Download - 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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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 :
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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 )
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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 )
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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 )
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
24/32
37
Tekanan perencanaan : 48,35 Kg / cm2
Tahun pembuatan : 1971
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
Tahun pembuatan : 1972
Volume : 152 liter
Air Tank B
Pabrik : TOSHIBA, Co. Ltd
Max tekanan kerja : 10 Kg / cm2
Tekanan perencanaan : 17,55 Kg / cm2
Tahun pembuatan : 1972
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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 .
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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 )
-
8/17/2019 17. Bab 3 Hasil Magang Kerja Industri
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.