BAB III

GAMBARAN UMUM PROSES INDUSTRI

3.1 Rangkaian Proses Industri

Rangkaian proses produksi energi listrik PLTG Siantan secara umum seperti

gambar berikut:

Gambar 3.1 SOP Alur Proses Energi Listrik PLTG Siantan

Penjelasan prosedur proses produksi listrik di Pusat Listrik (PLTG) Siantan

secara umum seperti berikut :

1. Kapal Pertamina

PT. Pertamina sebagai perusahaan pemasok bahan bakar untuk keperluan

operasi PLTG Siantan mendistribusikan langsung ke Unit PLTG Siantan karena

jarak yang dekat sekitar 500 meter dan berlokasi d tepian sungai Kapuas.

2. Storage Tank

9

10

Tanki penyimpanan/penampung bahan bakar pertama dari pasokan PT.

Pertamina yang dialirkan dari pertamina menggunakan pompa BBM.

3. F.O Separator

Sebagai Pompa dan penyaring bahan bakar dari material sampah – sampah, air,

debu, dan kotoran lainnya yang mempengaruhi kualitas bbm kemudian dari

Storage Tank diteruskan ke Daily Tank.

4. Daily Tank

Adalah tanki harian untuk bahan bakar yang sudah murni tanpa campuran

material lainnya dan siap untuk digunakan pada proses pembakaran.

5. Forwarding Skid

Forwading skid adalah pompa bahan bakar yang berfungsi mengalirkan bahan

bakar dari daily tank, untuk di bagi ke setiap ruang bakar.

6. Gas Turbin

Proses utama/ penghasil/ menghasilkan energi listrik dengan prinsip kerja

berawal dari start mesin diesel – kompressor – turbin – load gear – generator.

7. Trafo Step Up 11,5 / 150 KV

Trafo Step UP adalah komponen kelisstrikan yang berfungsi untuk menaikkan

tegangan. Tegangan Listrik yang dihasilkan dari generator sebesar 11,5 KV akan

dinaikan menggunakan trafo step up menjadi 150 KV yang akan dialirkan ke

gardu induk.

8. Switch Gear 150 KV Gardu Induk Siantan

Adalah sistem jaringan Energi Listrik di gardu induk yang akan saling

berhubungan dengan Sistem jaringan Khatulistiwa yang meliputi sistem dari

PLTD dari Sei Raya dan Singkawang yang betujuan untuk memenuhi kebutuhan

listrik, sistem ini juga disebut dengan single line Khatulistiwa.

11

3.2 Prosedur Proses

Proses pembangkitan listrik adalah proses produksi tenaga listrik yang dilakukan

dalam pusat-pusat tenaga listrik atau sentral-sentral dengan menggunakan generator.

PLTG adalah salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai

penggerak utamanya dengan gas sebagai fluida kerjanya.

3.2.1 Prosedur Proses Pelaksanaan Operasi

Gambar 3.2 Rangkaian prosedur proses pelaksanaan operasi di Pusat Listrik (PLTG)

Siantan

Laporan Tim pemeliharaan ke Operator

Persiapan start

Operator melakukan pengecekan mesin

Mesin operasi putaran rendah sambil dimonitoring apakah ada kelainan/tidak

Mesin siap paralel

Konsumen/ jaringan

Naikkan putaran maksimal, sambil dimonitoring apakah normal/tidak

Mesin stop untuk perbaikan

Operator control room koordinasi dengan APDP untuk pembebanan

Stop untuk perbaikan

Tim pemeliharaan

Normal

TidakTidak

Ya

12

3.2.2 Proses Kerja Sistem Pembangkit Turbin Gas

Tiga proses pokok yang terjadi dalam turbin gas untuk memproduksi energi

yaitu:

a.      Proses penekanan udara (kompresi)

b.      Proses pembakaran udara + bahan bakar

c.      Proses pengembangan atau ekspansi gas hasil pembakaran           

Pada Turbin Gas di PLTG penggerak mula adalah motor diesel, dimana pada saat

motor diesel dioperasikan, diesel memutar poros kompresor, turbin karena satu poros

dan juga generator melalui load gear. Gas panas masuk dari ruang bakar

melalui nozzle sehingga akan memutar turbin dan pada saat putaran mencapai 17% (±

850 rpm) dari putaran penuh dan mesin diesel akan bantu memutar turbin hingga 1600

rpm. Antara poros diesel dengan poros kompresor dihubungkan dengan clutch (kopling)

dan pada putaran 3200 rpm, diesel akan lepas dari turbin. Disamping memutar turbin,

diesel juga sebagai pengabut pertama untuk pembakaran, bahan bakar yang satu dengan

yang lain dihubungkan dengan tabung lintasan api (Cross fire Tube).

           Kompresor terdiri dari 17 tingkat dimana udara dihisap melalui saringan udara

(filter). Pada tingkat ke 17 kompresor, udara yang bertekanan tinggi tersebut dialirkan

pada ruang bakar untuk menggantikan fungsi booster, kompresor mengabutkan bahan

bakar pada nozzle.

           Diruang bakar yang terdiri dari 10 tabung terjadi proses pembakaran, sehingga

menghasilkan gas panas bertekanan tinggi dan dialirkan melalui transitiont

piece (bagian penyalur) menuju sudu-sudu yang terdiri dari tiga tingkat sudu gerak,

dimana sebelum gas melewati sudu pengarah (sudu tetap), gas panas tersebut akan

mempercepat putaran sudu gerak turbin sehingga putaran poros kompresor dan turbin

akan naik sampai stabil pada putaran 5100 rpm.

            Generator yang digunakan di Indonesia adalah 50 Hz yang membutuhkan

putaran 3000 rpm. Maka putaran turbin dan kompresor yang mencapai 5100 rpm

tersebut akan direduksi atau diturunkan melalui Load Gear (reduction gear) sehingga

menjadi 3000 rpm. Gas panas yang sudah memutar sudu-sudu turbin akan dibuang

menuju cerobong gas buang (exhaust).

13

Gambar 3.3 Sistem turbin Gas Sederhana

3.2.3 Prosedur Pengoperasian PLTG

Adapun persiapan yang harus dilakukan, yaitu :

1) Memeriksa bahan bakar diesel (cukup)

2) Memeriksa L.O Diesel start (cukup)

3) Memeriksa level L.O tangki reservoir (cukup)

4) Memeriksa level air tangki radiator (cukup)

5) Memeriksa tangki bahan bakar harian (cukup)

Prosedur start :

1) Pastikan alat – alat bantu dan alat – alat proteksi dalam keadaan siap (ready to

start)

2) Rachet kondisi normal.

3) Mula – mula starting diesel akan jalan. Kemudian sebuah alat kontrol (Speed

Tronic) mengontrol mesin dari idle speed (± 850 rpm) sampai maximum speed

(2.300 rpm),

4) Pada saat putaran turbin mencapai 20% speed, maka proses pembakaran dalam

ruang bakar akan dimulai.

5) Busi akan menyala selama 60 detik

14

6) Jika pembakaran berhasil, selanjutnya turbin berakselerasi sendiri dan setelah

putaran 68% speed, jaws clutch terlepas secara otomatis. Diesel start berputar

stasioner untuk selanjutnya mati secara otomatis.

7) Putaran turbin akan naik terus. Ketika putaran turbin mencapai 95% speed, IGV

akan terbuka penuh ± 57o serta bleed valve tertutup pada putaran 100%.

8) Pompa minyak pelumas bantu (motor AC) stop dan pelumasan disupply dari

pompa pelumas utama yang disambung/dibawa oleh poros turbin melalui auxillary

gear.

9) Setelah putaran mencapai putaran penuh (5100 rpm). Kini turbin siap untuk

dibebani setelah sinkron.

Prosedur Stop (Shut down) :

1) Turunkan beban perlahan – lahan hingga ± 500 KW

2) Lepaskan breaker

3) Biarkan turbin pada putaran idle untuk pendinginan selama ± 5 menit.

4) Putar master selector operation ke posisi off.

5) Berikan order stop, maka putaran turbin akan turun perlahan – lahan sampai stop.

Rachet mulai masuk.

6) Setelah posisi stop harus diperhatikan bekerjanya rachet sebab dapat

mengakibatkan terjadinya spindle bowing (poros lengkung) jika rachet tidak

bekerja.

7) Jika turbin tidak akan distart kembali maka rachet dapat distop setelah wheel

space sudah dibawah temperature 80oC.

3.3 Peralatan Pendukung Proses

3.3.1 Komponen Utama pada Turbin Gas

Komponen-komponen utama dari Turbin Gas PLTG Siantan antara lain yaitu :

Ruang Bakar Turbin

15

Motor Diesel Kompressor Load Gear Generator

Gambar 3.4 Komponen Utama Pembangkit Turbin Gas pada Tampilan Control Room

a. Starting Motor Diesel

            Mesin diesel disini berfungsi sebagai penggerak awal dari turbin gas dimana

daya yang digunakan untuk menggerakkan awal turbin sangat besar maka motor

diesel berguna untuk penggerak awalnya. Antara poros turbin dengan diesel

dihubungkan dengan menggunakan kopling, sehingga disaat putaran 3200 rpm

lebih kurang dari 65% dari putaran normal turbin maka kopling di poros diesel

akan terlepas. Setelah putaran mencapai hal diatas maka turbin akan mudah

memutar porosnya sendiri.

b. Kompresor

Kompresor yang digunakan pada PLTG Siantan ini adalah kompresor

jenis aksial dengan sudu sebanyak 17 tingkat, secara umum fungsi dari kompresor

adalah untuk mengkompresikan dan memampatkan udara. Cara kerja kompresor

adalah kompresor mengisap udara dari luar (atmosfer) kemudian dikompresikan

oleh sudu-sudu sehingga tekananya menjadi naik. Udara yang bertekanan tinggi

tersebut akan di manfaatkan untuk pengabutan proses pembakaran.

c. Ruang bakar

            Ruang bakar merupakan komponen utama dalam pembangkit listrik tenaga

gas, dimana di ruang pembakaran ini terjadi proses pembakaran bahan bakar ke

turbin agar mendapatkan fluida gas yang akan menggerakkan turbin.

            Ruang bakar salah satu unit turbin gas pada PLTG Siantan terdiri dari 10

buah yang tersusun di sekeliling kompresor, antara ruang bakar satu dengan yang

lainnya di pasang tabung lintasan api (cross fire tube).

16

            Bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar terlebih dahulu di kabutkan

oleh nozzle yang berjumlah 10 buah dan bercampur dengan udara yang

dimampatkan oleh kompresor. Setelah udara dimampatkan masuk ruang bakar,

maka terjadilah pembakaran yang dibantu oleh dua buah busi sebagai sumber api.

Dari hasil pembakaran ini menghasilkan berupa gas panas yang bertekanan tinggi,

masuk ke dalam turbin melalui transition piece. Fungsi dari transition piece ini

adalah merubah energi potensial menjadi energi kinetis. Pada transition piece di

dalamnya mengalir gas panas dan bagian lainnya bersinggungan dengan udara

dari kompresor discharge.

Gambar 3.5 Ruang Bakar Turbin Gas

        

d. Turbin

            Turbin gas adalah suatu pesawat kalori yang tergolong Internal

Combustion Engine (ICE) atau sering disebut dengan mesin pembakaran dalam.

Sebagai hasil energi dari turbin gas adalah fluida gas yang diperoleh dari gas hasil

pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar (combustion chamber).

Turbin Kompresor (compressor) Udara masuk (air inlet)

17

Gambar 3.6 Komponen Turbin Gas

            

Turbin terdiri dari rotor dan stator, pada rotor dipasang sudu-sudu jalan.

Kegunaan dan fungsi dari barisan sudu tetap dan sudu jalan ini adalah untuk

mengubah energi kinetis yang disimpan pada gas hasil pembakaran menjadi

tenaga mekanik pada poros turbin, selanjutnya daya yang tersimpan pada poros

turbin dipergunakan untuk menggerakkan kompresor, turbin, generator dan alat-

alat bantu lainnya.

e. Load gear

            Load gear ditempatkan diantara poros turbin dan poros generator,

berfungsi untuk memindahkan daya yang dihasilkan turbin ke generator. Putaran

turbin tidak sama dengan putaran generator maka load gear selain memindahkan

daya juga berfungsi menyesuaikan (mereduksi) putaran turbin agar sesuai

dengan putaran generator.

            Dalam penyambungan turbin dan poros load gear digunakan suatu

kopling. Ini disebut dengan load coupling, sebelum pemasangan load

coupling ini terlebih dahulu harus diperiksa apakah antara poros turbin dan

poros load gear sudah lurus (alignment).

f. Generator

18

Generator pada prinsipnya merubah energi mekanik menjadi energi

listrik. Generator yang digunakan oleh PLTG Unit Pembangkitan adalah

generator sinkron. Kecepatan putaran turbin berbeda dengan kecepatan putaran

rotor pada generator sehingga antara keduanya dikopel melalui reduction gear,

yang akan menurunkan kecepatan turbin dari 5100 rpm menjadi 3000 rpm pada

rotor generator, karena frekuensi yang dibutuhkan adalah 50 Hz.

Generator memiliki rotor dan stator. Dengan adanya perpotongan medan

gaya magnet pada saat rotor generator diputar, maka akan timbul tenaga listrik

dari generator. Agar tegangan generator tetap konstan walaupun beban berubah

– ubah maka generator dilengkapi dengan Exiter dan AVR (automatic voltage

regulator).

Gambar 3.7 Generator

3.3.2 Komponen Bantu pada Turbin Gas

Selain peralatan utama, pada Turbin Gas PLTG Siantan juga dilengkapi dengan

sistem bantu pendukung beroperasinya secara normal Turbin Gas PLTG ini, alat-alat

bantu yang digunakan adalah sebagai berikut :

a.      Sistem Pelumas

b.      Sistem Pendingin

c.      Sistem Hidrolik

e.      Sistem Start

19

f.       Sistem Kontrol dan Proteksi

g.      Sistem Bahan Bakar

h.      Sistem Hidrolik Rachet

a. Sistem Pelumasan

Secara umum fungsi pelumasan adalah untuk melumasi bagian-bagian

yang berputar agar tidak terjadi gesekan langsung dan memperpanjang usia dari

komponen mesin. Demikian juga pada PLTG, pelumasan berfungsi untuk :

a.   Mencegah keausan dari adanya gesekan langsung antara poros dan bearing.

b.  Mengambil panas yang ditimbulkan karena gesekan serta mengeluarkannya

melalui alat penukar panas yang seterusnya didinginkan oleh udara atau air.

b. Sistem Pendingin

Sistem pendingin yang digunakan pada turbin gas adalah air dan udara.

Udara dipakai untuk mendinginkan berbagai komponen

pada section dan bearing. Udara pendingin ini diperoleh dari kompresor tingkat

4 (empat) dan 10 (sepuluh).

Udara pendingin ini juga berfungsi sebagai pendingin gas panas yang

masuk ke turbine wheel dan penyekat pelumas bearing agar tidak keluar dari

rumah bearing ke sisi turbin. Setelah mendinginkan turbin casing kemudian

rotor dan seterusnya, udara tersebut keluar bersama gas buang.

c. Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik adalah suatu sistem untuk menggerakkan peralatan turbin.

Sebagai media kerjanya menggunakan pelumas hidrolik yang digerakan oleh

pompa hidrolik. Fungsi dari sistem hidrolik pada PLTG antara lain :

a. Untuk merubah posisi Inlet Guide Vane (IGV) pada saat putaran turbin 95 %

pada waktu start up.

b. Memberikan suplai ke servo valve untuk mengatur pemasukan BBM ke ruang

bakar.

c.  Mengerjakan hidrolik rachet, yang akan memutar poros turbin  45ᵒ tiap-tiap 3

menit pada saat turbin baru dihentikan. Fungsi dari rachet berputar adalah

untuk menjaga poros turbin tidak bengkok karena lendutan oleh beratnya

sendiri.

20

d. Sistem Kontrol dan Proteksi

Sebagai upaya untuk mengetahui dan mengatur keadaan unit serta

mengendalikan bagian-bagian dari suatu sistem agar dapat bekerja sesuai dengan

urutan prosesnya. Disamping itu juga sebagai pengaman instalasi PLTG

terhadap ketidak-normalan mesin tersebut. Sistem kontrol dan proteksi ini

meliputi mesin, generator dan peralatan bantu.

e. Sistem Bahan Bakar

Sistem bahan bakar di PLTG memiliki spesifikasi sendiri, tergantung jenis

bahan bakar yang digunakan. Seperti yang diketahui bahwa suatu PLTG dapat

dioperasikan dengan menggunakan bahan bakar cair. Untuk mengatur jumlah

bahan bakar yang masuk ke ruang bakar, maka turbin dilengkapi

dengan governor yang prinsip kerjanya mengatur putaran agar turbin tetap

konstan walaupun beban turbin berubah-ubah.

f. Sistem Hidrolik Rachet

Sistem Hidrolik Rachet merupakan sistem yang memiliki peranan yang

sangat penting dalam pengoperasian dari turbin gas pada PLTG, Rachet ini akan

bekerja pada saat turbin di stop putaran normal atau sedang tidak beroperasi

dimana temperatur turbin masih tinggi. Bila tanpa adanya sistem Rachet, akan

menyebabkan poros turbin, kompresor hingga ke poros generator bengkok disaat

memuai, karena sifat dari poros ini akan terkonduksi panas turbin ke poros yang

lainnya.

Sistem Rachet akan bekerja dengan menggunakan motor DC dan pompa

pelumas untuk melumasi semua bearing pada poros turbin. Beroperasinya

sistem hidrolik rachet adalah:

a. Pada saat awal ketika turbin akan dioperasikan, yang fungsinya adalah

sebagai pembantu penggerak awal agar motor diesel tidak memutar beban

(poros turbin) yang terlalu berat.

b. Pada saat stop/stand by, sistem hidrolik rachet berputar dengan interval

waktu yang ditentukan. Setiap kali berputar sistem hidrolik rachet hanya

berputar 45 ̊.

3.3.3 Peralatan Bantu Perkakas

21

Peralatan pendukung proses produksi, perbaikan dan pemeliharaan berfungsi

untuk membantu dan meringankan suatu pekerjaan sesuai dengan fungsi dan

kegunaannya. Adapun alat-alat bantu tersebut adalah sebagai berikut:

Adapun alat-alat bantu tersebut adalah sebagai berikut:

1) Alat ukur kalibrasi : Vernier Caliper (Jangka sorong), Water Pass,

Meteran, Filler Gauge,

2) Alat angkat : Crane, Trolly.

3) Alat pembersih : Vacum Cleaner, kompresor, amplas,

kain lap (majun), cairan lube pembersih.

4) Tool box : Kunci Inggris, kunci pipa, Momen 1 Set, palu besi, tang

buaya, gunting, senter, obeng, kunci “L” 1 Set, pas ring

6 sampai dengan 24, gerinda tangan.

5) Alat Pengaman Diri : Sepatu safety, helm, sarung tangan, masker.

6) Alat Komunikasi : Akses Internet, Faksmile, Telepon, HT

3.4 Personil Pendukung Proses

Berdasarkan struktur organisasi, menyatakan bahwa Manajer PLTG Siantan

membawahi beberapa Supervisor dan personil pendukung diantaranya adalah:

1. Supervisor Lingkungan K3 dan Administrasi

Adapun di bagian Lingkungan K3 dan Administrasi ada 3 bagian yang ditangani

oleh 1 orang pegawai sebagai super visor, yaitu :

Administrasi dan Kepegawaian

Lingkungan

2. Supervisor Operasi

Adapun personil pendukung dibagian Operasi ada 4 regu yang bertugas sebagai

operator selama 3 Shift waktu, yaitu:

Jam 15.00 – 22.00 berjumlah 2 pegawai.

Jam 22.00 – 07.00 berjumlah 2 pegawai.

Jam 07.00 – 15.00 berjumlah 2 pegawai.

2 pegawai libur menunggu shift.

3. Supervisor Pemeliharaan

22

Adapun personil pendukung dibagian Pemeliharaan ada 3 bagian yaitu

Listrik berjumlah 1 pegawai.

Mesin berjumlah 2 pegawai.

Alat Bantu berjumlah 2 pegawai.

Kontrol instrument 1 pegawai