avr akan bekerja dalam performa maksimum

6
AVR akan bek erja dalam performa maksimum (fully cont rolled ) apabila berada pada modeautomatic (auto). Pada mode ini, pada umumnya terdapat 3 sub- mode yang seringkali diterapkan pada suatu AVR, sebagaimana dijelaskan di akhir chapter  . !inerja dar i ke tiga sub-mo de ter seb ut akan dit unj ukk an oleh gambar "# yan g mer upa kan modi$kasi dari gambar ". !arena mode auto %ukup rumit, maka pada modulnya ditandai dengan & nodus. Pada gambar "# di tunj ukkan bah'a perbedaan ket iga sub- mode kontr ol adal ah pada penentuan nilai setpoint (nodus "). etelah menentukan setpoint, maka modul limiter dan modul-modul lain yang bekerja adalah sama. aka pada bahasan selanjutnya, V- %ontroller akan dibahas lebih banyak sedang * dan P+-%ontroller akan dibahas dengan porsi yang lebih sedikit.  Gambar 19. 3 Sub-mode Controller Sub-mode Voltage Controller (V -Controller)  Apabila sebuah AVR dipilih dalam mode A, maka se%ara tidak langsung AVR akan bek erja sebag ai Vo ltage Controller. V-controller adalah mode default dari sebuah AVR apabila diset pada mode A. /ilai setpoint tegangan bisa didapat dari 3 sumber, yaitu0 - Control room (Remote-AUTO) -  AVR HM (!ocal-AUTO) - Peralatan sinkronisasi otomatis 1ari ketiga sumber setpoint ters ebut, peralatan sinkr onisasi memiliki prioritas utama dibandingkan Remote"!ocal AUTO. !ond isi ini hanya ber langsung sesaat yai tu ke tik a sinkronisasi unit terhadap grid. Pada a'al sinkronisasi, setpoint tegangan adalah "22. /amun pada saat sinkronisasi, nilai ini akan naik atau turun sesuai kondisi grid. 4al ini mutlak harus dilakukan untuk memenuhi kriteria sinkronisasi. /ilai setpoint tegangan terakhir sesaat sebelum 56 utama sinkron, dijadikan setpoint tegangan oleh sub- mode V-controller . isal ketika 56 sinkron dan setpoint tegangan menunjukkan "27, maka unit melakukan ramping-up daya dengan setpoint tegangan "27 sampai operator melakukan manu8er. etpoint yang berasal dari Remote"!ocal  A dapat dilakukan ketika proses sinkronisasi manual atau ketika unit sudah masuk ke grid. /amun, nilai setpoint tegangan jarang sekali dimanu8er karena akan mempengaruhi nilai tegangan pada hou#e load dan juga nilai daya reaktif yang disuplai ke grid . /amun demikian, dalam beberapa kasus, perubahan setpoint tegangan dipandang perlu. Pada mode V-Controller$ maka nilai tegangan terminal generator dijaga pada nilai yang ketat. /amun, karena tegangan grid berubah-ubah setiap saat, maka nilai daya reaktif (*) yang disalu rka n ole h pembangki t ke gri d juga akan ber uba h-ubah . Ada kalan ya nilainya berubah dari #ending menjadi recei%ing.  Apabila * bernilai negatif, kadang kala nilai ini tidak disukai. 1engan demikian, perlu adanya perubahan nilai setpoint tegangan untuk mengatasi masalah tersebut. 1ala m penen tuan setpoint teganga n, agar sistem bekerja di nilai yang aman, maka range setpoi nt teganga n ka dang ka la di batasi . P ada kondi si generator no-load,

Upload: dikha-haryanto

Post on 13-Apr-2018

231 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

7/25/2019 AVR Akan Bekerja Dalam Performa Maksimum

http://slidepdf.com/reader/full/avr-akan-bekerja-dalam-performa-maksimum 1/6

AVR akan bekerja dalam performa maksimum (fully controlled) apabila berada padamodeautomatic (auto). Pada mode ini, pada umumnya terdapat 3 sub-mode yangseringkali diterapkan pada suatu AVR, sebagaimana dijelaskan di akhir chapter  . !inerjadari ketiga sub-mode tersebut akan ditunjukkan oleh gambar "# yang merupakanmodi$kasi dari gambar ".!arena mode auto %ukup rumit, maka pada modulnya ditandai dengan & nodus. Pada

gambar "# ditunjukkan bah'a perbedaan ketiga sub-mode kontrol adalah padapenentuan nilai setpoint (nodus "). etelah menentukan setpoint, maka modul limiterdan modul-modul lain yang bekerja adalah sama. aka pada bahasan selanjutnya, V-%ontroller akan dibahas lebih banyak sedang * dan P+-%ontroller akan dibahas denganporsi yang lebih sedikit. 

Gambar 19. 3 Sub-mode Controller 

Sub-mode Voltage Controller (V-Controller) Apabila sebuah AVR dipilih dalam mode A, maka se%ara tidak langsung AVR akan

bekerja sebagai Voltage Controller. V-controller adalah mode default dari sebuah AVRapabila diset pada mode A. /ilai setpoint tegangan bisa didapat dari 3 sumber, yaitu0

-  Control room (Remote-AUTO)-   AVR HM (!ocal-AUTO)-  Peralatan sinkronisasi otomatis

1ari ketiga sumber setpoint tersebut, peralatan sinkronisasi memiliki prioritas utamadibandingkan Remote"!ocal AUTO. !ondisi ini hanya berlangsung sesaat yaitu ketikasinkronisasi unit terhadap grid. Pada a'al sinkronisasi, setpoint tegangan adalah "22./amun pada saat sinkronisasi, nilai ini akan naik atau turun sesuai kondisi grid. 4al inimutlak harus dilakukan untuk memenuhi kriteria sinkronisasi. /ilai setpoint teganganterakhir sesaat sebelum 56 utama sinkron, dijadikan setpoint tegangan oleh sub-mode V-controller . isal ketika 56 sinkron dan setpoint tegangan menunjukkan "27,maka unit melakukan ramping-up daya dengan setpoint tegangan "27 sampai operator

melakukan manu8er.etpoint yang berasal dari Remote"!ocal A dapat dilakukan ketika proses sinkronisasimanual atau ketika unit sudah masuk ke grid. /amun, nilai setpoint tegangan jarangsekali dimanu8er karena akan mempengaruhi nilai tegangan pada hou#e load dan juganilai daya reaktif yang disuplai ke grid. /amun demikian, dalam beberapa kasus,perubahan setpoint tegangan dipandang perlu.Pada mode V-Controller$ maka nilai tegangan terminal generator dijaga pada nilai yangketat. /amun, karena tegangan grid berubah-ubah setiap saat, maka nilai daya reaktif (*) yang disalurkan oleh pembangkit ke grid juga akan berubah-ubah. Ada kalanyanilainya berubah dari #ending menjadi recei%ing. Apabila * bernilai negatif, kadang kalanilai ini tidak disukai. 1engan demikian, perlu adanya perubahan nilai setpoint teganganuntuk mengatasi masalah tersebut.

1alam penentuan setpoint tegangan, agar sistem bekerja di nilai yang aman, makarange setpoint tegangan kadang kala dibatasi. Pada kondisi generator no-load,

7/25/2019 AVR Akan Bekerja Dalam Performa Maksimum

http://slidepdf.com/reader/full/avr-akan-bekerja-dalam-performa-maksimum 2/6

maka rangesetpoint tegangan masih %ukup lebar misal #2-""2. /amun pada kondisioperasi grid, maka setpoint tegangan dibatasi pada nilai #9-"29.

Sub-mode Reactive Power Controller (Q-Controller)Sub-mode Power Factor Controller (PF-Controller)* dan P+ controller adalah $tur tambahan pada AVR, dimana tidak semua AVR memiliki

kemampuan untuk menjalankan mode ini. erlebih lagi, apabila mode ini diterapkan,maka keberadaan :5 pada ; &enerator Tranformer mutlak diperlukan. <ika * atauP+controller aktif, maka nilai * dan P+ akan dipertahankan konstan. entu saja, dalamkasus ini, nilai tegangan terminal generator akan sedikit naik turun namun dalam rangeyang diijinkan. ntuk menjaga tegangan terminal generator pada nilai yang dii=inkan,kinerja :5 sangatlah penting.

!edua kontroler tersebut dapat diaktifkan apabila pembangkit sudah dalam keadaansinkron dengan grid dan AVR dalam mode A. Apabila salah satu saja tidak terpenuhi,maka kontroler tersebut tidak dapat diaktifkan. 1an terdapat beberap keadaan yangmembuat kedua kontroler mengalami de-aktifaasi, sehingga AVR kembali pada mode V-5ontroller.

Pada mode * atu P+ controller , nilai * atau P+ dapat dijadikan setpoint baik dari lokal 4>atau control room. /ilai setpoint akan dikalkulasi menjadi setpoint tegangan. etelahsetpoint ditransformsikan dalam bentuk setpoint tegangan, maka perjalanan sinyal padaketiga sub-ode controller akan sama. 6eberapa limiter dan kompensator akan bekerjaagar saat terjadi manu8er setpoint, maka sistem akan tetap bekerja pada nilai yangaman.

!eberadaan P ('oer y#tem ta*ili+er ) pada AVR adalah sebuah opsi. Penerapanmodul ini sebetulnya akan meningkatkan stabilitas pada saat terjadi gangguan./amun,tuning P sangatlah sulit. 4arus dilakukan perhitungan yang rumit serta studiterhadap*eha%iour dari sistem daya. Tuning P yang tidak tepat akan membuat actual%alue menjadi tidak bisa konstan karena AVR menjadi sangat reaktif.

Penutup# %hapter telah diterbitkan untuk memberikan sedikit penjelasan mengenai sistemeksitasi dan pengontrolannya. 1etail dari sebuah AVR sangat bergantung pada pabrikan,namun se%ara garis besar memiliki 8arian dasar yang hampir sama. emoga bisamembantu.

Referensi:-  ;eo? !lempner @ >sidor !ers=enbaum. peration and aintenan%e of :arge urbo-

;enerators. 722&.

-  > td &7"."-"#B - > tandard 1e$nitions for C%itation ystems for yn%hronousa%hines

-  > td &7"."-722D - > tandard 1e$nitions for C%itation ystems for yn%hronousa%hines

-  <an a%ho'ski, <anus= E. 6ialek, <ames R. 6umby. Po'er ystem 1ynamis0 tability and5ontrol. 722.

-  iemens. hyrisiem 1 ;enerator Voltage 5ontroller in Redundant 1esign. "##B.-  iemens. hyrisiem 11 he 1igital Voltage Regulator for :arge ;enerators 'ith 6rushless

C%iters. 722&.-  iemens. PPA-3222 hyrisiem Plus. 72"3.-  tephen <. 5hapman. le%tri% a%hinery +undamentals. +ourth dition.

Sistem Eksitasi Generator Sinkron – Part VIII

7/25/2019 AVR Akan Bekerja Dalam Performa Maksimum

http://slidepdf.com/reader/full/avr-akan-bekerja-dalam-performa-maksimum 3/6

ebagaimana telah dibahas dalam chapter ", untuk menjalankan fungsi-fungsinya, makaAVR memiliki beberapa modul yang melakukan serangkaian aksi kontrol. !ompleksnyatugas sebuah AVR dapat diringkas menjadi satu buah tujuan yaitu menghasilkan ,ring pul#e untuk mengatur arus eksitasi. e%ara sederhana, metode operasional sebuah AVRakan dijelaskan dalam chapter ini.

Metode Operasional AVRimpli$kasi dari sebuah metode opersional AVR ditunjukkan oleh gambar ". erangkaiainput analog dan digital diolah oleh modul-modul di dalam AVR untuk mengasilkansebuah sinyal kontrol yang akan digunakan untuk menentukan arus eksitasi,disebut iring 'ul#e.Measuring Action  pada gambar " ditunjukkan oleh blok-lokber'arna merah. edangkan blok-blok ber'arna biru menunjukkan Limitation Action. ntuk memahami pembentukan ,ring pul#e, maka beberapa terminologi dalammode operasional berikut harus dikenali. 

Gambar 18. Diagram Metode Operasional AVR 

- Local  VS Remote:Adalah terminologi yang digunakan untuk menunjukkan dari mana AVR mendapatperintah. 1igunaka terminologi local apabila penentuan #etpoint  dilakukan di panel lokaldengan menggunakan mimi% atau 4> (human machine interface). edangkanterminologiremote digunakan apabila pembentukan #etpoint  dilkukan dari jarak jauh(misal daricontrol room) sehingga membentukan perangkat komunikasi. 6erikutterminologi-terminologi yang memiliki arti sepadan0:o%al F :o%al / F Remote ++

Remote F Remote / F :o%al ++

- Manual  VS Automatic (Auto):Manual adalah terminologi yang digunakan pada sistem AVR untuk menunjukkan bah'anilai arus eksitasi diset se%ara langsung, baik itu se%ara local maupun remote sehinggaakan dikenal Manual-!ocal dan Manual-Remote. 1alam mode manual, #etpoint -nyaadalah arus eksitasi dan yang perlu diperhatikan bah'a fungsi limiter yang bekerjahanyaield"/citation Current !imiter . 1engan demikian, batasan-batasan lain harusdiperhatikan agar tidak melebihi nilai yang dii=inkan. leh karena itu,mode manual jarang sekali diterapkanG ke%uali untuk keperluan commi##ioning. Padagambar ", kinerjamanual mode ditunjukkan oleh blok dan jalur ber'arna ungu.ode automatic ( Auto) adalah mode yang paling populer karena semua limitasi akan

bekerja otomatis sehinggan dipandang aman dan relia*le. /ilai #etpoint dapat diberikanse%ara local maupun remote, sehingga dikenal pula istilah AUTO-!ocal dan AUTO-

7/25/2019 AVR Akan Bekerja Dalam Performa Maksimum

http://slidepdf.com/reader/full/avr-akan-bekerja-dalam-performa-maksimum 4/6

Remote. etpoint  pada metode ini dapat berupa tegangan (), daya reaktif (*),atau poer factor  (pf). 1engan demikian, pada mode A, dikenal 3 buah metodeoperasi yaitu0-Voltage Controller  (V 5ontroller)- Reacti%e 'oer Controller (* 5ontroller)-'oer actor Controller (' Controller)

!etiga motede operasional ini sangatlah populer. Pembahasannya akan dilakukandichapter 0.

Sistem Eksitasi Generator Sinkron – Part VII

etelah memahami arsitekur sebuah AVR, maka pemahaman terhadap aksi yangdilakukan oleh sebuah AVR adalah menjadi %ukup penting. idak semua AVR akan bekerjaberdasarkan penjelasan di ba'ah, namun kebanyakan akan memiliki alur dan topologiyang hampir sama.

Control Action pada Sistem AVR& bagian AVR yang telah disebutkan dalam bagian sebelumnya, bekerja se%ara sinkronuntuk menghasilkan kinerja AVR sesuai dengan desain. alfungsi pada satu bagian akan

mempengaruhi performansi dari keseluruhan struktur. 6agian-bagian tersebut melakukanserangkaian aksi berdasarkan program yang didesain. 6erikut adalah aksi-aksi yangdilakukan oleh AVR0

Measuring action (aksi pengukuran)Adalah aksi yang dilakukan oleh sistem instrumentasi, yang selanjutnya akan digunakanoleh AVR untuk melakukan aksi selanjutnya. 5 (current tran#former ), P ( potentialtran#former ), in#ulation monitoring$ 1C current monitoring dan sebagainya adalah%ontoh-%ontoh peralatan yang melakukan aksi %ontrol. /amun, bagian yang %ukup krusialadalah 5 dan PG dimana keduanya digunakan untuk mengatur arus (>) dan tegangan() pada terminal stator generator utama. 1ari kedua besaran tersebut, setelah melaluibeberapa $lter, maka akan didapatkan beberapa besaran turunan sebagai berikut0

-  1aya aktif (P)-  1aya reaktif (*)-  1aya kompleks ()-  +rekuensi (f)-  Arus aktif (>g)-  Arus reaktif (>b)-  'oer factor " ' (%osH)

1ari pengukuran 15, didapatkan 7 besaran0-   egangan eksitasi (f )-  Arus eksitasi (>f )

Limitation action (aksi limitasi)Ada beberapa besaran yang dibatasi oleh AVR agar sistem tetap bekerja pada daerah

yang aman. ntuk memenuhi keperluan tersebut, beberapa modul limitasi harusdiaplikan, antara lain0".  O%ere/citation !imiter 

6eberapa referensi menyebut limitasi ini dengan nama /citation Current !imiter  karenamodul ini berfungsi untuk menjaga arus eksitasi 15 (>f ) agar tidak melebihi nilaidesainnya sehingga akan menyebabkan e/citer   menjadi o%erload. elain itu, malfungsipada modul ini juga akan menyebabkan gangguan di generator utama, yaitu teganganstator yang terlalu tinggi (pada kondisi no-load) atau nilai daya reaktif * yang terlalubesar.

7/25/2019 AVR Akan Bekerja Dalam Performa Maksimum

http://slidepdf.com/reader/full/avr-akan-bekerja-dalam-performa-maksimum 5/6

Gambar 15. Karakteristik Respon Overexcitation Limiter 

Pada umumnya, thre#hod %alue limiter ini adalah "29 dengan respon in%er#e timecharacteri#tic sebagimana ditunjukkan dalam gambar "9. <ika delay time terpenuhi,maka nilai arus eksitasi >f akan diturunkan di ba'ah "29.

ntuk meningkatkan performansi dari AVR (ketika tegangan grid mengalami*rea2don),biasanya AVR memiliki kemampuan untuk melakukan ,eld forcing, yaitu AVR melakukansuplai eksitasi maksimum dalam 'aktu singkat. /ilai yang umum digunakan adalah"92 selama "2s. /ilai tegangan dan arus eksitasi sebesar "92 dari nilai nomilanyadikenal dengan ceiling %oltage atau ceiling current .Pada kur8a kapabilitas, limitasi ini bekerja di kuadran satu bagian atas sebagimanagambar "B.

Gambar 16. Area Kerja beberapa Limiter dalam Capability Curve

7.  Undere/citation !imiter Apabila eksitasi terlalu rendah, maka generator akan beroperasi di kuadaran & dan akanterlalu negatif. Apabila melebihi nilai seting, maka generator akan mengalami trip yangdisebabkan oleh Undere/citation protection. 1engan demikian, limiter ini bertugas agargenerator tetap bekerja di area yang diinginkan atau mengembalikan titik operasi. Padagambar "B, daerah kerja limiter ini ditunjukkan oleh daerah kuadran &.

3.  tator current limiter 

7/25/2019 AVR Akan Bekerja Dalam Performa Maksimum

http://slidepdf.com/reader/full/avr-akan-bekerja-dalam-performa-maksimum 6/6

:imiter ini bertanggung ja'ab untuk memonitor arus generator utama (>) agar statortidak mengalami o%erload. Pada gambar "B, kinerja limiter ini ditunjukkan olehcapa*ility cur%e line antara kuadran " dan &.

&.  O%er3u/ !imiter (U"f !imiter)Pada sebuah pembangkit, generator biasanya terhubung ke sebuah trafo ; ( generator 

tran#former ). rafo adalah peralatan listrik yang sensitif dengan perubahan3u/ magnetkarena akan mempengaruhi rugi inti besi. ntuk menjaga nilai IuC yang konstan, makaAVR dilengkapi dengan Jf limiter yang berfungi untuk menjaga 3u/ (sebanding denganJf) agar berada di ba'ah nilai maksimum. Apabila nilai Jf di atas batas maksimum,maka AVR akan mengatur besarnya tegangan agar nilai Jf di ba'ah nilai maCimum./amun, besarnya range adalah terbatas, untuk kebutuhan praktis biasanya digunakan#2-""2. 5ontoh karakteristik Jf limiter ditunjukkan pada gambar "D. 

Gambar 17. Karakteristik Respon U/f Limiter 

 Aksi-aksi yang dilakukan AVR akan dibahas pada bahasan selanjutnya.