makalah pembangkitan

8/18/2019 Makalah Pembangkitan

1/49

SISTEM PEMBANGKITAN TENAGA LISTRIK

Disusun untuk mememuhi tugas mata kuliah Analisa Sistem Tenaga

Oleh Kelompok 1

Agung Pam!u"hi #$%&

Alie' Geig( Gumilang #$)&

A*is +i*mans(ah #$,&

Dea Bal-is La.mi Nu*sal #$/&Des( In"*i Nus0anta*i #$&

Eko Rohma" #$2&

I Ge"e Agus 3i"anta #11&

Lalu Di"ik 4am5ani #1)&

M +ai5al R +anani #16&

Put*i Kha*isma 3a*"ani #1&

Sen7a Rima 3 #%$&

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2014


2/49

Jenis Pembangkian Lis!ik

Dalam e*a pe*kem!angan teknologi pa"a 5aman ini8 sum!e* pem!angkitan telah

"itemukan a"a % sistem (aitu

19 Pem!angkitan menggunakan Tenaga Su*(a #Tenaga Mataha*i&

%9 Pem!angkitan menggunakan gene*ato*

• PLTA #Pem!angkit List*ik Tenaga Ai*&

• PLT: #Pem!angkit List*ik Tenaga :ap&

• PLTG: #Pem!angkit List*ik Tenaga Gas :ap& ; Sistem


3/49

Sola* Panel se!agai komponen penting pem!angkit list*ik tenaga su*(a8

mengu!ah sina* mataha*i men7a"i tenaga list*ik9 :mumn(a kita menghitung maksimun

sina* mataha*i (ang "iu!ah men7a"i tenaga list*ik sepan7ang ha*i a"alah 6 7am9 Tenaga

list*ik pa"a pagi @ so*e "isimpan "alam !ate*ai8 sehingga list*ik "apat "igunakan pa"a

malam ha*i8 "imana tanpa sina* mataha*i9

K(m)(nen Pembangki Lis!ik Tenaga S#!$a

:ntuk instalasi list*ik tenaga su*(a se!agai pem!angkit list*ik8 "ipe*lukan komponen

se!agai !e*ikut

1" Pane% S#!$a *S(%a! +e%%,

Panel su*(a ; sola* =ell panel su*(a ; sola* =ell menghasilkan ene*gi list*ik tanpa !ia(a8

"engan mengkon?e*sikan tenaga mataha*i men7a"i list*ik9 Sel silikon #"ise!ut 7uga sola*

=ell& (ang "isina*i mataha*i; su*(a8 mem!uat photon (ang menghasilkan a*us list*ik9

Se!uah sola* =ell menghasilkan ku*ang le!ih tegangan $96 olt9 a"i se!uah panel su*(a ;

sola* =ell 1% olt te*"i*i "a*i ku*ang le!ih )C sel #untuk menghasilkan 1/ olt tegangan

maksimun&9 Be*ikut ini me*upakan 7enis@7enis "a*i panel su*(a atau sola* =ells

a" P(%ik!isa% *P(%$-.!$sa%%ine,

Me*upakan panel su*(a (ang memiliki susunan k*istal a=ak9 T(pe Polik*istal

meme*lukan luas pe*mukaan (ang le!ih !esa* "i!an"ingkan "engan 7enis monok*istal

untuk menghasilkan "a(a list*ik (ang sama8 akan tetapi "apat menghasilkan list*ik pa"a

saat men"ung9

http://www.panelsurya.com/index.php/index.php/id/panel-surya-solar-cells/panel-surya-solar-cells-typehttp://www.panelsurya.com/index.php/panel-surya-solar-cells-typehttp://www.panelsurya.com/index.php/index.php/id/panel-surya-solar-cells/panel-surya-solar-cells-typehttp://www.panelsurya.com/index.php/panel-surya-solar-cells-type


4/49

b" M(n(k!isa% *M(n(-.!$sa%%ine,

Me*upakan panel (ang paling e'isien8 menghasilkan "a(a list*ik pe*satuan luas

(ang paling tinggi9 Memiliki e'isiensi sampai "engan 169 Kelemahan "a*i panel 7enis

ini a"alah ti"ak akan !e*'ungsi !aik "itempat (ang =aha(a mataha*in(a ku*ang #te"uh&8

e'isiensin(a akan tu*un "*astis "alam =ua=a !e*a0an9

Apa a*ti Sola*


5/49


6/49

"i*ekomen"asikan untuk "igunakan pa"a applikasi sola* s(stem9 Kelemahann(a a"alah

ha*gan(a (ang mahal9

3" Ine!e! +(ne!e! *O)i(na%,

In?e*te*;=on?e*te* a"alah pe*angkat elekt*ik (ang mengkon?e*sikan tegangan

sea*ah #D< @ "i*e=t =u**ent& men7a"i tegangan !olak !alik #A< @ alte*nating =u**ent&9 Alat

ini ti"ak "ipe*lukan untuk !e!an (ang han(a mem!utuhkan tegangan sea*ah9

Pe!en.anaan Pembangki Lis!ik Tenaga S#!$a

Ka*ena pem!angkit list*ik tenaga su*(a sangat te*gantung kepa"a sina* mataha*i8

maka pe*en=anaan (ang !aik sangat "ipe*lukan9 Pe*en=anaan te*"i*i "a*i

• umlah "a(a (ang "i!utuhkan "alam pemakaian seha*i@ha*i #3att&9

• Be*apa !esa* a*us (ang "ihasilkan sola* =ells panel #"alam Ampe*e hou*&8 "alam

hal ini mempe*hitungkan !e*apa 7umlah panel su*(a (ang ha*us "ipasang9

• Be*apa unit !ate*ai (ang "ipe*lukan untuk kapasitas (ang "iinginkan "an

pe*tim!angan penggunaan tanpa sina* mataha*i9 #Ampe*e hou*&9

Dalam nilai ke@ekonomian8 pem!angkit list*ik tenaga su*(a memiliki nilai (ang le!ih

tinggi8 "imana list*ik "a*i PT9 PLN ti"ak "imungkinkan8 ataupun instalasi gene*ato* list*ik

!ensin ataupun sola*9 Misaln(a "ae*ah te*pen=il pe*tam!angan8 pe*ke!unan8 pe*ikanan8

"esa te*pen=il8 "ll9 Da*i segi 7angka pan7ang8 nilai ke@ekonomian 7uga tinggi8 ka*ena


7/49

"engan pe*en=anaan (ang !aik8 pem!angkit list*ik tenaga su*(a "engan panel su*(a

memiliki "a(a tahan %$ @ %6 tahun9 Bate*ai "an !e!e*apa komponen lainn(a "engan "a(a

tahan ) @ 6 tahun9

Da*i "iag*am pem!angkit list*ik tenaga su*(a "iatas !e!e*apa sola* panel "i

pa*alel untuk menghasilkan a*us (ang le!ih !esa*9


8/49

ke kaki negati' =ha*ge =ont*olle*9 Tegangan panel su*(a (ang "ihasilkan akan "igunakan

oleh =ha*ge =ont*olle* untuk mengisi !ate*ai9 :ntuk menghi"upkan !e!an pe*angkat A<

#alte*nating =u**ent& sepe*ti Tele?isi8 Ra"io8 kompute*8 "ll8 a*us !ate*ai "isuppl( oleh

in?e*te*9

Instalasi pem!angkit list*ik "engan tenaga su*(a mem!utuhkan pe*en=anaan

mengenai ke!utuhan "a(a

• umlah pemakaian

• umlah sola* panel

• umlah !ate*ai

+(n(& Pe!&i#ngan See!&ana Pembangki Lis!ik Tenaga S#!$a

Pe*hitungan kepe*luan "a(a #pe*hitungan "a(a list*ik pe*angkat "apat "ilihat pa"a la!el

"i !elakang pe*angkat8 ataupun "i!a=a "a*i manual&

Pene*angan *umah 1$ lampu


9/49

• Ke!utuhan !ate*e minimun #!ate*e han(a "igunakan 6$ untuk pemenuhan

ke!utuhan list*ik&8 "engan "emikian ke!utuhan "a(a kita kalikan % . lipat ),$ .

% F C2C$ 3att hou* F C2C$ ; 1% olt ; 1$$ Amp F C !ate*e 1$$ Ah9

• Ke!utuhan !ate*e #"engan pe*tim!angan "apat mela(ani ke!utuhan ) ha*i tanpa

sina* mataha*i& ),$ . ) . % F %$$ 3att hou* F%$$ ; 1% olt ; 1$$ Amp F

1/ !ate*e 1$$ Ah9

2" Pembangkian Mengg#nakan Gene!a(!A. Ka!ake!isik Pembangki

Ka*akte*istik pem!angkit a"alah hal (ang penting untuk menentukan pengatu*an

output pem!angkit "an menekan pem!ia(aan8 sehingga !isa te*7a"i optimasi anta*a "a(a

(ang "i!angkitkan "an !ia(a p*o"uksi

1. Pembangki Lis!ik Tenaga Ai!

Pem!angkit list*ik tenaga ai* ti"ak a"a pe*u!ahan suhu (ang sangat tinggi

sehingga ken"ala pem!angkit list*ik tenaga ai* ti"ak te*lalu !an(ak sepe*ti PLT:9 PLTA

le!ih =epat "i sta*t "an le!ih mu"ah "iatu* apa!ila a"a pe*u!ahan !e!an9 Ken"ala PLTA

a"alah 7ika musim kema*au ti"ak !isa optimal91919 Be!an maksimum

PLTA sangat sulit untuk men=apai nilai nominal "ika*enakan a"a !agian

!e*puta* (ang ti"ak sempu*na atau a"a seal (ang ti"ak !aik sehingga ai*

langsung ke pipa pem!uangan "an ti"ak memuta* tu*!in9

19%9 Be!an Minimum

Be!an minimum pa"a PLTA ha*us "i!atasi8 aga* ai* (ang "ipakai ti"ak

te*!uang pe*=uma8 ka*ena PLTA !iasan(a "ipakai untuk pengai*an8 "ll9

19)9 Ke=epatan pe*u!ahan !e!an

Dapat !e*u!ah "engan =epat 9 "a*i $ hingga 1$$ !isa "iu!ah han(a "alam

0aktu $86 menit9

19,9 Pe*hitungan =a"angan !e*puta*

Dapat "ihitung kemampuan maksimum "iku*angi !e!an sesaat

2. Pembangki Lis!ik Tenaga Gas

Pem!angkit list*ik tenaga gas !ia(a ope*asin(a (ang paling mahal8 sehingga

PLTG ha*us "iope*asikan sepen"ek mungkin8 sepe*ti saat !e!an pun=ak8 atau pa"a saat

unit lain a"a gangguan#"a(a =a"angan&9 Namun '*ekuensi sta*t stop (ang te*lalu se*ing

"apat men(e!a!kan keausan ka*ena suhu (ang sangat tinggi

%919 Be!an maksimum


10/49

PLTG !eke*7a "i suhu (ang sangat tinggi 7a"i !e!an maksimum "a*i PLTG

"i!atasi9 ka*ena "a(a "i!angkitkan (ang sama "engan pem!angkit 7enis lain8

PLTG akan mengalami kenaikan suhu (ang sangat tinggi9

%9%9 Be!an minimum

Be!an minimum "a*i PLTG "i!atasi ka*ena masalah ekonomi8 ka*ena e'isiensi(ang 7elek pa"a !e!an *en"ah9 a"i pa"a !e!an *en"ah !ia(a PLTG akan

semakin mahal pe* k0hn(a9

%9)9 Ke=epatan pe*u!ahan !e!anPe*u!ahan !e!an $ @ 1$$ !isa "i*u!ah han(a 16 menit9 Namun pe*u!ahan

!e!an pa"a PLTG ti"ak "ian7u*kan ka*ena pe*u!ahan !e!an "apat me*u!ah

suhu8 (ang "apat men(e!a!kan keausan9

%9,9 Pe*hitungan =a"angan !e*puta*

Dapat "ihitung kemampuan maksimum "iku*angi !e!an sesaat9 Namun

"iusahakan PLTG ti"ak a"a pe*u!ahan !e!an

3. Pembangki Lis!ik Tenaga Diese%

PLTD "apat "ista*t stop "engan =epat tanpa mengalami keausan9 Bahan !aka*n(a

le!ih mu*ah "a*i PLTG namun le!ih mahal "a*i PLTD9

)919 Be!an maksimum

Be!an maksimum "a*i PLTD "i!atasi oleh "a*i suhu gas !uang9 Sehingga

te*ka"ang ti"ak !isa "i!e!ani (ang sesuai "engan nameplate9 Suhu gas !uang

tinggi "ise!a!kan oleh komponen (ang su"ah ti"ak !aik lagi9

)9%9 Be!an minimumPa"a !e!an minimum PLTD akan !e*!ia(a mahal8 ka*ena e'isiensin(a tu*un

saat "i!e!ani *en"ah9

)9)9 Ke=epatan pe*u!ahan !e!an

PLTD "apat !e*u!ah "a*i $@1$$ "alam 0aktu ku*ang "a*i 1$ menit9

Ka*ena itu :nit PLTD !aik untuk tu*ut mengatu* '*ekuensi9 Namun "a(a (ang

"i!angkitkan unit PLTD *en"ah "a*ipa"a unit pem!angkit lain9

)9,9 Pe*hitungan =a"angan !e*puta*

Dapat "ihitung kemampuan maksimum "iku*angi !e!an sesaat

4. Pembangki Lis!ik Tenaga Ua)

Sta*ting time PLT: *elati' lama sekita* C@ 7am "a*i kea"aan "ingin9 Pe*u!ahan

"a(a 7uga lam!at 6 pe* menit9


11/49

,919 Be!an maksimum

Dapat menghasilkan !e!an maksimum (ang sesuai "engan nominal (ang

"itulis9 Sehingga !isa untuk !e!an pun=ak "alam 0aktu te*tentu9

,9%9 Be!an minimum

Be!an minimum "a*i PLT: a"alah %69 4al ini !e*hu!ungan "engan =ont*ol pengapiann(a8 apa!ila te*lalu *en"ah akan pa"am9

,9)9 Ke=epatan pe*u!ahan:ntuk menaikkan !e!an a"a 0aktu 7e"a se7enak untuk men(alakan suatu

!u*ne* te*tentu9

,9,9


12/49

Da*i "ata "iatas !isa "ihitung pe* unitn(a

PLTA F % M3

PLTG;D F ,19,C M3

PLTG: F 1,$ M3

PLTP F CC96 M3

PLT: F )%/ M3

P!aki!aan /eban

Ene*g( list*ik ti"ak "apat "isimpan9 Da(a (ang "i!angkitkan ha*us sama "engan "a(a

(ang "ikonsumsi oleh konsumen9 Apa!ila te*"apat pe*u!ahan !e!an maka '*ekuensi akan

!e*u!ah9 Se"angkan apa!ila '*ekuensi !e*u!ah maka akan me*usak alat@alat list*ik9

Be*ikut a"alah hu!ungan mengapa !e!an "an '*ekuensi saling !e*hu!ungan


13/49

a"i apa!ila !e!an naik maka TB naik sehingga TG@TB $ maka $ sehingga

'*ekuensi tu*un8 "an se!alikn(a9

a"i "a(a (ang "i!angkitkan !e*u!ah@u!ah aga* '*ekuensin(a tetap9 Pengatu*an "a(a

meme*lukan pe*en=anaan pem!angkitan9 4al ini 7uga meme*lukan pe*ki*aan !e!an9

Ti"ak a"a *umus khusus untuk menghitung pe*ki*aan !e!an9 ang "igunakan a"alah

statisti= masa lalu9 ang melakukan pe*ki*aan !e!an "i In"onesia a"alah P)B9

Gam!a* g*a'ik !e!an ha*ian

Kita "apat mengakses in'o*masi ku*?a !e!an ha*ian pa"a http;;h"ks9pln@7a0a@

!ali9=o9i";app,;s(stem9php

P*e"iksi !e!an "ipe*lukan aga* PLN "an mas(a*akat ti"ak *ugi9 Apa!ila "a(a (ang"ip*o"uksi te*lalu !an(ak "a*ipa"a (ang "igunakan maka PLN *ugi ka*ena mengelua*kan

!ia(a p*o"uksi (ang te*lalu !an(ak8 se"angkan kalau "a(a "i p*o"uksi ku*ang "a*i "a(a

(ang te*se"ia maka akan a"a pema"aman9

enis 7enis !e!an

http://hdks.pln-jawa-bali.co.id/app4/system.phphttp://hdks.pln-jawa-bali.co.id/app4/system.phphttp://hdks.pln-jawa-bali.co.id/app4/system.phphttp://hdks.pln-jawa-bali.co.id/app4/system.php


14/49

Base loa" (aitu !e!an (ang se*ing mun=ul

Peak loa" (aitu !e!an pun=ak9

Penggolongan !e!an ini !e*'ungsi untuk pengelolaan penggunaan pem!angkit

"an kha*akte*istik pem!angkit9

/" Um#m

Salah satu !agian !esa* "a*i sistem tenaga list*ik a"alah stasiun pem!angkit

tenaga list*ik9 Stasiun pem!angkit tenaga list*ik te*se!ut "apat !e*upa gene*ato* (ang

"ige*akkan "engan tenaga gas8 tenaga ai*8 tenaga "iesel "an lain se!again(a9 Pokok utama

"alam penga"aan sistem tenaga list*ik a"alah !agian "a*i pem!angkitn(a atau "alam hal

ini gene*ato*n(a9 Apa!ila suatu sistem pem!angkit te*ganggu8 maka selu*uh sistem

tenaga list*ik akan te*henti pengope*asiann(a9

Pen(e!a! gangguan pa"a sistem pem!angkit te*"i*i atas "ua !agian (aitu

19 Gangguan "a*i lua* gene*ato*8 (aitu gangguan "alam sistem (ang "ihu!ungkan

gene*ato*9


15/49

%9 Gangguan "i "alam gene*ato*9

)9 Gangguan pa"a mesin pengge*ak gene*ato*9

Da*i ketiga 7enis gangguan "i atas8 !ila salah satu gene*ato* (ang !eke*7a se=a*a

pa*alel mengalami gangguan8 kemungkinan !esa* gene*ato* (ang se"ang !e*ope*asi ti"ak

sanggup lagi untuk memikul !e!an keselu*uhann(a9 Oleh se!a! itu "ipe*lukan

pe*hitungan !esa*n(a !e!an (ang ha*us "iputuskan se=a*a ti!a@ti!a aga* "apat "ipe*oleh

kesta!ilan sistem9 Dalam hal ini8 pemutusan !e!an "iusahakan !e*langsung se=a*a

otomatis "an "engan 0aktu (ang *elati' singkat9


16/49

II"2" P!insi) Ke!a Gene!a(!

Gene*ato* se*empak #sink*on& a"alah suatu penghasil tenaga list*ik "engan

lan"asan hukum +a*a"a(9 ika pa"a sekeliling penghanta* te*7a"i pe*u!ahan me"an

magnet8 maka pa"a penghanta* te*se!ut akan "i!angkitkan suatu ga(a ge*ak list*ik #GGL&

(ang si'atn(a menentang pe*u!ahan me"an te*se!ut9 :ntuk "apat te*7a"in(a ga(a ge*ak

list*ik #GGL& te*se!ut "ipe*lukan "ua katego*i masukan8 (aitu

1. Masukan tenaga mekanis (ang akan "ihasilkan oleh pengge*ak mula # prime

mover &9

2. A*us masukan #I' & (ang !e*upa a*us sea*ah (ang akan menghasilkan me"an

magnet (ang "apat "iatu* "engan mu"ah9

Di !a0ah ini akan "i7elaskan se=a*a se"e*hana =a*a pem!angkitan list*ik "a*i

se!uah gene*ato*9

If

Φ Sumbu Putar

U S If

Gambar 2.1. Sistem Pembangkitan Generator Sinkron

dimana:

I' A*us me"an

: H S Kutu! gene*ato*

Sum!u Puta* Po*os Gene*ato*

Φ +luks me"an


17/49

Apa!ila *oto* gene*ato* "iputa* pa"a ke=epatan nominaln(a8 "imana puta*an

te*se!ut "ipe*oleh "a*i puta*an pengge*ak mulan(a # prime mover &8 kemu"ian pa"a

kumpa*an me"an *oto* "i!e*ikan a*us me"an se!esa* I ' 8 maka ga*is@ga*is 'luksi (ang

"ihasilkan melalui kutu!@kutu! inti akan menghasilkan tegangan in"uksi pa"a kumpa*an

7angka* stato* se!esa*

E a = C. n. Ф

dimana:

Ea Tegangan in"uksi (ang "i!angkitkan pa"a 7angka* gene*ato*

< Konstanta

n Ke=epatan puta*

Ф +luksi (ang "ihasilkan oleh a*us penguat #a*us me"an&

Apa!ila gene*ato* "igunakan untuk mela(ani !e!an8 pa"a kumpa*an 7angka*

gene*ato* akan mengali* a*us9 :ntuk gene*ato* ) 'asa8 setiap !elitan 7angka* akan

memilki !e"a 'asa se!esa* 1%$9

FASA 31%$

FASA 1

1%$ 1%$

FASA 2

Gambar 2.2. Kumparan 3 Fasa

II"3" K(ns!#ksi Gene!a(!

Gene*ato* te*"i*i "a*i "ua !agian (ang paling utama8 (aitu


18/49

19 Bagian (ang "iam #stato*&9

%9 Bagian (ang !e*ge*ak #*oto*&9

Gambar 2.3. Konstruksi Generator Sinkron

II"3"1" /agian $ang iam *Sa(!,

Bagian (ang "iam #stato*& te*"i*i "a*i !e!e*apa !agian8 (aitu

19 Inti stato*9

Bentuk "a*i inti stato* ini !e*upa =in=in laminasi@laminasi (ang "iikat se*apat

mungkin untuk menghin"a*i *ugi@*ugi a*us e""( #eddy current losses&9 Pa"a inti

ini te*"apat slot@slot untuk menempatkan kon"ukto* "an untuk mengatu* a*ah

me"an magnetn(a9

%9 Belitan stato*9

Bagian stato* (ang te*"i*i "a*i !e!e*apa !atang kon"ukto* (ang te*"apat "i "alam

slot@slot "an u7ung@u7ung kumpa*an9 Masing@masing slot "ihu!ungkan untuk

men"apatkan tegangan in"uksi9

)9 Alu* stato*9

Me*upakan !agian stato* (ang !e*pe*an se!agai tempat !elitan stato* "itempatkan9


19/49

,9 Rumah stato*9

Bagian "a*i stato* (ang umumn(a te*!uat "a*i !esi tuang (ang !e*!entuk silin"e*9

Bagian !elakang "a*i *umah stato* ini !iasan(a memiliki si*ip@si*ip se!agai alat

!antu "alam p*oses pen"inginan9

II"3"2" /agian $ang be!ge!ak *R((!,

Roto* a"alah !agian gene*ato* (ang !e*ge*ak atau !e*puta*9 Anta*a *oto* "an

stato* "ipisahkan oleh =elah u"a*a #air gap&9 Roto* te*"i*i "a*i "ua !agian umum8 (aitu

19 Inti kutu!

%9 Kumpa*an me"an

Pa"a !agian inti kutu! te*"apat po*os "an inti *oto* (ang memiliki 'ungsi se!agai

7alan atau 7alu* 'luks magnet (ang "i!angkitkan oleh kumpa*an me"an9 Pa"a kumpa*an

me"an ini 7uga te*"apat "ua !agian8 (aitu !agian penghanta* se!agai 7alu* untuk a*us

pema=uan "an !agian (ang "iisolasi9 Isolasi pa"a !agian ini ha*us !ena*@!ena* !aik "alam

hal kekuatan mekanisn(a8 ketahanann(a akan suhu (ang tinggi "an ketahanann(a

te*ha"ap ga(a sent*i'ugal (ang !esa*9

Konst*uksi *oto* untuk gene*ato* (ang memiliki nilai puta*an *elati' tinggi

!iasan(a menggunakan konst*uksi *oto* "engan kutu! silin"*is atau Qcylinderica polesQ

"an 7umlah kutu!n(a *elati' se"ikit #%8 ,8 C&9 Konst*uksi ini "i*an=ang tahan te*ha"ap

ga(a@ga(a (ang le!ih !esa* aki!at puta*an (ang tinggi9


20/49

Gambar 2.4. Konstruksi Rotor Kutub Silindris

:ntuk puta*an gene*ato* (ang *elati' *en"ah atau se"ang #ku*ang "a*i 1$$$ *pm&8

"ipakai konst*uksi *oto* "engan kutu! menon7ol atau Q salient poleQ "engan 7umlah kutu!@

kutu! (ang *elati' !an(ak9

Gambar 2.5. Konstruksi Generator Kutub Menonjol

Pa"a p*insipn(a8 salah satu "a*i penghanta* atau kutu!@kutu! ini "i!uat se!agai

!agian (ang tetap se"angkan !agian@!agian (ang lainn(a "i!uat se!agai !agian (ang

!e*puta*9

II"4" Penga#!an P#a!an

Puta*an a"alah salah satu 'akto* (ang penting (ang mem!e*i penga*uh !esa* te*ha"ap

tegangan (ang tim!ul oleh a*us !olak@!alik #alternating current &9 +*ekuensi list*ik (ang


21/49

"ihasilkan oleh gene*ato* sink*on ha*us se!an"ing "engan ke=epatan puta* gene*ato* te*se!ut9

Dalam hal ini8 *oto* se!agai !agian (ang !e*ge*ak te*"i*i atas *angkaian@*angkaian elekt*omagnet

"engan a*us sea*ah #D


22/49

Pa"a gene*ato* sink*on8 a*us D< "ite*apkan pa"a lilitan *oto* untuk mengahasilkan m"an

magnet *oto*9 Roto* gene*ato* "iputa* oleh p*ime mo?e* menghasilkan me"an magnet !e*puta*

pa"a mesin9 Me"an magnet puta* ini mengin"uksi tegangan tiga 'asa pa"a kumpa*an stato*

gene*ato*9 Roto* pa"a gene*ato* sink*on pa"a "asa*n(a a"alah se!uah elekt*omagnet (ang !esa*9

Kutu! me"an magnet *oto* "apat !e*upa salient #kutu! sepatu& "an "an non salient #*oto*

silin"e*&9 Gam!a*an !entuk kutup sepatu gene*ato* sink*on "ipe*lihatkan pa"a gam!a* "i !a0ah

ini9

Gamba! 1"1 R((! sa%ien *k##b se)a#, )aa gene!a(! sink!(n

Pa"a kutu! salient8 kutu! magnet menon7ol kelua* "a*i pe*mukaan *oto* se"angkan pa"a kutu!

non salient8 konst*uksi kutu! magnet *ata "engan pe*mukaan *oto*9

Roto* silin"e* umumn(a "igunakan untuk *oto* "ua kutu! "an empat kutu!8 se"angkan

*oto* kutu! sepatu "igunakan untuk *oto* "engan empat atau le!ih kutu!9 Pemilihan konst*uksi

*oto* te*gantung "a*i ke=epatan puta* p*ime mo?e*8 '*ekuensi "an *ating "a(a gene*ato*9

Gene*ato* "engan ke=epatan 16$$ *pm ke atas pa"a '*ekuensi 6$ 45 "an *ating "a(a sekita*

1$MA menggunakan *oto* silin"e*9 Sementa*a untuk "a(a "i!a0ah 1$ MA "an ke=epatan

*en"ah maka "igunakan *oto* kutu! sepatu9 Gam!a*an !entuk kutup silin"e* gene*ato* sink*on

"ipe*lihatkan pa"a gam!a* "i !a0ah ini9


23/49

#a& #!&

Gam!a* 19% Gam!a*an !entuk #a& *oto* Non@salient #*oto* silin"e*&8 #!& penampang *oto* pa"a

gene*ato* sink*on

A*us D< "isuplai ke *angkaian me"an *oto* "engan "ua =a*a

19 Men(uplai "a(a D< ke *angkaian "a*i sum!e* D< ekste*nal "engan sa*ana slip *ing "an

sikat9

%9 Men(uplai "a(a D< "a*i sum!e* D< khusus (ang "itempelkan langsung pa"a !atang *oto*

gene*ato* sink*on9

1"2 P!insi) Ke!a Gene!a(! Sink!(n

ika se!uah kumpa*an "iputa* pa"a ke=epatan konstan pa"a me"an magnethomogen8

maka akan te*in"uksi tegangan sinusoi"al pa"a kumpa*an te*se!ut9 Me"an magnet !isa

"ihasilkan oleh kumpa*an (ang "iali*i a*us D< atau oleh magnet tetap9 Pa"a mesin tipe ini

me"an magnet "iletakkan pa"a stato* #"ise!ut gene*ato* kutu! ekste*nal ; e.te*nal pole

gene*ato*& (ang mana ene*gi list*ik "i!angkitkan pa"a kumpa*an *oto*9 4al ini "apat

menim!ulkan ke*usakan pa"a slip *ing "an ka*!on sikat8 sehingga menim!ulkan pe*masalahan pa"a pem!angkitan "a(a tinggi9 :ntuk mengatasi pe*masalahan ini8 "igunakan tipe gene*ato*

"engan kutu! inte*nal #inte*nal pole gene*ato*&8 (ang mana me"an magnet "i!angkitkan oleh

kutu! *oto* "an tegangan A< "i!angkitkan pa"a *angkaian stato*9 Tegangan (ang "ihasilkan akan

sinusoi"al 7ika *apat 'luks magnet pa"a =elah u"a*a te*"ist*i!usi sinusoi"al "an *oto* "iputa* pa"a

ke=epatan konstan9 Tegangan A< tiga 'asa "i!angkitan pa"a mesin sink*on kutu! inte*nal pa"a


24/49

tiga kumpa*an stato* (ang "iset se"emikian *upa sehingga mem!entuk !e"a 'asa "engan su"ut

1%$9 Bentuk gam!a*an se"e*hana hu!ungan kumpa*an )@'asa "engan tegangan (ang

"i!angkitkan "ipe*lilhatkan pa"a gam!a* "i !a0ah ini9

Gamba! 1"3 Gamba!an see!&ana k#m)a!an 3-5asa an egangan $ang ibangkikan

9 Pa"a *oto* kutu! sepatu8 'luks te*"ist*i!usi sinusoi"al "i"apatkan "engan men"esain

!entuk sepatu kutu!9 Se"angkan pa"a *oto* silin"e*8 kumpa*an *oto* "isusun se=a*a khusus untuk

men"apatkan 'luks te*"ist*i!usi se=a*a sinusoi"al9 :ntuk tipe gene*ato* "engan kutu! inte*nal

#inte*nal pole gene*ato*&8 suplai D< (ang "ihu!ungkan ke kumpa*an *oto* melalui slip *ing "an

sikat untuk menghasilkan me"an magnet me*upakan eksitasi "a(a *en"ah9 ika *oto*

menggunakan magnet pe*manen8 maka ti"ak slip *ing "an sikat ka*!on ti"ak !egitu "ipe*lukan9

1"3 Ke.e)aan P#a! Gene!a(! Sink!(n

+*ekuensi elekt*is (ang "ihasilkan gene*ato* sink*on a"alah sink*on "engan ke=epatan

puta* gene*ato*9 Roto* gene*ato* sink*on te*"i*i atas *angkaian elekt*omagnet "engan suplai a*us

D


25/49

1%$

9 pn f r e = #191&

(ang mana

'e F '*ekuensi list*ik #45&

n* F ke=epatan puta* *oto* F ke=epatan me"an magnet #*pm&

p F 7umlah kutu! magnet

Oleh ka*ena *oto* !e*puta* pa"a ke=epatan (ang sama "engan me"an magnet8 pe*samaan

"iatas 7uga menun7ukkan hu!ungan anta*a ke=epatan puta* *oto* "engan '*ekuensi list*ik (ang

"ihasilkan9 Aga* "a(a list*ik "i!angkitkan tetap pa"a '*ekuensi 6$45 atau C$ 458 maka gene*ato*

ha*us !e*puta* pa"a ke=epatan tetap"engan 7umlah kutu! mesin (ang telah "itentukan9 Se!agai

=ontoh untuk mem!angkitkan C$ 45 pa"a mesin "ua kutu!8 *oto* a*us !e*puta* "engan ke=epatan

)C$$ *pm9 :ntuk mem!angkitkan "a(a 6$ 45 pa"a mesin empat kutu!8 *oto* ha*us !e*puta* pa"a

16$$ *pm9

2" Gene!a(! Asink!(n

Gene*ato* asink*on atau gene*ato* in"uksi a"alah mesin in"uksi (ang !eke*7a se!agai

gene*ato*8oleh ka*ena itu mesin in"uksi mempun(ai pe*samaan "an konst*uksi (ang sama untuk gene*ato* maupun untuk moto*9 Gene*ato* ini men"apat eksitasi "a*i lua*8s(a*at utama tegangan "apat tim!ul untuk

gene*ato* in"uksi a"alah 7ika N*Ns "engan N* F ke=epatan *oto* "an Ns F ke=epatan sink*on9 Misal

*a"iato* "iputus oleh pengge*ak lua*8"iatas Ns maka slip akan !e*nilai negati?e lalu mesin akan

mensupla( "a(a "an menghasilkan tegangan8 Selain itu mem!angkitkan tenaga 7uga meme*luka "a(a

*emanasi magnet pa"a *oto* 9

Gene*ato* in"uksi me*upakan salah satu7enis gene*ato* A< (ang mene*apkan p*insip moto*

in"uksi untuk menghasilkan "a(a9 Gene*ato* in"uksi "iope*asikan "engan mengge*akkan *oto*n(a se=a*a

mekanis le!ih =epat "a*ipa"a ke=epatan sink*on sehingga menghasilkan slip negati'9 Moto* in"uksi !iasa

umumn(a "apat "igunakan se!agai se!uah gene*ato* tanpa a"a mo"i'ikasi inte*nal9 Gene*ato* in"uksi

sangat !e*guna pa"a aplikasi@aplikasi sepe*ti pem!angkit list*ik mik*ohi"*o8 tu*!in angin8 atau untuk

menu*unkan ali*an gas !e*tekanan tinggi ke tekanan *en"ah8 ka*ena "apat meman'aatkan ene*gi

"enganpengont*olan (ang *elati' se"e*hana9


26/49

Gene*ato* in"uksi a"alah gene*ato* (ang menggunakan p*insip in"uksi elekt*omagnetik "alam

pengope*asiann(a9 Gene*ato* ini "apat !eke*7a pa"a puta*an *en"ah se*ta ti"ak tetap ke=epatann(a8

sehingga gene*ato* in"uksi !an(ak "igunakan pa"a pem!angkit list*ik "engan "a(a (ang *en"ah sepe*ti

pa"a pem!angkit list*ik tenaga mik*ohi"*o atau pem!angkit list*ik tenaga !a*u9

Gene*ato* in"uksi me*upakan 7enis pem!angkit list*ik alte*nati' (ang =o=ok untuk skala ke=il atau

!e!an *umah tangga #,6$ a&9 4al ini "ise!a!kan ka*ena ha*ga gene*ato* in"uksi *elati' le!ih mu*ah

"i!an"ing "engan gene*ato* sink*on9 Kelemahan gene*ato* in"uksi a"alah kine*7an(a sangat "ipenga*uhi

oleh !e!an9 Penelitian ini !e*tu7uan untuk mengetahui penga*uh penggunaan sto*age te*ha"ap kine*7a

gene*ato* in"uksi9 Pa*amete* moto* in"uksi (ang "igunakan se!agai gene*ato* in"uksi a"alah 7enis *oto*

sangka*8 ) 'ase8 "an % 4P9

:ntuk mem!uat mesin in"uksi !e*'ungsi se!agai gene*ato* maka *oto* ha*us "iali*i a*us9

:ntuk menghasilkan a*us mula pa"a *oto* maka mesin in"uksi ha*us sesaat ha*us "i'ungsikan

se!agai moto*9

Pa"a a0aln(a stato* "i!e*i tegangan atau "ieksitasi sehingga menghasilkan a*us pa"a

kumpa*an stato*9 A*us ini akan mengin"uksi kumpa*an *oto* sehingga mun=ul tegangan in"uksi

pa"a kumpa*an *oto*9 Apa!ila *angkaian pa"a *oto* me*upakan *angkaian te*tutup8 tegangan

in"uksi (ang mun=ul pa"a kumpa*an *oto* akan menghasilkan a*us pa"a *angkaian *oto*9

ika puta*an *oto* telah menghasilkan tegangan in"uksi pa"a kumpa*ann(a #saat nilai sliptelah men7a"i negati'& "engan !esa* tegangan le!ih !esa* "a*ipa"a tegangan in"uksi a0al #"a*i

stato*& maka a*us akan !e*!alik mengin"uksi kumpa*an stato* "an menghasilkan a*us stato*9 Pa"a

kon"isi ini mesin in"uksi !e*'ungsi se!agai gene*ato*9

Se!uah mesin in"uksi te*"i*i "a*i "ua !uah !agian utama (aitu *oto*8 me*upakan !agian

mesin (ang !e*puta*8 "an stato*8 me*upakan !agian mesin (ang "iam9I

Mesin in"uksi akan !e*ope*asi se!agai gene*ato* apa!ila ke=epatan me"an puta* stato* le!ih ke=il "a*ipa"a ke=epatan puta* *oto*9 Pa"a kon"isi sepe*ti ini nilai slip gene*ato* men7a"i

negati'9 Slip a"alah pe*sentase pe*!e"aan ke=epatan me"an puta* stato* "an *oto* te*ha"ap me"an

puta* stato* (ang "in(atakan "engan


27/49

Dengan8

ns F ke=epatan me"an puta* stato*

n* F ke=epatan puta* *oto*

S F Slip mesin in"uksi

Nilai n* "ipe*oleh "a*i puta*an *oto* (ang "ihasilkan oleh prime mover se"angkan nilai ns

"ihasilkan oleh kumpaa*an (ang "iali*i oleh a*us "engan '*ekuensi te*tentu9 Besa*n(a ns a"alah

Dengan

ns F ke=epatan me"an puta* stato*

' F '*ekuensi pa"a stato*

P F umlah pole pa"a stato*

Be*u!ah@u!ahn(a ke=epatan *oto* mengaki!atkan !e*u!ahn(a ha*ga slip "a*i 1$$ pa"a

saat sta*t mesin in"uksi #n* F $& men7a"i $ saat nilai n* F ns atau saat ke=epatan puta* me"an

stato* sama "engan ke=epatan puta* *oto*9 4a*ga slip 7uga "apat !e*nilai negati' #S $&9 4al ini

te*7a"i 7ika nilai puta*an *oto* le!ih !esa* "a*ipa"a nilai me"an puta* stato*9

1"4 A%e!na(! an)a beban

Dengan memuta* alte*nato* pa"a ke=epatan sink*on "an *oto* "i!e*i a*us me"an #I+&8

maka tegangan #Ea & akan te*in"uksi pa"a kumpa*an 7angka* stato*9 Bentuk hu!ungann(a

"ipe*lihatkan pa"a pe*samaan !e*ikut9

Ea 6 ."n" #19%&

(ang mana

= F konstanta mesin


28/49

n F puta*an sink*on

φ F 'luks (ang "ihasilkan oleh I+

Dalam kea"aan tanpa !e!an a*us 7angka* ti"ak mengali* pa"a stato*8 ka*enan(a ti"ak

te*"apat penga*uh *eaksi 7angka*9 +luks han(a "ihasilkan oleh a*us me"an #I+&9 Apa!ila a*us

me"an #I+& "iu!ah@u!ah ha*gan(a8 akan "ipe*oleh ha*ga Ea sepe*ti (ang te*lihat pa"a ku*?a

se!agai !e*ikut9

gam!a* 19, Ka*akte*istik tanpa !e!an gene*ato* sink*on

1"7 A%e!na(! /e!beban

Dalam kea"aan !e*!e!an a*us 7angka* akan mengali* "an mengaki!atkan te*7a"in(a

*eaksi 7angka*9 Reaksi 7angka* !esi'at *eakti' ka*ena itu "in(atakan se!agai *eaktansi8 "an "ise!ut

*eaktansi magnetisasi #m &9 Reaktansi pemagnet #m & ini !e*sama@sama "engan *eaktansi

'luks !o=o* #a & "ikenal se!agai *eaktansi sink*on #s& 9 Pe*samaan tegangan pa"a gene*ato*

a"alah

Ea 6 8 9 I"Ra 9 I":s *1"3,

:s 6 :m 9 :a *1"4,

(ang mana

Ea F tegangan in"uksi pa"a 7angka*


29/49

F tegangan te*minal output

Ra F *esistansi 7angka*

s F *eaktansi sink*on

Ka*akte*istik pem!e!anan "an "iag*am ?ekto* "a*i alte*nato* !e*!e!an in"ukti' #'akto*

ke*7a te*!elakang& "apat "ilihat pa"a gam!a* "i !a0ah ini

Gam!a* 196 Ka*akte*istik alte*nato* !e*!e!an in"ukti'

1"; Rangkaian Ek#ia%en Gene!a(! Sink!(n

Tegangan in"uksi Ea "i!angkitkan pa"a 'asa gene*ato* sink*on9 Tegangan ini !iasan(a

ti"ak sama "engan tegangan (ang mun=ul pa"a te*minal gene*ato*9 Tegangan in"uksi sama

"engan tegangan output te*minal han(a ketika ti"ak a"a a*us 7angka* (ang mengali* pa"a mesin9

Be!e*apa 'akto* (ang men(e!a!kan pe*!e"aan anta*a tegangan in"uksi "engan tegangan

te*minal a"alah

19 Disto*si me"an magnet pa"a =elah u"a*a oleh mengali*n(a a*us pa"a stato*8 "ise!ut *eaksi

7angka*9

%9 In"uktansi sen"i*i kumpa*an 7angka*9

)9 Resistansi kumpa*an 7angka*9

,9 E'ek pe*mukaan *oto* kutu! sepatu9

Rangkaian ekui?alen gene*ato* sink*on pe*'asa "itun7ukkan pa"a gam!a* "i !a0ah ini9


30/49

Gam!a* 19C Rangkaian ekui?alen gene*ato* sink*on pe*'asa

1"< Menen#kan Pa!amee! Gene!a(! Sink!(n

4a*ga s "ipe*oleh "a*i "ua ma=am pe*=o!aan (aitu pe*=o!aan tanpa !e!an "an

pe*=o!aan hu!ungan singkat9 Pa"a pengu7ian tanpa !e!an8 gene*ato* "iputa* pa"a ke=epatan

*atingn(a "an te*minal gene*ato* ti"ak "ihu!ungkan ke !e!an9 A*us eksitasi me"an mula a"alah

nol9 Kemu"ian a*us eksitasi me"an "inaikan !e*tahap "an tegangan te*minal gene*ato* "iuku*

pa"a tiap tahapan9 Da*i pe*=o!aan tanpa !e!an a*us 7angka* a"alah nol #Ia F $& sehingga sama

"engan Ea9 Sehingga "a*i pengu7ian ini "ipe*oleh ku*?a Ea se!agai 'ungsi a*us me"an #I'&9 Da*i

ku*?a ini ha*ga (ang akan "ipakai a"alah ha*ga linie*n(a #unsatu*ate"&9 Pemakaian ha*ga linie*

(ang me*upakan ga*is lu*us =ukup !e*alasan mengingat kele!ihan a*us me"an pa"a kea"aan

7enuh se!ena*n(a "ikompensasi oleh a"an(a *eaksi 7angka*9

Gam!a* 19/ Ka*akte*istik tanpa !e!an


31/49

Pengu7ian (ang ke"ua (aitu pengu7ian hu!ung singkat9 Pa"a pengu7ian ini mula@mula

a*us eksitasi me"an "i!uat nol8 "an te*minal gene*ato* "ihu!ung singkat melalui ampe*e mete*9

Kemu"ian a*us 7angka* Ia #F a*us salu*an& "iuku* "engan mengu!ah a*us eksitasi me"an9 Da*i

pengu7ian hu!ung singkat akan menghasilkan hu!ungan anta*a a*us 7angka* #Ia & se!agai 'ungsi

a*us me"an #I+&8 "an ini me*upakan ga*is lu*us9 Gam!a*an ka*akte*istik hu!ung singkat

alte*nato* "i!e*ikan "i !a0ah ini9

Gam!a* 19 Ka*akte*istik hu!ung singkat alte*nato*

Ketika te*minal gene*ato* "ihu!ung singkat maka tegangan te*minal a"alah nol9

Impe"ansi inte*nal mesin a"alah

Ia

Ea Xs Ra Zs =+=

%%

#196&

Oleh ka*ena s Ra8 maka pe*samaan "iatas "apat "ise"e*hanakan men7a"i

s

!C

Ia

"

Ia

Ea Xs == #19C&

ika Ia "an Ea "iketahui untuk kon"isi te*tentu8 maka nilai *eaktansi sink*on "apat

"iketahui9 Tahanan 7angka* "apat "iuku* "engan mene*apkan tegangan D< pa"a kumpa*an

7angka* pa"a kon"isi gene*ato* "iam saat hu!ungan !intang #&8 kemu"ian a*us (ang mengali*

"iuku*9 Selan7utn(a tahanan 7angka* pe*'asa pa"a kumpa*an "apat "ipe*oleh "engan

menggunakan hukum ohm se!agai !e*ikut9

#C

#C

I

" Ra

9%= #19/&

Penggunaan tegangan D< ini a"alah supa(a *eaktansi kumpa*an sama "engan nol pa"a saat

penguku*an9


32/49

1"= Diag!am >as(!

Gam!a* 192 Diag*am 'aso* #a& +akto* "a(a satu #!& 'akto* "a(a te*tinggal #=& 'akto* "a(a

men"ahului

Diag*am 'aso* mempe*lihatkan !ah0a te*7a"in(a pe!e"aan anta*a tegangan teminal

"alam kea"aan !e*!e!an "engan tegangan in"uksi #Ea & atau tegangan pa"a saat ti"ak !e*!e!an9

Diag*am "ipenga*uhi selain oleh 'akto* ke*7a 7uga oleh !esa*n(a a*us 7angka* #Ia & (ang

mengali*9 Dengan mempe*hatikan pe*u!ahan tegangan untuk 'akto* ke7a (ang !e*!e"a@!e"a8

ka*akte*istik tegangan teminal te*ha"ap a*us 7angka* Ia "ipe*lihatkan pa"a gam!a* 1929

1"? Penga#!an Tegangan *Reg#%asi Tegangan,

Pengatu*an tegangan a"alah pe*u!ahan tegangan te*minal alte*nato* anta*a kea"aan

!e!an nol #NL& "engan !e!an penuh #+L&9 Kea"aan ini mem!e*ikan gam!a*an !atasan "*op

tegangan (ang te*7a"i pa"a gene*ato*8 (ang "in(atakan se!agai !e*ikut9

D1$$ $"

" " "R

%&

%& '& −= #19&

1"10 Ke!a Pa!a%e% A%e!na(!


33/49

:ntuk mela(ani !e!an (ang !e*kem!ang8 maka "ipe*lukan tam!ahan sum!e* "a(a list*ik9

Aga* sum!e* "a(a list*ik (ang (ang !a*u #alte*nato* !a*u& !isa "igunakan !e*sama8 maka

"ilakukan pengga!ungan alte*nato* "engan =a*a mempa*a*elkan "ua atau le!ih alte*nato* pa"a

sistem tenaga "engan maksu" mempe*!esa* kapasitas "a(a (ang "i!angkitkan pa"a sistem9

Selain untuk tu7uan "i atas8 ke*7a pa*a*el 7uga se*ing "i!utuhkan untuk men7aga kontinuitas

pela(anan apa!ila a"a mesin #alte*nato*& (ang ha*us "ihentikan8 misaln(a untuk isti*ahat atau

*epa*asi8 maka alte*nato* lain masih !isa !eke*7a untuk mensuplai !e!an (ang lain9 :ntuk

maksu" mempa*a*elkan ini8 a"a !e!e*apa pes(a*atan (ang ha*us "ipenuhi8 (aitu

19 4a*ga sesaat ggl ke"ua alte*nato* ha*us sama "alam ke!esa*ann(a8 "an !e*tentangan "alam

a*ah8 atau ha*ga sesaat ggl alte*nato* ha*us sama "alam ke!esa*ann(a "an !e*tentangan "alam

a*ah "engan ha*ga e'ekti' tegangan 7ala7ala9

%9 +*ekuensi ke"ua alte*nato* atau '*ekuensi alte*nato* "engan 7ala ha*us sama

)9 +asa ke"ua alte*nato* ha*us sama

,9 :*utan 'asa ke"ua alte*nato* ha*us sama

Bila se!uah gene*ato* G akan "ipa*aelkan "engan 7ala@7ala8 maka mula@mula G "iputa*

oleh pengge*ak mula men"ekati puta*an sink*onn(a8 lalu penguatan I+ "iatu* hingga tegangan

te*minal gene*ato* te*se!ut sama "enga 7ala@7ala9 :ntuk men"ekati '*ekuensi "an u*utan 'asa

ke"ua tegangan #gene*ato* "an 7ala@7ala& "igunakan alat pen"eteksi (ang "apat !e*upa lampu

sink*onoskop hu!ungan te*ang9 Bena* ti"akn(a hu!ungan pa*a*el ta"i8 "apat "ilihat "a*i lampu

te*se!ut9 Bentuk hu!ungan ope*asi pa*alel gene*ato* sink*on "engan lampu sink*onoskop

"ipe*lihatkan pa"a gam!a* "i !a0ah ini9


34/49

Gam!a* 191$ Ope*asi pa*alel gene*ato* sink*on

ika *angakaian untuk pa*a*el itu !ena* #u*utan 'asa sama& maka lampu L18 L% "an L)

akan hi"up@mati "engan '*ekuensi 'L @ 'G =(=le9 Sehingga apa!ila ke tiga lampu se"ang ti"ak

!eke"ip !e*a*ti 'L F 'G atau '*ekuensi tegangan gene*ato* "an 7ala@7ala su"ah sama9 :ntuk

mengetahui !ah0a 'asa ke"ua tegangan #gene*ato* "an 7ala@7ala& sama "apat "ilihat "a*i lampu

L18 L%8 "an L)9 +*ekuensi tegangan gene*ato* "iatu* oleh pengge*ak mula8 se"ang !esa*

tegangan "iatu* oleh penguatan me"an9 ika *angkaian untuk mempa*a*elkan itu salah #u*utan

'asa ti"ak sama& maka lampu L18 L% "an L) akan hi"up@mati !e*gantian "engan '*ekuensi #'L U

'G & =(=le9 Dalam hal ini "ua !uah 'asa #se!a*ang& pa"a te*minal gene*ato* ha*us kita

pe*tuka*kan9

ika u*utan 'asa ke"ua sistem tegangan sama8 maka lampu L18 L%8 "an L) akan hi"up@

mati !e*gantian "engan '*ekuensi 'L @ 'G =(=le9 Saat mempa*a*elkan a"alah pa"a kea"aan L1

mati se"angkan L% "an L) men(ala sama te*ang8 "an kea"aan ini !e*langsung agak lama #(ang

!e*a*ti 'L "an 'G su"ah sangat "ekat atau !ena*@!ena* sama&9 Dalam kea"aan ini8 posisi semua

'asa sistem tegangan 7ala@7ala !e*impit "engan semua 'asa sistem tegangan gene*ato*9


35/49


36/49

NAMEPLATE GENERATOR PLTG UNIT GRATI

• Merk : #iemens

• Nmr #eri Manu6aktur: M 12894

• Tahun 0embuatan: 199'

• TLI : Three 0hase L Tipe knstruksi 0endin%inan rtr

den%an /ara radia* tipe knstruksi pendin%inan statr den%an /ara

indire/t /*in%

• 1!7;38 : ukuran rn%%a statr berdiameter sebesar

1!7 /m dan pan-an% inti rtr 38 /m• '! s


37/49

• Internatina* 0rte/tin : '4

• 0endin%inan men%%unakan udara den%an suhu 34 $

• Berat #tatr : 187 M%

• Berat tr : 7 M%

Eksiasi Paa Gene!a(!

Sistem eksitasi a"alah menggunakan pasokan list*ik D< se!agai penguatan pa"a

gene*ato* list*ik atau se!agai pem!angkit me"an magnet8 sehingga suatu gene*ato* "apat

menghasilkan ene*gi list*ik "engan !esa* tegangan kelua*an gene*ato* !e*gantung pa"a !esa*n(a

a*us eksitasin(a9

P*insip ke*7a sistem eksitasi

Saat gene*ato* "iputa*8 Pi%( [email protected]! (ang memiliki pe*manent magnet pa"a *oto* #'iel"&

=oiln(a akan mem!angkitkan tegangan A


38/49

Gb 1" [email protected]!

Gb 2" Diag!am sisem eksiasi

Output A< E.=ite* (ang !e*upa tegangan A< kemu"ian "isea*ahkan oleh R(aing

Re.i5ie! (ang kemu"ian "iumpankan ke 'iel" =oil "a*i gene*ato*9 Konst*uksi ini ti"ak

mem!utuhkan in7eksi a*us melalui komponen sli"ing (ang menggunakan komutato*8 =a*!on@

!*ush "an slip *ing9

http://rakhman.net/2013/04/prinsip-kerja-sistem-eksitasi-generator.html/diagram-prinsip-sistem-eksitasi#mainhttp://rakhman.net/2013/04/prinsip-kerja-sistem-eksitasi-generator.html/exciter#main


39/49

Sistem Eksitasi pa"a gene*ato* list*ik ini "apat "i!e"akan men7a"i % ma=am8 (aitu

19 Sistem Eksitasi "engan menggunakan sikat #!*ush e.=itation&

Pa"a Sistem Eksitasi menggunakan sikat8 sum!e* tenaga list*ikn(a !e*asal "a*i gene*ato*

a*us sea*ah #D


40/49

atau tahanan asut mengatu* a*us penguat gene*ato* pe*tama "an gene*ato* penguat ke"ua

menghasilkan a*us penguat gene*ato* utama9 Dengan =a*a ini a*us penguat (ang "iatu* ti"ak

te*lalu !esa* nilain(a #"i!an"ingkan "engan a*us gene*ato* penguat ke"ua& sehingga ke*ugian

"a(a pa"a potensiomete* ti"ak te*lalu !esa*9 PMT a*us penguat gene*ato* utama "ilengkapi

tahanan (ang menampung ene*gi me"an magnet gene*ato* utama ka*ena 7ika "ilakukan

pemutusan a*us penguat gene*ato* utama ha*us "i!uang ke "alam tahanan9

Seka*ang !an(ak gene*ato* a*us !olak@!alik (ang "ilengkapi pen(ea*ah untuk menghasilkan

a*us sea*ah (ang "apat "igunakan !agi penguatan gene*ato* utama sehingga pen(alu*an a*us

sea*ah !agi penguatan gene*ato* utama8 oleh gene*ato* penguat ke"ua ti"ak meme*lukan =in=in

gese* ka*ena9 pen(ea*ah ikut !e*puta* !e*sama po*os gene*ato*9


41/49

%& Bia(a pe*a0atan !e*ku*ang ka*ena pa"a sistem Eksitasi tanpa sikat #!*ushless e.=itation& ti"ak

te*"apat sikat8 komutato* "an slip *ing9

)& Pa"a sistem Eksitasi tanpa sikat #!*ushless e.=itation& ti"ak te*7a"i ke*usakan isolasi ka*ena

melekatn(a "e!u ka*!on pa"a 'a*nish aki!at sikat a*ang9

,& Mengu*angi ke*usakan # t*ou!le& aki!at u"a*a !u*uk #!a" atmos'e*e& se!a! semua pe*alatan

"itempatkan pa"a *uang te*tutup

6& Selama ope*asi ti"ak "ipe*lukan pengganti sikat8 sehingga meningkatkan kean"alan ope*asi

"apat !e*langsung te*us pa"a 0aktu (ang lama9

C& Pemutus me"an gene*ato* #Gene*ato* 'iel" !*eake*&8 'iel" gene*ato* "an !us e.=ite* atau ka!elti"ak "ipe*lukan lagi

/& Bia(a pon"asi !e*ku*ang8 se!a! alu*an u"a*a "an !us e.=ite* atau ka!el ti"ak meme*lukan

pon"asi

Gam!a* %9 Sistem E.=ita=( tanpa sikat #B*ushless Es=ita=(&

Kete*angan gam!a*

ME Main E.=ite*

MG Main Gene*ato*

http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SjYB9RwB-GI/AAAAAAAAA9E/gqtayjL_Q80/s1600-h/sistem+eksitasi+tanpa+sikat.png


42/49

PE Pilot E.=ite*

AR Automati= oltage Regulato*

Tegangan Gene*ato*

A< Alte*nating


43/49

Besa*n(a a*us !e*penga*uh pa"a !esa*n(a a*us (ang "ihasilkan main e.=ite*8 maka

!esa*n(a a*us main e.=ite* 7uga mempenga*uhi !esa*n(a tegangan (ang "ihasilkan oleh

gene*ato* utama9

Pa"a sistem Eksitasi tanpa sikat8 pe*masalahan tim!ul 7ika te*7a"i hu!ung singkat atau

gangguan hu!ung tanah "i *oto* "an 7ika a"a seke*ing le!u* "a*i "io"a !e*puta* (ang putus8 hal

ini ha*us "apat "i"eteksi9 Gangguan pa"a *oto* (ang !e*puta* "apat menim!ulkan "isto*si me"an

magnet pa"a gene*ato* utama "an "apat menim!ulkan ?i!*asi #geta*an& !e*le!ihan pa"a unit

pem!angkit

PEM/E/ANAN PADA GENERATOR

Penga#!an Tegangan

Pa"a umumn(a !e!an gene*ato* ti"ak konstan9 4al ini men(e!a!kan tegangan

pem!angkit 7uga !e*u!ah !esa*n(a9 Aga* tegangan pa"a pem!angkit mengikuti pe*u!ahan !e!an

lua* maka tegangan gene*ato* ha*us "iatu*9 Pengatu*an te*se!ut pa"a p*insipn(a "engan mengatu*

!esa* ke=iln(a a*us penguat gene*ato*9 :ntuk mengatu* tegangan gene*ato* #"engan a*us

penguat& se=a*a otomatis "apat "ilakukan "engan pengatu* tegangan otomatis

Penga#!an >!ek#ensiTu7uan pengatu*an '*ekuensi a"alah untuk mempe*tahankan aga* pem!angkitan "a(a

akti' selalu sama "engan !e!an9 :ntuk mempe*tahankan '*ekuensi "alam !atas tole*ansi (ang

"ipe*!olehkan8 pen(e"iaan;pem!angkitan "a(a akti' "alam sistem ha*us sesuai "engan

ke!utuhan pelanggan atas "a(a akti'8 ha*us selalu sesuai "engan !e!an "a(a akti'9

Penga#!an Da$a Reaki5 *8AR,

Tu7uan "a*i pengatu*an "a(a *eakti' a"alah untuk memenuhi ke!utuhan akan "a(a *eakti'

"a*i sistem9 Da(a *eakti' "ipe*lukan guna mempe*!aiki =os V "a*i sistem se*ta mengu*angi loses"a*i sistem9 Pengatu*an "a(a *eakti' "iatu* melalui a*us eksitasi "engan menaikkan tegangan

sum!e* eksitasi

Pa!a%e% Gene!a(!


44/49

Tu7uan pa*alel gene*ato* a"alah untuk mela(ani !e!an (ang !e*kem!ang #mempe*!esa*

kapasitas "a(a (ang "i!angkitkan& "an men7aga kontinuitas pela(anan apa!ila a"a mesin

#gene*ato*& (ang ha*us "ihentikan #misal untuk *epa*asi&9

>ak(!-5ak(! #n#k Pembangkian

19 Loa" 'a=to* (aitu pe*!an"ingan anta*a !e!an *ata@*ata

"alam suatu 7angka 0aktu te*tentu "engan !e!an maksimum "alam 7angka 0aktu te*se!ut8 (aitu

Loa" 'a=to*#' l & ma.&ma.#

( )e)an

(avata)e)anratar

%& Di?e*sit( +a=to* #+ # &

+akto* ke*agaman #'"i?& "i"e'inisikan se!agai pe*!an"ingan anta*a 7umlah !e!an maksimum

"a*i masing masing unit !e!an (ang a"a pa"a suatu sistem te*ha"ap !e!an maksimum sistemse=a*a keselu*uhan9 a"i 'akto* ke*agaman

"imana

Dma. I F !e!an maksimum !e!an unit ke i

Dma. s F !e!an maksimum sistem

Bila Dma. i untuk selu*uh unit !e*samaan 0aktun(a maka '"i? akan


45/49

!e*ha*ga 18 tetapi !ila ti"ak '"i? akan le!ih !esa* "a*i i9

)&


46/49

Panas (ang !e*le!ihan "iaki!atkan "a*i sepe*ti (ang "iu*aikan "iatas pa"a gene*ato* pe*lu

"i=egah8 hal ini "apat mengaki!atkan ke*usakan isolasi penghanta* atau te*!aka*8 oleh se!a! itu

pe*lu a"an(a pen"inginan9 Ke*ugian@ke*ugian (ang men(e!a!kan panas te*se!ut ha*us

"iusahakan ke=il sehingga ti"ak le!ih "a*i % "a*i output alte*nato*9

:ntuk men(e*ap "an mem!uang panas #"isipasi& (ang tim!ul "i"alam alte*nato* (ang

se"ang !e*ope*asi "apat menggunakan !e!e*apa me"ia pen"ingin9 A"apun 7enis me"ia pen"ingin

(ang !iasa "igunakan meliputi

19 Ai! +((%e gene!a(!

Ai* =oole" gene*ato* !e*ope*asi "engan "ua s(stem (aitu s(stem Loop te*!uka

"an Loop te*tutup9 Sistem Loop te*!uka (aitu u"a*a "i pe*oleh "a*i atmos'e* untuk

men"inginkan komponen akti' "an "i si*kulasikan kem!ali ke atmos'e*9 pa"a s(stem

loop te*tutup u"a*a "i si*kulasikan se=a*a te*us mene*us untuk mengu!ah "a*i u"a*a H

ai* untuk menghilangkan panas "a*i u"a*a 9 Pen"ingin u"a*a #=oole" 'o*=e" ai* =ooling &

"igunakan gene*ato* ke=il sampai 6$ M0

2" $!(gen +((%e Gene!a(!

4i"*ogen !e*e"a* "alam gene*ato* pa"a loop te*tutup "alam gene*ato* untuk

menghilangkan panas "a*i !agian (ang akti' "an "i"inginkan oleh 4eat e.=hange*s

"a*i gas ke ai* (ang me*upakan ke*angka "a*i stato* 9 Ti"ak a"an(a oksigen pa"a

pen"inginan ini ti"ak me*usak isolasi pa"a gene*ato* (ang mempenga*uhi kehan"alan

gene*ato*9 4("*ogen =ooling "igunakan untuk gene*ato* !esa* #6$@)$$ M0&9

4("*ogen "igunakan untuk pen"inginan gene*ato* ka*na

< Ke*apatann(a =ukup !esa*< Da(a hanta*an panas *en"ah< Koe'isien pe*pin"ahan panas *en"ah

3" Bae! .((%e Gene!a(!

Pen"inginan 8 ai* "eionisasi "i supla( "a*i Loop te*tutup A.ualla*( Sistem mengali*

melalui kon"ukto* (ang !e*ongga (ang te*letak pa"a stato* "an !e*kelok H kelok maka

ai* sisa pen"inginan #ai* hangat & "i !uang pa"a akhi* tu*!in gene*ato* 9 0ate* =oole"

gene*ato* 1$$$ M0 9 Namun sistem ini memiliki !an(ak ken"ala "an instalasin(a

mahal "an !ia(a pe*a0atan n(a mahal 9


47/49

SISTEM STARTING DI PEM/ANGKIT

Sta*ting pa"a unit PLTG8 Pa"a p*oses sta*t a0al untuk memuta* tu*!in menggunakan mesin

"iesel sampai puta*an po*os tur)ine;compressor men=apai puta*an )9,$$ *pm maka se=a*a otomatis

"iesel "ilepas "an akan !e*henti9

Pa"a unit (ang lain8 p*oses sta*t a0al 7uga menggunakan moto* sta*t untuk "igunakan

se!agai p*ime o?e*9 Moto* "iputa* sampai tu*!in;gene*ato* men=apai ke=epatan te*tentu

kemu"ian "i lepas

Da*i segi ope*asi8 unit PLTG te*golong unit (ang masa start @n(a pen"ek8 (aitu anta*a 16@

)$ menit8 "an ke!an(akan "apat "i@ start tanpa pasokan "a(a "a*i lua* #)lac* start &8 (aitu

menggunakan mesin "iesel se!agai moto* start.

Bila pa"a unit PLT:8 :ntuk men@ startnya "a*i kea"aan "ingin sampai ope*asi "engan

!e!an penuh8 "i!utuhkan 0aktu anta*a C@ 7am9 ika PLT: (ang telah !e*ope*asi "ihentikan8

tetapi uapn(a "i7aga aga* tetap panas "alam "*um ketel "engan =a*a tetap men(alakan api

se=ukupn(a untuk men7aga suhu "an tekanan uap a"a "i sekita* nilai ope*asi #(aitu sekita* 6$$$

< "an sekita* 1$$ kg;=m %& maka untuk mengope*asikann(a kem!ali sampai !e!an penuh

"ipe*lukan 0aktu ki*a@ki*a 1 7am9

:ntuk sta*ting pa"a PLTA langsung "ige*akkan menggunakan mekanik !e*upa ai* "an

tanpa p*ime o?e* !antuan lainn(a9

K(ns!#ksi Gene!a(!

Dimensi "an Massa Gene*ato* # MEIDEN &


48/49


49/49

makalah pembangkitan

Documents