Outdoor

Air Tank A

Pabrik : NISHISHIBA, Co. Ltd

Max tekanan kerja : 2,5 Kg / cm2

Tekanan perencanaan : 48,35 Kg / cm2

Tahun pembuatan : 1971

Volume : 0,4 m3

Air Tank B

Pabrik : NISHISHIBA, Co. Ltd

Max tekanan kerja : 2,5 Kg / cm2


24/32

37



Volume : 0,4 m3

Fungsi : Mengisi tangki udara dengan tekanan 30 Kg / cm2 melalui

reducing valve diubah menjadi 15 Kg / cm2 untuk keperluan

membuka dan menutup

3.4.14 Compresor Indoor

Air Tank A

Pabrik : TOSHIBA, Co. Ltd

Max tekanan kerja : 30 Kg / cm2

Tekanan perencanaan : 48 Kg / cm2


Volume : 152 liter

Air Tank B

Pabrik : TOSHIBA, Co. Ltd

Max tekanan kerja : 10 Kg / cm2



Volume : 150 liter

Fungsi : mengisi ditangki udara dengan pressure 30 Kg / cm2

melalui reducing valve diubah menjadi 15 Kg / cm2 untuk

keperluan membuka dan menutup.

3.4.15 Sistem Alat Angkat

Untuk memindahkan komponen yang berat, utamanya pada saat overhaul.

di PLTA Sutami dilengkapi dengan alat pengangkat jenis OHTC (Over Head

Travelling Crane) yang berkapasitas masing-masing 1 unit berkapasitas 110 ton, 1

unit berkapasitas 30 ton, dan 1 unit berkapasitas 5 ton. Lebar crane 14,1 m


25/32

38

kecepatan berjalan 20 m/ menit, kecepatan pengangkatan 10 m / menit dan

kecepatan angkat pengangkat rel tunggal 20 m / menit.

3.4.16 Pembangkitan Tenaga Listrik Cadangan ( Emergency Power )

Bila ketiga unit pembangkit mengalami gangguan ataupun kerusakan dan

suplai tenaga listrik dari jaringan 154 KV terhenti, maka sebagai sumber tenaga

listrik untuk mengoperasikan alat bantu seperti pintu-pintu air, pompa dan

sebagainya didapat dari PLTD. PLTD tersebut mensuplai tenaga listrik pada bus

380 V yang dioperasikan secara manual. Sebagai penggeraknya adalah diesel 6

silinder dengan daya output 200 KVA pada tegangan 380/220 dengan frekuensi

50 Hz.

3.5 Pengoperasian PLTA Sutami

Pengoperasian PLTA Sutami meliputi operasi unit pembangkit,

pengaturan daya keluaran dan daya reaktif, pengaturan frekuensi, pengawasan

kondisi mesin, kondisi elevasi air, pencatatan, pembuatan laporan berhubungan

dengan unit pengatur beban dalam mengatur daya yang akan dibangkitkan,

pengamatan meteorologis dan sebagainya. Adapun unit-unit pembangkit yang

dioperasikan tersebut meliputi turbin, generator, transformator utama dan

peralatan hubung dari menjalankan, membebani sampai dengan memberhentikan.

Sebelum menjalankan unit pembangkit, maka perlu diperhatikan terlebih

dahulu mengenai kondisi peralatan bantu dan sistem hubungannya. Selain itu

kondisi normal dari air pendingin, sistem minyak tekan, sistem minyak pelumas,

persiapan peralatan hubung, persiapan kontrol dan persiapan untuk memudahkan

pengoperasian unit pembangkit harus memenuhi persyaratan-persyaratan yang

telah ditetapkan. Pemerikasaan tambahan juga perlu dilakukan jika penghentian

unit pembangkit melampaui batas satu minggu.

Dalam pelaksanaannya, mengontrol unit pembangkit digunakan jenis

sistem Master Controller yang dilakukan secara remote (pengontrol jarak jauh)

dari control room (ruang pengawas). Master control mempunyai 6 posisi

pengaturan, yaitu : Stop, Inlet Valve, Start, Exciter, Paralel dan Load .


26/32

39

Pngontrolan unit pembangkit pada setiap tahap operasi maupun dari tahap yang

satu ke tahap yang berikunya, dapat dilakukan dengan cara menempatkan posisi

Master Control pada posisi yang dikehendaki.

3.5.1 Menjalankan Unit Pembangkit

a. Prepare / tahap persiapan

Prepare merupakan tahap pendahuluan yang harus dikerjakan sebelum

unit pembangkit mulai dioperasikan. Pada saat lampu indikator “ Prepare”

menyala, maka kondisi normal dari peralatan-peralatan berikut ini sudah terpenuhi

sehingga unit pembangkit telah siap dioperasikan

1) GCB (Gas Circuit Breaker ) generator (152-1) terbuka.

2) Guide Vane / sudu-sudu jalan tertutup penuh (716).

3) Inlet Valve (21 S) tertutup penuh.

4) Brake / rem (33BR) lepas / terbuka.

5) Lock Out (86-1), (86-2), (86-3) reset pada posisi normalnya.

6) Control switch katup air pendingin (20WCS) beroperasi (43-20WCS).

7)

Air pendingin (69WT) mengalir.

8) Minyak pelumas bantalan (69QBT) sirkulasi.

9) Tekanan minyak governor (63Q-1) normal (tekanan tidak kurang dari 23 kg /

cm2).

10) Brake tekanan udara (63AIX) normal (tekanan tidak lebih kurang dari 8 kg /

cm2).

b. Inlet Valve / tahap pembukaan katup air

Dengan memutar Master Controller dari posisi “Stop” keposisi “ Inlet

Valve”, maka proses yang terjadi yaitu mula-mula By Pass Valve (katup samping)

akan membuka sampai casing (rumah turbin) terisi penuh dengan air sehingga

besar tekanan dibagian dalam dengan bagian rumah turbin tersebut sama.

Setelah kondisi ini tercapai, maka Inlet Valve / katup pintu masuk akan

membuka secara perlahan-lahan hingga terbuka penuh. Pembukaan ini

membutuhkan waktu kurang lebih 110-120 detik setelah Master Controller


27/32

40

diputar ke posisi Inlet Valve, yang mana hal ini akan diikuti dengan menyalanya

lampu indikator “Inlet Valve”

Ketika Master Controller dipindah ke posisi Inlet Valve, maka secara

otomatis mekanis batas beban (load limit) akan membuka 20% karena bekerjanya

Master Control 4-1, sehingga motor 77M bekerja.

c. Start / tahap menjalankan turbin

Pada saat Master Controller diputar ke posisi “Start”, maka proses yang

terjadi yaitu kunci dari guide vane dan governor akan lepas akibat bekerjanya

solenoide (74LS) dan (65S). Guide Vane ini akan membuka sampai batas beban

(load limit) yang telah ditentukan. Dengan membukanya guide vane, maka sedikit

demi sedikit turbin dan generator akan berputar sampai pada putaran nominalnya

yaitu 250 rpm. Apabila kecepatan turbin telah mencapai 80% kecepatan

nominalnya (200 rpm), maka lampu indikator “Start” akan menyala setelah

kurang lebih 10 detik sejak Master Controller diputar ke posisi start.

d. Excite / tahap penguatan medan genarator

Ketika Master Controller berada pada posisi “ Excite”, maka Field Breaker

(41) akan menutup sehingga medan penguatan generator akan terpolarisasi oleh

sumber DC dari baterai. Dengan menutupnya Field Breaker lampu indikator

“Excite” menyala. Ketika tegangan generator mencapai harga 80% dari tegangan

nominalnya (± 9 KV), maka pengaturan tegangan dilakukan oleh AVR dimana

hal ini ditandai dengan menyalanya lampu indikator “AVR”.

e. Paralel / tahap penutupan GCB (152) secara otomatis

Sebelum tahap paralel dimulai, maka pengontrolan tegangan bus harus

dilakukan terlebih dahulu dimana hal ini dapat dilakukan dengan melihat pada

penunjukan voltmeter. Pada saat Master Controller berada pada posisi “Paralel”

kemudian switch 43-25 pada posisi automatic, maka automatic synchronizer ,

speed matcher dan voltage matcher akan terhubung dengan sumber dayanya.

Pengaturan kecepatan atau frekuensi dilakukan oleh governor yang dikontrol oleh


28/32

41

Automatic Speed Matcher . Sedangkan untuk mengatur tegangannya dilakukan

oleh AVR yang dikontrol dengan Automatic Voltge Matcher.

Setelah tegangan dan frekuensi generator sesuai dengan bus, maka GCB

akan menutup secara otomatis dan sumber untuk synchronizer akan lepas yang

diikuti dengan menyalanya lampu indikator “Paralel”.

3.5.2 Membebani Unit Pembangkit

Setelah proses paralel selesai, maka unit pembangkit dapat dikatakan telah

siap untuk dibebani sehingga pada saat itu Master Controller daapt diputar ke

posisi “Load”. Jika beban unit pembangkit telah mencapai 1,5 MW, maka lampu

indikator “Load” akan menyala.

Dalam operasi pembebanan digunakan sistem pembebanan dengan

frekuensi konstan 50 Hz, sehingga bila keluaran generator telah mencapai harga

maksimumnya maka relay kontrol daya akan bekerja untuk membatasi, yang

mana hal ini ditandai dengan menyalanya lampu indikator “Power Limit”.

a. Pengaturan pembangkitan

Pengaturan pembangkitan adalah pengaturan jumlah daya yang

dibangkitkan oleh PLTA selama suatu periode waktu tertentu guna memenuhi

kebutuhan beban.

Pengaturan pembangkitan pada prinsipnya dilakukan oleh Region IV PLN

yang terletak di Waru Surabaya, dengan demikian PLTA dapat dikatakan hanya

berfungsi untuk menyediakan daya sesuai dengan permintaan dari piket region IV

Waru Surabaya. Tetapi dalam keadaan tertentu, misalnya terjadi gangguan

sehingga unit pembangkit di PLTA yang harus dihentikan atau apabila ketinggian

elevasi bendungan tidak sesuai dengan rencanan pola operasi normal, maka PLTA

dapat menurunkan atau menaikkan jumlah dayanya. Untuk mengkompensasikan

kekurangan atau kelebihan daya tersebut, maka operator harus melaaporkan

keadaan tersebut kepada piket Region IV Waru Surabaya.


29/32

42

b. Pemindahan beban

Pemindahan beban dari unit pembangkit yang satu ke unit pembangkit

yang lain, dilaksanakan untuk memenuhi jadwal pemeliharaan dari masing-

masing unit pembangkit agar keandalan dan umur ekonomisnya dapat dijaga dan

diperpanjang.

Proses pemindahan beban yaitu dengan mengoperasikan unit pembangkit

ketiga untuk memikul beban dari salah satu unit pembangkit yang akan

dihentikan. Unit pembangkit pengganti akan beroperasi dari beban nol sampai

dengan besar beban yang sedang dipikul oleh unit pembangkit yang akan

digantikan. Sedangkan unit pembangkit yang akan digantikan beroperasi dari

beban yang sedang dipikulnya sampai dengan beban nol.

3.5.3 Memberhentikan unit pembangkit

Memberhentikan unit pembangkit dalam pengoperasiannya dapat

dilakukan secara normal (satu kali gerakan) yaitu dengan memutar posisi Master

Controller dari posisi “Load” ke posisi “Stop”. Disamping itu, unit pembangkit

dapat pula berhenti secara tidak normal yaitu dengan Emergency Stop apabila

terjadi kesalahan-kesalahan listrik yang serius pada unit pembangkit, dengan

Quick Stop apabila terjadi kesalahan-kesalahan mekanis pada unit pembangkit

yang sedang beroperasi, atau dengan No Load No Excitation apabila terjadi

tegangan atau arus lebih pada unit pembangkit atau hilangnya medan penguatan di

generator utama.

a. Berhenti dengan normal

Apabila unit pembangkit akan dihentikan secara normal, maka langkah-

langkah yang terjadi adalah sebagai berikut

Master Controller dipindah dari posisi “Load” ke posisi “Stop”, sehingga

reley 66p bekerja untuk menurunkan beban secara pelan-pelan sampai dengan

lampu indikator “Load” padam.

Pada kondisi lampu “Load” padam, GCB akan membuka secara otomatis.

Filed Breaker membuka dan tegangan akan turun.


30/32

43

Guide Vane menutup penuh dan mengunci, Inlet Valve akan menutup

penuh sehingga kecepatan turbin dan generator akan turun.

Ketika kecepatan turbin mencapai 75 rpm atau 30% dari kecepatan

nominalnya, maka Brake Control (75S) akan bekerja.

Ketika kecepatan mencapai 3% dari kecepatan nominalnya, lampu

indikator “Stop” akan menyala dan Brake (75S) lepas kembali.

b. Berhenti dengan tidak normal

Pada pengoperasian setiap peralatan pembangkit dan sistem tenaga di

PLTA Sutami perlu diadakan sistem proteksi untuk semua peralatan agar

terhindar dari kerusakan-kerusakan yang fatal.

Sistem proteksi yang akan memberhentikan peralatan pembangkit bila

terjadi kondisi operasi tidak normal tersebut, yaitu:

- Emergency stop : 86-1

- Quick stop : 86-2

- No Load No Excitation : 86-3

c. Pemeliharaan secara umum

Pemeliharaan merupakan syarat yang sangat penting untuk

memperpanjang umur ekonomis peralatan dan menjaga keandalannya dari semua

unit pembangkit listrik.

Pekerjaan pemeliharaan di PLTA Sutami, terdiri dari pekerjaan:

-

Inspeksi

-

Perbaikan

- Penyempurnaan

-

Penyetelan

- Pengujian

-

Pencatatan


31/32

44

Klasifikasi jenis pekerjaan pemeliharaan semua peralatan PLTA Sutami

dibagi menjadi lima tingkat seperti berikut :

1.

Pemeliharaan tingkat satu-harian, meliputi pekerjaan :

a. pengamatan suara

b.

getaran

c. level

d. tekanan

e.

bocoran-bocoran

f. meter-meter

g. suhu

h. kekuatan sambungan

i. pembersihan

2.

Pemeliharaan tingkat dua-mingguan, meliputi pekerjaan : pemeriksaan

seluruh bagian penting yaitu megger , oli, grease, valve, strainer dan

peralatan pembersih peralatan.

3. Pemeliharaan tingkat tiga-bulanan, meliputi pekerjaan : pemerikasaan

seluruh bagian peralatan yaitu baut pengikat, grease, filter, megger , motor-

motor control system, wire rope dan pembersihan menyeluruh dari bagian-

bagian peralatan filter, strainer, flow relay dan fan coil.

4. Pembersihan tingkat empat-kwartal, meliputi pekerjaan :

a. pembersihan oli pada lubrication oil system dan presure oil system.

b. pembersihan oil cooler.

c.

pemeriksaan dengan teliti dari peralatan penting.

5.

Pembersihan tingkat lima-tahunan, meliputi pekerjaan : pemeriksaan secara

teliti (menyeluruh) dari seluruh peralatan unit pembangkit dan peralatan

umum (gap-gap turbin, kondisi runner , relay, air cooler, transformator )


32/32

45

d. Pengoperasian menggunakan SCADA

Gambar 3.18 Panel PLC Gambar 3.19 Rak Server/CPU

(Sumber : PLTA Sutami,1972 ) (Sumber : PLTA Sutami, 2015)

Sistem SCADA pada PLTA Sutami digunakan untuk menggantikan

operasi sistem pembangkitan agar dapat dioperasikan secara otomatis.

Konfigurasi SCADA pada PLTA Sutami terdiri dari 3 unit Dimana masing-

masing unit dilengkapi dengan seperangkat rack yang berisi masing-masing

rangkaian integrasi PLC. Satu buah rack yang berisi 3 buah komputer server serta

3 buah LCD monitor yang berada di atas meja operator.

17. bab 3 hasil magang kerja industri

Documents