GENERATOR LISTRIK KAPAL

Generator adalah suatu sistem yang menghasilkan tenaga listrik dengan masukan

tenaga mekanik Jadi disini generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi

tenaga listrik.prinsip kerja generator adalah Bilamana rotor diputar maka belitan kawatnya

akan memotong gaya-gaya magnit pada kutub magnit, sehingga terjadi perbedaan tegangan,

dengan dasar inilah timbullah arus listrik, arus melalui kabel/kawat yang ke dua ujungnya

dihubungkan dengan cincin geser. Pada cincin-cincin tersebut menggeser sikat-sikat, sebagai

terminal penghubung keluar.

Generator kapal merupakan alat bantu kapal yang berguna untuk memenuhi

kebutuhan listrik diatas kapal. Dalam penentuan kapasitas generator kapal yang akan

digunakan untuk melayani kebutuhan listrik diatas kapal maka analisa beban dibuat untuk

menentukan jumlah daya yang dibutuhkan dan variasi pemakaian untuk kondisi operasional

seperti manuver, berlayar, berlabuh atau bersandar serta beberapa kondisi lainnya. Hal ini

dimaksudkan untuk mengetahui daya minimum dan maksimum yang dibutuhkan.

Gambar generator kapal

Dalam merencanakan sistem kelistrikan kapal perlu diperhatikan kapasitas dari

generator dan peralatan listrik lainnya, besarnya kebutuhan maksimum dan minimum dari

peralatannya. Kebutuhan maksimum merupakan kebutuhan daya rerata terbesar yang terjadi

pada interval waktu yang singkat selama periode kerja dari peralatan tersebut, dan sebaliknya.

Kebutuhan rerata merupakan daya rerata pada periode kerja generator kapal yang dapat

ditentukan dengan membagi energi yang dipakai dengan jumlah jam periode tersebut. Untuk

kebutuhan maksimum digunakan sebagai accuan dalam menentukan kapasitas generator

kapal. Dan untuk kebutuhan minimum digunakan sebagai accuan untuk menentukan

konfigurasi dari electric plan yang sesuai serta untuk menentukan kapan generator kapal

dioperasikan.

Daya cadangan harus dimasukkan perhitungan untuk menutup kebutuhan daya listrik

kapal pada puncak beben yang terjadi pada periode yang singkat, misalnya bila digunakan

untuk mengasut motor motor besar. Jika dilihat secara regulasi BKI mensyaratkan untuk

daya keluar dari generator kapal sekurang-kurangnya diperlukan untuk pelayanan dilaut

harus 15% lebih tinggi daripada kebutuhan daya listrik kapal yang ditetapkan dalam balans

daya. Selain itu juga harus diperhatikan faktor pertumbuhan beban untuk masa akan datang.

Untuk menentukan kapasitas generator di kapal dipergunakan suatu tabel balans daya yang

mana seluruh peralatan listrik yang ada kapasitanya atau dayanya tertera dalam tabel

tersebut.

Sehingga dengan tabel balans daya tersebut dapat diketahui daya listrik yang diperlukan

untuk masing masing kondisi operasional kapal. Dalam penentuan electric balans BKI Vol.

IV (Bab I, D.I) mengisyaratkan bahwa :

1. Seluruh perlengkapan pemakaian daya yang secara tetap diperlukan untuk

memelihara pelayanan normal harus diperhitungkan dengan daya kerja penuh.

2. Beban terhubung dari seluruh perlengkapan cadangan harus dinyatakan. Dalam hal

perlengkapan pemakaian daya nyata yang hanya bekerja bila suatu perlengkapan

serupa rusak, kebutuhan dayanya tidak perlu dimasukkan dalam perhitungan.

3. Daya masuk total harus ditentukan, dari seluruh pemakaian daya yang hanya untuk

sementara dimasukkan, dikalikan dengan suatu faktor kesamaan waktu bersama

(common simultancity factor) dan ditambahkan kepada daya masuk total dari seluruh

perlengkapan pemakaian daya yang terhubung tetap. Daya masuk total sebagaimana

telah ditentukan sesuai 1 dan 3

4. Maupun daya yang diperlukan untuk instalasi pendingin yang mungkin ada, harus

dipakai sebagai dasar dalam pemberian ukuran instalasi generator kapal.

Beban Kerja (Load Factor) generator kapal

Load faktor peralatan kapal didefinisikan sebagai perbandingan antara waktu

pemakaian peralatan pada suatu kondisi dengan total waktu untuk suatu kondisi dan nilai load

faktor dinyatakan dalam persentase. Untuk peralatan yang jarang dipergunakan diatas kapal

dianggap mempunyai beban nol. Begitu juga untuk peralatan yang bisa dikatakan hampir

tidak pernah dipergunakan nilai load faktornya juga dianggap nol seperti, fire pump, anchor

windlass, capstan dan boat winches.

Faktor Kesamarataan (Diversity Factor) generator kapal

Peralatan listrik diatas kapal memiliki karakter pembebanan yang spesifik dimana peralatan

bekerja tidak pada waktu pemakaian yang teratur dan secara bersamaan. Adapun jenis

pembebanan dalam operasional peralatan listrik diatas kapal dibagi menjadi,

a. Beban kontinyu (continous Load ) generator kapal

Ini merupakan peralatan yang dalam operasionalnya bekerja secara terus menerus pada

kondisi pelayaran normal seperti, lampu-lampu navigasi, pompa uantu CPP, dll.

b. Beban generator kapal Terputus putus (Intermitten Load)

Peralatan yang dalam operasionalnya tidak bekerja secara kontinyu dalam pelayaran

normal, melainkan berkerja secara periodik. Misalnya, pompa transfer bahan bakar kapal,

pompa air tawar, dll.

Faktor kesamarataan ini didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah dari kebutuhan

daya intermitten yang beroperasi selama periode waktu tertentu dengan jumlah dari total

kebutuhan daya listrik kapal . Dalam BKI Vol IV, Bab I,D.1.c, ditetapkan faktor

kesamarataan dengan mempertimbangkan beban tertinggi yang diharapkan terjadi pada

waktu yang sama. Jika penentuan tepat tidaklah mungkin, faktor kesamaan waktunya

digunakan tidak boleh lebih kecil dari 0.5.

Perhitungan Kapasitas generator kapal

Dalam perhitungan kapasitas generator kapal selain load faktor dan faktor diversity ada

beberapa hal yang harus diperhatikan,

a. Kondisi kapal.

Kondisi kapal umumnya terdiri dari sandar atau berlabuh, manuver, berlayar, bongkar

muat dan Emergency. Berbagai kondisi ini sangat tergantung dari jenis kapal.

b. Data peralatan kapal.

Data ini dipergunakan untuk mengetahui jumlah daya atau beban yang diperlukan dan

jumlah unit yang tersedia diatas kapal. Data peralatan ini berdasarkan perhitungan dan

telah diverifikasi dengan data yang ada dipasaran.

c. Penggolongan Peralatan kapal

Peralatan digolongkan berdasarkan

- Kondisi kapal (Poin a).

- Letak atau fungsi (Hull part, Machinery Part dan Electrical part).

- Tipe beban (Beban kontinyu atau beban Intermitten).

Kemudian semua data peralatan dengan memperhatikan beberapa hal diatas dimasukkan

kedalam tabel balans daya generator kapal.

Sistem dan Cara Kerja Generator

Generator adalah alat yang bekerja menggunakan prinsip percobaannya faraday yaitu

memutar magnet dalam kumparan atau sebaliknya, ketika magnet digerakkan dalam

kumparan maka akan terjadi perubahan fluks gaya magnet (perubahan arah penyebaran

medan magnet) di dalam kumparan dan menembus tegak lurus terhadap kumparan sehingga

menyebabkan beda potensial antara ujung-ujung kumparan (yang menimbulkan listrik).

Syarat utama untuk dapat menghasilkan listrik, harus ada perubahan fluks magnetik,

jika tidak maka tidak akan timbul listrik. Cara mengubah fluks magnetik adalah dengan

menggerakkan magnet dalam kumparan atau sebaliknya dengan energi dari sumber lain,

seperti angin dan air yang memutar baling-baling turbin untuk menggerakkan magnet

tersebut.

Apabila suatu konduktor digerakkan memotong medan magnet maka akan timbul

beda tegangan di ujung-ujung konduktor tersebut. Tegangannya akan naik saat mendekati

medan dan turun saat menjauhi. Sehingga listrik yang timbul dalam siklus:

positif-nol-negatif-nol (AC). Generator DC membalik arah arus saat tegangan negatif,

menggunakan mekanisme cincin-belah, sehingga hasilnya jadi siklus: positif-nolpositif-nol

(DC].

Perbedaan antara generator listrik AC dan DC

Generator DC : generator arus searah

Generator AC : generator arus bolak balik

Generator DC menggunakan "Comutator".

Generator AC menggunakan "Slip ring".

Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada

sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas

dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda.

Pada proses itulah terjadi perubahan energi gerak menjadi energi listrik. Generator

(dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini

pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday.

Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi

kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga diperoleh dari angin

atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua

macam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik

(AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC).

Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat

pemanas.

Alat Generator adalah sebuah mesin yang dapat mengubah tenaga mekanis menjadi

tenaga listrik melalui proses induksi elektromagnetik. Generator ini memperoleh energi

mekanis dari prime mover. Generator arus bolak-balik (AC) dikenal dengansebutan

alternator. Generator didesain untuk mampu mensuplai tenaga listrik ketika terjadi gangguan,

yang kemudian suplai tersebut digunakan untuk beban prioritas.

Adapun genset (generator set) sendiri bagian dari generator. Genset ialah suatu alat

yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Genset atau sistem generator

penyaluran adalah suatu generator listrik yang terdiri dari panel, berenergi solar dan terdapat

kincir angin yang ditempatkan pada suatu tempat.

Genset mampu digunakan sebagai sistem cadangan listrik atau "off-grid" (sumber

daya yang tergantung atas kebutuhan pemakai). Genset dipakai oleh rumah sakit dan industri

yang menginginkan sumber listrk yang besar dan relaif stabli. Generator terpasang satu poros

dengan motor diesel, yang biasanya memakai generator sinkron (alternator) pada

pembangkitan. Generator sinkron mempunyai dua bagian utama yaitu: sistem medan magnet

dan jangkar. Generator ini kapasitasnya besar, medan magnetnya berputar karena terletak

pada rotor.

Genset bekerja sepuluh detik ketika listrik padam, sepuluh detik berikutnya tenaga

listrik diswitch ke genset, saat itu lampu bisa menyala kembali. Cara kerja generator genset

yang memberikan supply listrik setelah duapuluh detik ini ditopang oleh AVR (Automatic

Voltage Regulator).

Di dalam AVR, ada Mutual Reactor (MT) yaitu semacam trafo jenis CT (Current

Transformer) yang menghasilkan arus listrik berdasarkan besaran arus beban yang

melaluinya (secara rangkaian seri). Arus listrik yang dihasilkan ini digunakan untuk

memperkuat medan magnet pada belitan rotor. Sehingga untuk beban yang besar, arus yang

dihasilkan juga besar (rumus: V=IxR, dimana Vp/Vs=Ip/Vp dan P=IxV).

Namun untuk menjaga kestabilan AVR tidak cukup hanya dengan mengandalkan

AVR saja, genset juga dilengkapi System Governor untuk menjaga kestabilan RPM (Rotation

Power Momentum)nya sehingga bisa menghasilkan frekuensi putaran yang stabil pada saat

ada atau tidak ada beban, hal ini bisa dilakukan dengan mengatur supply BBM (biasanya

solar) pada generator genset.

Adapun ketika listrik menyala, sebuah switch (biasanya ATS-Automatic Transfer

Switch) otomatis mengalihkan power supply dari genset ke PLN. Ini dilakukan tanpa

memadamkan lampu sama sekali, sehingga tidak mengganggu kenyamanankonsumen. Dalam

5 detik genset akan mati secara otomatis.