pembagian beban pada operasi paralel …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20249260-r231045.pdf ·...

UNIVERSITAS INDONESIA

PEMBAGIAN BEBAN PADA OPERASI PARALEL GENERATOR SET YANG OPTIMAL DENGAN

SIMULASI BEBAN RESISTIF

SKRIPSI

MUHAMAD HAJAR MURDANA 0806366106

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM TEKNIK ELEKTRO

DEPOK JULI 2010

ii Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : MUHAMAD HAJAR MURDANA

NPM : 0806366106

Tanda Tangan :

Tanggal : 2 Juli 2010

iii Universitas Indonesia

HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh : Nama : Muhamad Hajar Murdana NPM : 0806366106 Program Studi : Teknik Elektro Judul Skripsi : Pembagian Beban pada Operasi Paralel Generator Set

yang Optimal dengan Simulasi Beban Resistif Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI Pembimbing : Ir. I Made Ardita Y, M.T. (............................ ) Penguji : Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa, M.K., M.T. (............................ ) Penguji : Chairul Hudaya, S.T., M.Sc. (............................ ) Ditetapkan di : Fakultas Teknik Universitas Indonesia Tanggal : 2 Juli 2010

Pembagian beban..., Muhamad Hajar Murdana, FT UI, 2010

iv Universitas Indonesia

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-

Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam

rangka persyaratan tahap awal penyelesaian skripsi. Saya menyadari bahwa, tanpa

bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, pada penyusunan skripsi ini,

sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya

mengucapkan terima kasih kepada:

(1) Ir. I Made Ardita Y, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan

waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan skripsi

ini;

(2) Bpk. Sony Djuhansyah selaku manager Training Center P.T. Trakindo Utama

dan Bpk. Bibin Dwijo Sugito sebagai senior yang telah membantu dalam

usaha memperoleh data yang saya perlukan;

(3) orang tua dan keluarga saya yang telah memberikan bantuan dukungan

material dan moral; serta

(4) sahabat yang telah banyak membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata, saya berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua

pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi

pengembangan ilmu dan bisa dikembangkan di masa yang akan datang.

Depok, 2 Juli 2010

Penulis


v Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : Muhamad Hajar Murdana

NPM : 0806366106

Fakultas / Program Studi : Teknik / Listrik

Departmen : Teknik Elektro

Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:

Pembagian Beban pada Operasi Paralel Generator Set yang Optimal dengan

Simulasi Beban Resistif

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/

formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan

mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis / pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 2 Juli 2010

Yang menyatakan

( Muhamad Hajar Murdana )


vi Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama : Muhamad Hajar Murdana

Program Studi : Teknik Elektro

Judul : Pembagian Beban pada Operasi Paralel Generator Set yang

Optimal dengan Simulasi Beban Resistif

Skripsi ini membahas mengenai suatu percobaan untuk mendapatkan pembagian beban genset yang dioperasikan parallel, ataupun dioperasikan tunggal secara optimal dan tidak melebihi kapasitas daya listrik unit tersebut. Caranya dengan penyetelan governor dan kontrol pembagi beban (LSM) pada setiap penggeraknya. Untuk mengetahui seberapa besar efisiensi dan batas maksimum kapasitas dayanya, dilakukanlah pengujian Technical Analysis Level 2 (TA2) secara individu. Kemudian memparalelkannya dengan sinkronisasi otomatis pada kedua genset dan pengujian pengambilan data pun dilakukan dengan membebani genset secara bertahap hingga batas tertentu. Hasilnya, didapatkan karakteristik pembagian beban masing-masing genset di setiap tahapan pembebanan dengan perbedaan speed setting governor dan akan dibandingkan pengaturan mana yang paling optimal berdasarkan biaya per kWh dan konsumsi bahan bakarnya. Hal tersebut bisa dijadikan acuan pengoperasian unit pembangkit secara tunggal atau paralel berdasarkan beban sistem tertentu. Kata kunci: Pembagian beban, genset, paralel, optimal


vii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name : Muhamad Hajar Murdana

Study Program : Electrical Engineering

Title : Load Division for Optimal Utilization Parallel Operation of Generator Set with Resistive Load Simulation

The focus of this study is to research to get the optimum of load division that is operated in parallel, or operated in single and don’t exceed capacity of electric power unit. Those ways are adjustment for governor and load division / sharing control (LSM) are done each prime mover. To know its efficiency and maximum power capacity limit, is done Technical Analysis Level 2 (TA2) test individually. Then parallel and synchronize them automatically and testing to get the data measurements are done with loading both gensets in stages until certain of load. The result, got the characteristic of loading division on each genset in every stage of loading with different the speed setting for governor and will be compared which one of the speed setting is most optimum based on cost per kWh and fuel consumption. That matter can to be reference for operation of genset in single or parallel based on load system. Key words: Load division, generator set, parallel, optimum


viii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL........................................................................................... i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH........................... v ABSTRAK .......................................................................................................... vi DAFTAR ISI....................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x DAFTAR TABEL............................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xiii 1. PENDAHULUAN.......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1 1.2 Tujuan Penelitian .................................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 2 1.4 Metodologi .............................................................................................. 2 1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3

2. TEORI DASAR ............................................................................................. 4 2.1 Generator Sinkron ................................................................................... 4

2.1.1 Prinsip Kerja Generator Sinkron................................................. 4 2.1.2 Reaksi Jangkar ............................................................................ 5 2.1.3 Generator Tanpa Beban............................................................... 5 2.1.4 Generator Berbeban .................................................................... 6 2.1.5 Reaktansi Sinkron ....................................................................... 7 2.1.6 Pengaturan Tegangan.................................................................. 7 2.1.7 Generator Tiga Phasa .................................................................. 9 2.1.8 Paralel Generator......................................................................... 10

2.2 Faktor Daya (Power Factor)................................................................... 12 2.2.1 Daya Semu (Apparent Power) .................................................... 13 2.2.2 Daya Aktif (Real Power) ............................................................ 13 2.2.3 Daya Reaktif (Reactive Power)................................................... 13

2.3 Operasi Pembagian Beban ...................................................................... 15 2.3.1 Sistem Isochronous ..................................................................... 15 2.3.2 Sistem Speed Droop .................................................................... 15 2.3.3 Hubungan antara Speed Droop dan Pembagian Beban............... 16

2.4 Generator Set........................................................................................... 17 2.4.1 Tenaga pada Engine Diesel......................................................... 17 2.4.2 Konsep Tenaga Genset................................................................ 18 2.4.3 Rating Genset .............................................................................. 18 2.4.4 Rating Arus ................................................................................. 19

2.5 Reverse Power Generator........................................................................ 19 3. KARAKTERISTIK DAN OPERASI PEMBANGKITAN ....................... 22

3.1 Deskripsi Sistem Secara Umum.............................................................. 22 3.2 Sistem pada Prime Mover ....................................................................... 25 3.3 Komposisi dan Kandungan Energi Kalor Gas Alam .............................. 26 3.4 Prinsip Kerja Pembangkitan Tegangan................................................... 27


ix Universitas Indonesia

3.4.1 Generator Tipe Permanent Magnet Pilot Exciter (PMPE) ......... 27 3.4.2 Generator Tipe Self Excited (SE) ................................................ 28

3.5 Pengendali Kecepatan Prime mover ....................................................... 29 3.6 Sinkronisasi Generator ............................................................................ 30

4. PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA ..................................................... 32 4.1 Percobaan ................................................................................................ 32

4.1.1 Diagram Rangkaian Sistem......................................................... 32 4.1.2 Daftar Peralatan........................................................................... 33 4.1.3 Pengujian Genset......................................................................... 33 4.1.4 Langkah Percobaan ..................................................................... 35

4.1.4.1 Pengujian Technical Analysis 2 ................................... 33 4.1.4.2 Pengaturan Isochronous pada Kedua Genset............... 37 4.1.4.3 Pengaturan Speed Droop pada Kedua Genset.............. 39

4.1.5 Tabel Evaluasi............................................................................. 40 4.1.5.1 Data Pengujian Sinkronisasi Frekwensi....................... 40 4.1.5.2 Data Hasil Technical Analysis 2 pada Kedua Genset... 40 4.1.5.3 Data Paralel Kedua Genset dengan Isochronous ......... 42 4.1.5.4 Data Paralel Genset Droop Diesel 2% dan Gas 3%..... 42 4.1.5.5 Data Paralel Genset Droop Diesel 3% dan Gas 2%..... 43

4.2 Analisis Data ........................................................................................... 44 4.2.1 Pengujian Technical Analysis 2 .................................................. 44 4.2.2 Pembagian Beban Isochronous ................................................... 45 4.2.3 Pembagian Beban Droop Diesel 2% dan Gas 3% ...................... 47 4.2.4 Pembagian Beban Droop Diesel 3% dan Gas 2% ...................... 50 4.2.5 Perhitungan Biaya dan Perbandingan Efisiensi .......................... 51 4.2.6 Pengoperasian Unit Pembangkit ................................................. 55

5. KESIMPULAN.............................................................................................. 57 DAFTAR ACUAN............................................................................................. 58


x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Prinsip generator sinkron............................................................. 4 Gambar 2.2 Hubungan celah udara.................................................................. 6 Gambar 2.3 Rangkaian dan vektor beban induktif.......................................... 6 Gambar 2.4 Reaktansi sinkron......................................................................... 7 Gambar 2.5 Perbedaan V dan Eo..................................................................... 8 Gambar 2.6 Hubungan pf dengan tegangan output......................................... 8 Gambar 2.7 Generator tiga phasa dua kutub.................................................... 9 Gambar 2.8 Bentuk gelombang sinusoidal tiga phasa..................................... 9 Gambar 2.9 Gelombang tegangan sinusoidal – rotor 4 kutub......................... 10 Gambar 2.10 Sinkronisasi manual..................................................................... 11 Gambar 2.11 Kondisi belum sinkron (kiri) dan telah sinkron (kanan)………. 11 Gambar 2.12 Synchronizer................................................................................ 12 Gambar 2.13 Segitiga daya…………………………………………………… 12 Gambar 2.14 Karakteristik phasa dan vektor pada beban resitif murni............. 13 Gambar 2.15 Karakteristik phasa dan vektor pada beban induktif murni......... 14 Gambar 2.16 Karakteristik phasa dan vektor pada beban kapasitif murni........ 14 Gambar 2.17 Fungsi beban terhadap frekwensi dengan isochronous............... 15 Gambar 2.18 Fungsi beban terhadap frekwensi dengan speed droop............... 15 Gambar 2.19 Pengaruh speed droop terhadap pembagian beban…………….. 16 Gambar 2.20 Konversi energi kimia ke mekanis kemudian listrik.................... 18 Gambar 2.21 Mesin generator set...................................................................... 18 Gambar 2.22 Relay reverse power.................................................................... 20 Gambar 3.1 Skema paralel sistem................................................................... 23 Gambar 3.2 Diagram daya............................................................................... 23 Gambar 3.3 Electronic Control Module II (ECM II)....................................... 24 Gambar 3.4 Sistem bahan bakar pada diesel 3406E........................................ 25 Gambar 3.5 Air intake dan exhaust, fuel, dan ignition system engine gas….. 26 Gambar 3.6 Perhitungan Low Heat Value (LHV) dari komposisi gas............ 27 Gambar 3.7 Konstruksi generator tipe PMPE pada genset G3508.................. 28 Gambar 3.8 Konstruksi generator tipe SE pada genset diesel 3406................ 29 Gambar 3.9 Blok diagram kerja speed control................................................ 30 Gambar 3.10 Blok diagram kerja synchronizer................................................. 31 Gambar 4.1 Pemasangan alat ukur di genset diesel ataupun gas..................... 32 Gambar 4.2 Frekwensi sinkron isochronous................................................... 45 Gambar 4.3 Grafik prosentase pembagian beban isochronous........................ 46 Gambar 4.4 Grafik pembagian beban isochronous......................................... 47 Gambar 4.5 Frekwensi sinkron droop diesel 2% dan gas 3%......................... 47 Gambar 4.6 Kurva droop diesel 2% dan gas 3%............................................. 48 Gambar 4.7 Grafik prosentase pembagian beban droop D2% dan G3%........ 48 Gambar 4.8 Grafik pembebanan unit droop D2% dan G3%........................... 49 Gambar 4.9 Frekwensi sinkron droop D3% dan G2%.................................... 50 Gambar 4.10 Grafik prosentase pembagian beban droop D3% dan Gas 2%.... 51 Gambar 4.11 Grafik pembebanan unit droop D3% dan G2%........................... 51 Gambar 4.12 Biaya bahan bakar per jam sebagai fungsi beban........................ 53 Gambar 4.13 Biaya per kWh sebagai fungsi beban........................................... 54


xi Universitas Indonesia

Gambar 4.14 Harga per kWh terhadap fungsi beban genset diesel................... 55 Gambar 4.15 Harga per kWh terhadap fungsi beban genset gas....................... 56


xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Spesifikasi nameplate kedua genset................................................... 22 Tabel 4.1 Daftar peralatan......................................... ........................................ 33 Tabel 4.2 Pengujian frekwensi sinkron.............................................................. 40 Tabel 4.3 Data technical analysis 2 genset diesel 3406E.................................. 40 Tabel 4.4 Pengujian kebocoran kompresi (cylinder cut out) engine 3406E...... 41 Tabel 4.5 Data technical analysis 2 genset gas G3508...................................... 41 Tabel 4.6 Data lab paralel genset isochronous.................................................. 42 Tabel 4.7 Data lab paralel genset diesel 2% dan gas 3%................................... 42 Tabel 4.8 Data lab paralel genset diesel 3% dan gas 2%................................... 43 Tabel 4.9 Biaya konsumsi bahan bakar per jam pada isochronous................... 52 Tabel 4.10 Biaya konsumsi bahan bakar per jam pada diesel 2% dan gas 3%.... 52 Tabel 4.11 Biaya konsumsi bahan bakar per jam pada diesel 3% dan gas 2%.... 53 Tabel 4.12 Perbandingan biaya bahan bakar per jam dan harga per kWh........... 53


xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran.1 Artikel Kenaikan Harga Gas PGN................................................ 59 Lampiran.2 Surat Penawaran Harga Industri Solar Pertamina......................... 60 Lampiran.3 Data Technical Analysis 2 Genset 3406E..................................... 61 Lampiran.4 Pengujian Cylinder Cut Out Genset 3406E…………………….. 62 Lampiran.5 Pengujian Cylinder Cut Out Genset G3508.................................. 63 Lampiran.6 Data Efisiensi Genset Tunggal 3406E.......................................... 64 Lampiran.7 Data Efisiensi Genset Tunggal G3508.......................................... 65 Lampiran.8 Data Paralel Genset Isochronous...................................................66 Lampiran.9 Data Paralel Droop Genset 3406E 2% dan G3508 3%................. 67 Lampiran.10 Data Paralel Droop Genset 3406E 3% dan G3508 2%................. 68 Lampiran.11 Grafik Pembebanan Paralel Genset Isochronous.......................... 69 Lampiran.12 Grafik Pembebanan Droop Genset 3406E 2% dan G3508 3%..... 70 Lampiran.13 Grafik Pembebanan Droop Genset 3406E 3% dan G3508 2%..... 71 Lampiran.14 Perbandingan Biaya Pembangkitan di Kedua Genset................... 72 Lampiran.15 Test Spec 3406E………………………………………………… 73 Lampiran.16 Test Spec G3508……………………………………………..…. 74 Lampiran.17 Gas Engine Technical Data……………………………………... 75


1 Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada biaya operasi penyediaan tenaga listrik umumnya membutuhkan biaya

± 60% untuk operasi pembangkitan listrik khususnya untuk membeli bahan bakar.

Apalagi pada pusat listrik yang menggunaan PLTD yang membutuhkan biaya

kWh yang sangat besar. Akibatnya unit pembangkit kini sudah mulai beralih ke

PLTG dan kebanyakan PLTD hanya dioperasikan saat mendapat beban menengah

ataupun puncak.

Biaya penyediaan energi primer yaitu BBM solar dan gas alam untuk

industri semakin meningkat. Kenaikan harga per liter solar untuk industri pada

pertengahan tahun 2010 sudah mencapai Rp.6.275,- dan kenaikan harga gas alam

untuk golongan K-1, naik menjadi US$ 4,1 per MMBTU. Lalu, biaya angkut gas

naik menjadi Rp 770 per meter kubik. Mengingat kondisi tersebut maka haruslah

mengetahui besarnya efisiensi kondisi pembangkit secara individu dan

mendapatkan pengaturan pembebanan dan pengoperasian genset yang tepat bagi

sistem listrik secara keseluruhan artinya dicapai biaya bahan bakar yang minimum.

Umumnya pada pusat listrik, tidak hanya dilayani oleh satu unit pembangkit

saja melainkan bisa dua atau lebih yang beroperasi paralel (interkoneksi) yang

disesuaikan dengan karakteristik bebannya. Tentu diperlukan adanya operator

yang mengatur pengoperasian di antara unit pembangkit tersebut.

Kebanyakan pada pusat listrik skala kecil menggunakan metode pembagian

beban secara isochronous yang dinilai sederhana dalam pengaturannya. Namun,

perlu diteliti dan dibandingkan efisiensinya dengan pengaturan yang lainnya

seperti speed droop. Oleh karena itu, perlu diujicobakan pada genset yang terpisah

dari sistem. Dengan latar belakang permasalahan tersebut maka skripsi ini diberi

judul:

“PEMBAGIAN BEBAN PADA OPERASI PARALEL GENERATOR SET

YANG OPTIMAL DENGAN SIMULASI BEBAN RESISTIF”.


2

Universitas Indonesia

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah:

1. Mendapatkan efisiensi output daya genset dan hal yang mempengaruhinya.

2. Mendapatkan karakteristik pembagian beban genset yang beroperasi paralel

dengan cara isochronous dan speed droop pada prime mover.

3. Dapat menentukan pengaturan pembagian beban genset yang optimal

berdasarkan biaya per kWh-nya.

4. Dapat mengatur kapan dan berapa jumlah genset yang beroperasi berdasarkan

fungsi beban tertentu.

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijabarkan di atas maka pembahasan

penulisan skripsi ini dibatasi pada pengaturan kontrol governor engine yang

berpengaruh terhadap pembagian beban genset yang beroperasi paralel dan

pengoperasian genset yang efisien dengan biaya bahan bakar yang minim pada

beban tertentu. Supaya terarah dan tidak keluar dari permasalahan pokok.

1.4 Metodologi

Berbagai metode yang digunakan untuk menyusun skripsi ini adalah:

1. Metode Observasi

Yaitu meninjau informasi yang ada mengenai skripsi yang dibuat secara

langsung, yang berhubungan dengan kegiatan yang dilaksanakan.

2. Metode Kepustakaan

Yaitu pengumpulan data–data referensi yang berhubungan dengan pembuatan

skripsi ini.

3. Metode Konsultasi dan Diskusi

Yaitu mendiskusikan dan berkonsultasi langsung dengan dosen pembimbing

dan juga pihak lainnya yang kompeten di bidangnya.

4. Metode Pengujian

Menguji sistem yang tersedia dengan melakukan percobaan tertentu sesuai

dengan tujuannya dan mendapatkan data-data hasil percobaan untuk dianalisis.


3


1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penulisan maka sistematika yang digunakan dalam

penulisan tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab agar pembahasan yang

diberikan mudah dipahami dan sistematis. Pada Bab I adalah pendahuluan yang

berisikan latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi, dan

sistematika penulisan. Pada Bab II adalah teori dasar yang menerangkan tentang

teori dasar yang digunakan, baik secara umum maupun khusus yang menunjang

pembuatan skripsi ini. Pada Bab III adalah karakteristik dan operasi pembangkitan

yang menjelaskan tentang karakteristik, spesifikasi, pembebanan sistem

pembangkit, dan sistem operasi. Pada Bab IV adalah percobaan dan analisis data

yang menganalisis data hasil percobaan yang berkaitan dengan tujuan yang ingin

dicapai. Pada Bab V adalah penutup yang terdapat kesimpulan yang didapat dari

pembahasan skripsi ini.



BAB 2

TEORI DASAR

2.1 Generator Sinkron

Sebagian besar energi listrik yang dipergunakan oleh konsumen untuk

kebutuhan sehari hari dihasilkan oleh generator sinkron phasa banyak (polyphase)

yang ada di pusat pembangkit tenaga listrik. Generator sinkron yang dipergunakan

ini mempunyai rating daya dari ratusan sampai ribuan mega Volt Ampere (MVA).

Disebut mesin sinkron, karena bekerja pada kecepatan dan frekuensi konstan di

bawah kondisi ”Steady state”. Mesin sinkron bisa dioperasikan baik sebagai

generator maupun motor. Mesin sinkron bila difungsikan sebagai motor berputar

dalam kecepatan konstan. Apabila dikehendaki kecepatan yang bersifat variabel,

maka motor sinkron dilengkapi dengan dengan pengubah frekwensi seperti

inverter atau cyclo-converter.

2.1.1 Prinsip Kerja Generator Sinkron

Memiliki kumparan jangkar pada stator dan medan pada rotor. Kumparan

jangkarnya berbentuk sama dengan mesin induksi, sedangkan kumparan

medannya dapat berbentuk sepatu kutub atau kutub dengan celah udara sama rata.

Arus searah (DC) untuk menghasilkan fluks pada kumparan medan dialirkan ke

rotor melaui cincin.

Gambar 2.1 Prinsip generator sinkron


5


Apabila kumparan jangkar dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa

akan menimbulkan medan putar pada stator. Kutub medan rotor yang diberi

penguat DC mendapat tarikan dari kutub medan putar stator hingga turut berputar

dengan kecepatan yang sama (sinkron). Dilihat dari segi adanya interaksi dua

medan magnet maka fungsi sudut kopelnya (δ).

T = Br Bs sin δ (2.1)

2.1.2 Reaksi Jangkar

Apabila generator sinkron melayani beban maka pada kumparan jangkar

stator mengalir arus; dan ini akan menimbulkan fluks jangkar. Fluks jangkar yang

ditimbulkan arus (ΦA) akan berinteraksi dengan kumparan medan rotor (ΦF),

sehingga menghasilkan resultan fluks (ΦR). Adanya interaksi ini dikenal sebagai

reaksi jangkar.

ΦR = ΦF + ΦA (2.2)

2.1.3 Generator Tanpa Beban

Dengan memutar generator pada kecepatan sinkron dan rotor diberi arus

medan (If); tangangan (Eo) akan terinduksi pada kumparan jangkar stator.

Eo = c n Φ (2.3)

c = konstanta mesin

n = putaran sinkron

Φ = fluks yang dihasilkan oleh If

Dalam keadaan tanpa beban, arus jangkar tidak mengalir pada stator,

karenanya tidak terdapat pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh

arus medan (If). Apabila arus medan (If) diubah-ubah nilainya maka akan

diperoleh nilai Eo seperti yang terlihat pada Gambar 3.2. Celah udara kurva

kemagnetan merupakan garis lurus


6


Gambar 2.2 Hubungan celah udara

AB = tahanan arus medan yang diperlukan untuk daerah jenuh

Ra = tahanan stator

Xa = fluks bocor

Eo = V (keadaan tanpa beban)

2.1.4 Generator Berbeban

Dalam keadaan berbeban arus jangkar akan mengalir dan mengakibatkan

terjadinya reaksi jangkar. Reaksi jangkar bersifat reaktif karena itu dinyatakan

sebagai reaktansi, dan disebut reaktansi pemagnet (Xm). Xm ini bersama-sama

dengan reaktansi fluks bocor (Xa) dikenal sebagai reaktansi sinkron (Xs). Model

rangkaian dan diagram vector dari generator berbeban induktif (pf lagging)

terdapat pada gambar di bawah ini.

E = V + IRa + jXs; Xs = Xm + Xa (2.4)

Gambar 2.3 Rangkaian dan vektor beban induktif


7


2.1.5 Reaktansi Sinkron

Harga Xs didapat dari dua macam percobaan yakni percobaan tanpa beban

dan hubung singkat. Dari percobaan tanpa beban diperoleh harga Eo sebagai

fungsi arus medan (If). Hubungan ini menghasilkan kurva kemagnetan yang

berharga liniernya (unsaturated). Kelebihan arus medan pada keadaan jenuh

sebenarnya dikompesasi oleh adanya reaksi jangkar.Percobaan hubung singkat

menghasilkan hubungan antara arus jangkar (I) sebagai fungsi arus medan (If),

dan ini merupakan garis lurus (Ihs).

Gambar 2.4 Reaktansi sinkron

Jadi, nilai reaktansi sinkron adalah:

Xs = IhsEo =

BCOA (2.5)

2.1.6 Pengaturan Tegangan

Gambar di bawah ini, terjadi perbedaan antara tegangan terminal V dalam

keadaan berbeban, dengan tegangan Eo pada saat tanpa beban, dipengaruhi selain

oleh faktor kerja juga oleh besarnya arus jangkar (I).


8


Gambar 2.5 Perbedaan V dan Eo

Dengan perubahan tegangan V untuk faktor kerja berbeda-beda pada vektor

di atas, karakteristik tegangan terminal V terhadap arus jangkar I dapat

digambarkan pada grafik di bawah ini. Pengaturan tegangan adalah perubahan

tegangan terminal generator antara keadaan tanpa beban dan beban penuh

dinyatakan:

Pengaturan tegangan = V

VEo − (2.6)

Gambar 2.6 Hubungan pf dengan tegangan output


9


2.1.7 Generator Tiga Phasa

Gambar 2.7 Generator tiga phasa dua kutub

Gambar 2.8 Bentuk gelombang sinusoidal tiga phasa

Generator tiga phasa lebih handal karena konduktor dalam sistem tiga phasa

hanya membutuhkan ¾ tembaga dari sistem satu phasa untuk menyalurkan daya

yang sama. Effisiensi transmisi tiga phasa juga lebih baik dibanding sistem dua

phasa. Selanjutnya, sistem tiga phasa digunakan pada stator (armatur) generator

karena lebih efektif dan ukurannya lebih kecil jika dibandingkan sistem satu atau

dua phasa dengan daya yang sama. Sistem tiga phasa juga lebih ekonomis dan

efisien.


10


Gambar 2.9 Gelombang tegangan sinusoidal – rotor 4 kutub

Frekwensi generator tergantung pada jumlah kutub dan putaran (RPM). Bisa

dirumuskan sebagai berikut:

60 2(RPM) . kutub)(Jumlah (Hz) F = (2.7)

Jumlah dari kutub diberi pembagian dua karena membutuhkan dua kutub

(utara dan selatan) untuk menghasilkan satu siklus. Sedangkan untuk putaran

(RPM) diberi pembagian 60 untuk mendapatkan jumlah dari putaran per detik.

2.1.8 Paralel Generator

Untuk melayani beban yang meningkat, ada kondisi dimana kita harus

memparalel 2 atau lebih generator dengan maksud menambah kapasitas daya dan

dibutuhkan untuk menjaga kontinuitas pelayanan apabila ada generator yang harus

dimatikan misalnya untuk maintenance atau standby. Adapun syarat paralel

generator adalah:

• Tegangan (GGL) sesaat harus sama.

• Frekwensi harus sama

• Urutan fasa harus sama

• Fasa harus sama


11


Gambar 2.10 Sinkronisasi manual

R, S, dan T adalah urutan fasa tegangan jala–jala. U, V, dan W adalah urutan

fasa tegangan generator. Saat memparalelkan, lampu L1 mati sedangkan L2 dan

L3 nyala sama terangnya, dan keadaan ini berlangsung agak lama. Posisi semua

fasa sistem tegangan jala-jala berhimpit dengan semua fasa sistem tegangan

generator.

Gambar 2.11 Kondisi belum sinkron (kiri) dan telah sinkron (kanan)

Ada kontroler yang digunakan pada aplikasi generator guna mencocokan

kecepatan dan phasa tegangan sebelum memparalel dengan generator yang lain

atau bus bar yang sedang online.


12


Gambar 2.12 Synchronizer

2.2 Faktor Daya

Atau disebut juga cosinus sudut (cos α) adalah perbandingan antara daya

aktif dengan daya semu. Adanya dan besarnya faktor daya pada sistem tegangan

AC disebabkan oleh ada beban dan besarnya tergantung dari karakteristiknya.

Gambar 2.13 Segitiga daya

Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya

faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya (pf) selalu lebih kecil atau

sama dengan satu. Secara teori, jika seluruh beban daya memiliki pf = 1, maka

daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas sistim pendistribusian.

Jika faktor daya sangat rendah maka kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi

tertekan. Jadi, daya reaktif (VAR) harus serendah mungkin untuk keluaran daya

aktif (W) yang sama dalam rangka meminimalkan kebutuhan daya semu (VA).

Faktor daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan arus beban tinggi.

Pada sistem arus bolak-balik, daya listrik tidak sesederhana pada sistem arus

searah. Pada arus bolak-balik terdapat tiga jenis daya, yaitu daya semu, daya aktif,

dan daya reaktif.


13


2.4.1 Daya Semu (Apparent Power)

Atau disebut juga daya total yaitu penjumlahan daya aktif dan daya reaktif.

Jadi daya inilah yang dijadikan kapasitas daya maksimal suatu generator.

S = V.I (VA) atau S = 22 QP + (2.8)

2.4.2 Daya Aktif (Real Power)

Adanya daya aktif (faktor P)disebabkan beban yang digunakan bersifat

resistif seperti lampu pijar, rheostat, load bank, pemanas, motor induksi berbeban

berat, dan trafo berbeban tinggi, dll. Beban resistif membuat phasa antara

tegangan dan arus selalu sama (inphase) sehingga membuat pf = 1. Adapun

perhitungan daya aktif sebagai berikut:

1 phasa P = V x I x cos α (W) dimana Z = R

3 phasa P = 3 x VL-L x I L x cos α (W)

Gambar 2.14 Karakteristik phasa dan vektor pada beban resitif murni

2.4.3 Daya Reaktif (Reactive Power)

Pada dasarnya daya reaktif ini (faktor Q) disebabkan oleh 2 karakteristik

beban yaitu beban induktif dan kapasitif. Adanya beban induktif membuat

perbedaan phase antara tegangan dan arus dimana arus tertinggal terhadap

tegangan atau disebut dengan pf lagging (positif pf). Sehingga membuat pf rendah

(pf < 1), atau induktif murni ia memiliki pf = 0 maka hanya ada daya reaktif saja.

Contoh beban induktif seperti motor induksi tanpa beban atau berbeban rendah,

trafo berbeban rendah, ballast, dll.


14


Gambar 2.15 Karakteristik phasa dan vektor pada beban induktif murni

Sedangkan adanya beban kapasitiftif juga membuat perbedaan phase antara

tegangan dan arus dimana arus mendahului terhadap tegangan atau disebut dengan

pf leading (negatif pf). Sehingga juga membuat pf rendah (pf < 1), atau kapasitif

murni ia memiliki pf = 0 maka hanya ada daya reaktif saja. Contoh beban

kapasitif seperti penghantar daya yang terlalu panjang, filter kapasitor, motor

sinkron yang kelebihan eksitasi, dll. Adapun perhitungan daya reaktif sebagai

berikut:

1 phasa Q = V x I x sin α (VAR) Dimana jika lagging Z = jXL

3 phasa Q = 3 x VL-L x I L x sin α (VAR) leading Z = -jXC

Gambar 2.16 Karakteristik phasa dan vektor pada beban kapasitif murni


15


2.3 Operasi Pembagian Beban

2.3.1 Sistem Isochronous

Metode isochronous atau dengan istilah speed droop 0% digunakan untuk

kecepatan tetap konstan pada prime mover di berbagai tingkat pembebanan baik

aplikasi single operation, atau dua atau lebih prime mover yang dikontrol oleh

load sharing control.

Gambar 2.17 Fungsi beban terhadap frekwensi dengan isochronous

2.3.2 Sistem Speed droop

Metode droop digunakan untuk pengendali kecepatan sebagaimana fungsi

pembebanan, artinya kecepatan prime mover berubah sesuai tingkat pembebanan.

Baik dengan aplikasi single operation prime mover atau operasi paralel dua atau

lebih prime mover.

Gambar 2.18 Fungsi beban terhadap frekwensi dengan speed droop (speed droop 4%)


16


2.3.3 Hubungan Antara Speed Droop dan Pembagian Beban

Gambar 2.19 Pengaruh speed droop terhadap pembagian beban

Terdapat dua buah unit pembangkit yang bekerja secara paralel dan

melayani beban sebesar P, hanya saja untuk pembangkit 2, garis beban berarah ke

kiri dan sumbu frekwensinya ada di kanan untuk memudahkan penggambaran

bahwa beban P selau sama dengan jumlah daya yang dibangkitkan yakni P1

ditambah P2. Unit pembangkit 1 mempunyai speed droop S1 sedangkan

pembangkit 2 speed droop-nya S2.

Mula-mula masing-masing unit mempunyai beban P1 dan P2 sedangkan

frekwensinya F1 dan jumlah beban adalah P. Kemudian terjadi kenaikan beban

menjadi P1 sehingga beban masing-masing unit pembangkit menjadi P11 dan P2

1

dimana penjumlahan keduanya adalah P1 dan frekwensinya turun menjadi F2.

Terlihat bahwa unit pembangkit 1 yang mempunyai speed droop S1 lebih kecil

daripada S2 mengalami penambahan beban yang lebih besar daripada penambahan

beban pada unit pembangkit 2 yang sebesar P21-P2.

Sistem yang terdiri dari banyak unit pembangkit sesungguhnya dapat

dianalogikan dengan sebuah unit pembangkit besar yang memiliki speed droop

tertentu.


17


2.4 Generator Set

Adalah suatu mesin listrik yang merubah energi kimia pada bahan bakar ke

bentuk energi listrik dan panas. Gabungan antara engine, generator, dan

kontrolernya disebut juga generator set (genset).

2.4.1 Tenaga pada Engine Diesel

Daya output shaft engine diesel dapat dinyatakan dengan persamaan:

P = 2

knBMEPIAS ××××× (2.9)

Dimana :

P = Daya output engine / indicated horse power (IHP)

S = Jumlah silinder

A = Luas lingkaran silinder (cm2)

I = Panjang langkah (m)

BMEP = Tekanan rata-rata peledakan tiap silinder (kg/cm2)

n = Jumlah putaran per detik (RPS)

2 = Untuk 4 langkah, 1 untuk 2 langkah

k = Konstanta = 1/75 = karena 1 HP = 75 kgm/s

Dalam PLTD, putaran engine harus konstan agar frekwensi yang

dikeluarkan generator selalu konstan 50Hz atau 60Hz sehingga untuk pengaturan

daya output dari generator (dengan mengacu persamaan di atas), yang dapat diatur

hanya nilai BMEP. Pengaturan nilai BMEP ini dilakukan dengan mengatur

pemberian bahan bakar yang harus diikuti oleh pengaturan pemberian udara. Hal

ini disebabkan bahan bakar memerlukan udara untuk pembakaran.

Terlalu banyak atau sedikit udara untuk pembakaran menyebabkan

pembakaran di dalam silinder menjadi tidak efisien. Masalahnya, karena genset

putarannya konstan, jadi perubahan pemberian bahan bakar tidak dapat diikuti

oleh pemberian udara secara seimbang. Sehingga nilai efisiensi maupun nilai

BMEP tidak konstan sebagai fungsi beban. Oleh karena itu, unit PLTD sebaiknya

dibebani konstan yang menghasilkan efisiensi maksimum, kira-kira beban 80%.


18


2.4.2 Konsep Tenaga Genset

Gambar 2.20 Konversi energi kimia ke mekanis kemudian listrik

Engine merubah campuran udara dan bahan bakar (energi kimia) ke dalam

energi mekanik. Generator mengambil tenaga dari engine (Brake HP atau kW)

dan merubahnya ke dalam energi listrik (Electrical kW). BHP adalah daya yang

tertera pada nameplate engine. Tenaga engine (kW) selalu lebih besar antara

105% - 110% dibanding tenaga nyata generator (ekW).

Gambar 2.21 Mesin generator set

2.4.3 Rating Genset

Berdasarkan aplikasinya, genset dibagi dalam beberapa rating yakni:

• Emergency Standby Power Rating (ESP Rating)

Diaplikasikan untuk beban yang lebih bervariasi. Load factor normalnya

mencapai 70 %. Jumlah jam operasi per tahun selama 50 jam dan maksimum 200

jam. Aplikasi ini cocok dipergunakan untuk building service standby.


19


• Standby Power Rating

Diaplikasikan untuk beban yang lebih bervariasi. Load factor normalnya

mencapai 70 %. Jumlah jam operasi per tahun selama 200 jam dan maksimum

500 jam. Aplikasi ini cocok dipergunakan sebagai standby power dan rental

power.

• Prime Power Rating

Diaplikasikan untuk beban yang bervariasi dengan load factor normal

mencapai 70 % dalam jam yang tidak terbatas per tahun. Beban maksimum 100%

dengan tambahan 10 % overload capability hanya boleh dioperasikan selama 1

jam dalam 12 jam operasi. Operasi overload tidak boleh lebih dari 25 jam per

tahun. Aplikasi ini disarankan pada pembangkit listrik untuk industri, pompa, dan

konstruksi.

• Continuous Power Rating

Rating ini dapat memikul beban yang konstan atau sedikit variasi dengan

load factor normal mencapai 70% - 100 % dalam jam yang tidak terbatas per

tahun. Engine dengan rating ini dapat dibebani secara terus-menerus dengan

100 % beban (ekW). Aplikasi ini disarankan pada pembangkit listrik utama

(utility power supply)

2.4.4 Rating Arus

Generator mempunyai rating arus maksimal yang diizinkan yang mengalir di

armatur tanpa menyebabkan kerusakan isolasi (overheating). Rating ini dapat

dilihat pada nameplate generator.

2.5 Reverse power Generator

Adalah suatu fenomena perubahan unjuk kerja dari generator menjadi motor.

Jadi dalam kejadian ini, sebuah generator yang tadinya menghasilkan daya listrik,

berubah menjadi menggunakan daya listrik. Hal ini bisa terjadi karena pada

dasarnya antara generator dan motor memiliki konstruksi yang sama dan jika:

• Generator dihubungkan paralel atau bergabung dalam suatu jaringan dengan

generator lain.


20


• Torsi yang dihasilkan oleh penggerak mula (power mover, dalam hal ini

misalkan turbin uap, turbin air, atau mesin diesel) lebih kecil dari torsi yang

dibutuhkan untuk menjaga agar kecepatan rotornya berada pada kecepatan

proporsionalnya (dengan referensi frekuensi sistem).

• Terjadi kehilangan torsi dari penggerak mulanya (dengan kata lain penggerak

mulanya seperti turbin atau mesin diesel "Trip" atau mengalami kegagalan

operasi) dan generator masih terhubung dengan jaringan. Karena masih ada

kecepatan sisa pada rotornya, sedangkan disisi statornya ada tegangan dari

jaringan, sehingga tegangan di stator menginduksi ke lilitan rotor yang

berputar.

Dampak reverse power adalah sebagai berikut:

• Pada diesel generator dapat terjadi ledakan pada ruang bakarnya karena

adanya akumulasi bahan bakar yang tak terbakar sedangkan rotor terus

berputar,

• Pada gas turbin juga akan merusak gear box-nya dan

• Pada hydroplant (turbin air) akan terjadi kavitasi.

Pada suatu sistem pembangkitan yang terdiri dari dua atau lebih generator

dan dioperasikan secara paralel maka setiap generator dilengkapi dengan peralatan

proteksi berupa relay reverse power untuk mendeteksi dan membuka pemutus

apabila ada reverse power (gangguan) yang mengalir dari satu generator ke

generator lainnya yang mengalami gangguan pada penggerak mulanya.

Gambar 2.22 Relay reverse power


21


Relay reverse power bekerja dengan mengukur komponen aktif arus beban,

I x cos φ. Ketika generator menghasilkan daya listrik maka komponen arus beban

I x cos φ bernilai positif, sedangkan dalam kondisi reverse power berubah

menjadi bernilai negatif. Jika nilai negatif ini melampaui set point dari relay,

maka reverse power relay akan bekerja secara interlock dengan membuka Circuit

Breaker (CB). Inti dari semuanya, jika terjadi reverse power pada suatu unit

pembangkit listrik maka terjadi kerusakan pada peralatan penggerak mulanya

(power mover).



BAB 3

KARAKTERISTIK DAN OPERASI PEMBANGKITAN

3.1 Deskripsi Sistem Secara Umum

Pada power plant-nya memiliki 3 unit genset yakni 2 unit engine diesel;

Olympian GEH200 dan Caterpillar 3406E dan 1 unit engine gas yakni G3508 LE

dengan Low and High Pressure. Diesel genset Olympian digunakan untuk aplikasi

standby yang akan mem-back-up suplai ke beban jika terjadi pemadaman listrik

oleh PLN dan terpasang dengan sistem terpisah oleh kedua genset yang lain. Jadi

tidak adanya sistem paralel ataupun pembagian beban bagi genset tersebut.

Berikut spesifikasi nameplatenya:

Tabel 3.1 Spesifikasi name plate kedua genset No. Specification CAT 3406E CAT G3508 1. Fuel Diesel Natural Gas 2. Application Rating Prime Continous 3. SN Genset 8AZ00325 CPJ00324 4. SN Engine 1MZ00507 CTN00186 5. SN Generator 7ZL00384 4WN00655 6. Voltage 230 / 400 V 230 / 400 V 7. Current 656.8 A 866 A 8. Frequency 50 Hz 50 Hz 9. RPM 1500 RPM 1500 RPM 10. kVA 455 kVA 600 kVA 11. kW 364 kW 480 kW 12. pf 0.8 0.8 13. Winding Star Series Star 14. Wire 12 6 15. Insulation Class H F 16. Excitation Voltage 47 V 28 V 17. Excitation Current 8.799 A 5.2 A 18. Max Temp Ambient 40 deg. 40 deg. 19. Max Height Altitude 152.4 m 1000 m 20. Enclosure IP22 N/A


23


Gambar 3.1 Skema paralel sistem

Gambar 3.2 Diagram daya


24


Genset yang diteliti adalah 3406E dan G3508. Seluruh kapasitas daya pada

genset diesel didistribusikan langsung ke main bus bar sedangkan pada genset gas

sebagian kapasitas dayanya digunakan untuk mensuplai motor induksi untuk kipas

radiator. Jadi kapasitas daya yang tersedia adalah selisihnya dan menjadikan

beban minimum sebesar daya motor induksi tersebut. Untuk percobaannya,

digunakanlah sebuah load bank resistive heater (isolated system). Desain

panelnya dapat disinkron baik secara manual ataupun otomatis (autosynchrone).

Keduanya tergolong engine elektronik yakni engine diesel memiliki

governor elektronik berupa Electronic Control Module (ECM) atau Advanced

Diesel Engine Management (ADEM) yang modulnya terpasang pada engine

sedangkan pada engine gas memiliki governor elektronik eksternal berupa modul

2301A Load Sharing and Speed Control (LSSC).

Fungsi ECM sebagai pusat kendali yang mengintegrasikan fungsi sistem

governor, Air Fuel Ratio Control (AFRC), power curve mapping, monitor input

sensing, dan output control. Jadi jika ada unit yang menggunakan ECM, pasti

tidak adalagi modul untuk speed control karena fungsi speed control sudah ada di

dalam ECM. Jadi hanya membutuhkan input desired engine speed dari electronic

load sharing governor (LSM) yang dibutuhkan juga saat paralel. Fungsinya

sebagai pembagi sejumlah beban yang diterima dengan prosentase tertentu saat

genset diparalel. Kontrol ini juga bisa digunakan untuk membangkitkan sinyal

isochronous atau speed droop. Beberapa konfigurasi dan setting point ada di

dalam ECM yang bisa diprogram dengan menggunakan software CAT Electronic

Technician (ET) melalui perangkat keras Communication Adapter.

Gambar 3.3 Electronic Control Module II (ECM II)


25


2301A Load Sharing dan Speed Control (LSSC) mempunyai dua fungsi

utama yaitu, mengontrol kecepatan engine secara presisi dan membagi beban di

antara genset yang diparalel. Kontrol ini juga bisa digunakan untuk

membangkitkan sinyal isochronous atau speed droop.

3.2 Sistem Pada Prime Mover

Sistem pada engine gas sebagian kecil berbeda dengan sistem pada engine

diesel. Hal yang paling beda adalah pada sistem bahan bakarnya, sistem

pemasukkan udaranya, dan sistem penyalaannya sedangkan untuk sistem-sistem

yang lainnya umumnya sama, seperti sistem pelumasan, pendinginan, dan

kelistrikan. Pada ketiga hal tadi yang paling berhubungan langsung dengan tenaga

yang dihasilkan oleh engine sebagai komponen pembentuk api. Namun yang kita

teliti di sini adalah prosentase beban yang dipikul maksimal oleh masing-masing

engine dan bahan bakar yang dikonsumsi. Penjabaran ketiga sistem tadi dan

operasinya mari kita amati skema dan perbedaan sistem engine diesel dan gas

berikut.

Gambar 3.4 Sistem bahan bakar pada engine diesel 3406E


26


Solar dipompakan, ditakarkan dan dikompresikan kemudian diinjeksikan

langsung di ruang bakar bersamaan dengan udara yang terkompresi pada saat

beberapa derajat sebelum akhir langkah kompresi. Jadi jumlah bahan bakarlah

yang diatur dan dikonsumsi untuk mengendalikan putaran dan tenaga engine

tanpa diketahui berapa jumlah udara yang masuk.

Pada sistem engine gas, ia mengkonsumsi pencampuran gas dan udara

dalam mengendalikan putaran dan tenaga yang dikeluarkan. Artinya pencampuran

gas dan udara tadi selalu diatur perbandingannya pada jumlah yang tepat dan

konstan diberbagai tingkat pembebanan engine oleh komponen yang disebut gas

pressure regulator. Jadi bertemunya gas dan udara terjadi di luar ruang bakar di

dalam karburator. Komponen yang mengatur jumlah campuran gas udara yang

akan dikonsumsi engine adalah elektronik governor (LSSC) dengan proporsional

membuka atau menutup melalui throttle valve.

Gambar 3.5 Air intake dan exhaust, fuel system, dan ignition system pada engine gas

3.3 Komposisi dan Kandungan Energi Kalor Gas Alam

Pada engine gas, tenaga yang bisa dihasilkan sangat tergantung dari

komposisi gas yang dikonsumsi. Jika engine tersebut dipindahkan ke daerah lain

yang suplai gasnya berbeda maka akan berbeda pula tenaga yang bisa dihasilkan.


27


Perhitungannya bisa secara manual ataupun dengan menggunakan software

Caterpillar Methane Number di bawah ini untuk memudahkan perhitungan.

Beberapa tujuannya adalah mendapatkan estimasi besarnya pemanfaatan

kemampuan engine untuk menghasilkan tenaga (relative power capability), Lower

Heating Value (LHV) yang merupakan nilai kalor peledakan pencampuran gas di

ruang bakar yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan gerak mekanis. Semakin

tinggi nilai LHV maka semakin irit konsumsi bahan bakarnya.

Gambar 3.6 Perhitungan Low Heat Value (LHV) dari komposisi gas

3.4 Prinsip Kerja Pembangkitan Tegangan

Pada kedua genset yang diteliti ternyata memiliki tipe konstruksi

generatornya berbeda. Ada yang disebut tipe permanent magnet dan residual

magnetik.

3.4.1 Generator Tipe Permanent Magnet Pilot Exciter (PMPE)

Generator jenis ini disebut juga triple generator cara kerjanya memanfaatkan

pembangkitan awal dari permanent magnet yang berada pada rotor yang mana

medannya akan menginduksikan PM Pilot Armature yang akan menghasilkan


28


tegangan AC 3 phasa sebagai sinyal ke voltage regulator bahwa generator telah

diputar. Kemudian ia memberikan arus ke field exciter berupa tegangan DC untuk

membuat magnet yang medannya diterima oleh exciter armature. Karena ia

terinduksi maka akan menghasilkan tegangan AC 3 phasa yang akan disearahkan

oleh Rotating Diode menjadi tegangan DC yang disalurkan ke Main Rotor melalui

rongga di sepanjang inti shaft. Akibatnya, Main Field membuat inti magnet yang

medannya menginduksikan Main Armature sehingga menghasilkan tegangan AC

3 phasa. Output tegangannya akan dirasakan oleh voltage regulator melalui

Potentian Transformator (PT). Jika tegangan output-nya masih di bawah nilai set

point nya maka ia akan menaikan arus DC menuju Field Exciter dan sebaliknya

jika melebihi maka ia akan menurunkan arus.

Main Field

Main Armature

Exciter Armature

Field Exciter

Permanent Magnet (PM)

PM Pilot Armature

FAN

FAN

Automatic Voltage Regulator

(AVR)

PT

CT

Rotor Shaft

T1 T2 T3 T0

F1 F2

111213

222420

Rotating Diode

Outgoing to Load

CAT Generator

StatorStator

Stator

56

Bearing Bearing

DCAC

AC

AC DC

AC

Couple to Engine

Gambar 3.7 Konstruksi generator tipe PMPE pada genset G3508

3.4.2 Generator Tipe Self Excited (SE)

Generator jenis ini disebut juga double generator cara kerjanya

memanfaatkan pembangkitan awal dari magnet residual yang tersimpan pada inti

Main Rotor yang akan menginduksikan Main Armature dan output tegangannya

sebagai sinyal ke voltage regulator bahwa generator telah diputar. Kemudian cara


29


kerjanya sama seperti PMPE dalam membangkitkan tegangan dan fungsi voltage

regulator sebagai peregulasi tegangan. Bedanya unit pembangkit jenis ini bisa

hilang kemagnetan residualnya jika tidak dioperasikan dalam jangka waktu yang

lama. Jika hilang maka harus di-flashing kemagnetannya. Oleh karena itu perlu

secara berkala dioperasikan guna perawatan.

Main Field

Main Armature

Exciter Armature

Field Exciter FAN

FAN

Automatic Voltage Regulator

(AVR)

PT

CT

Rotor Shaft

T1 T2 T3 T0

F1 F2

222420

Rotating Diode

Outgoing to Load

Front

Rear

CAT Generator

Stator

Stator

56

Bearing

AC

AC

DC

DC

Couple to Engine

Gambar 3.8 Konstruksi generator tipe SE pada genset diesel 3406

3.5 Pengendali Kecepatan Prime mover

Kontroler mendapatkan input kecepatan aktual prime mover dari speed

sensor (Magnetic Pick Up (MPU)) yang berada pada flywheel gear dengan sinyal

input berupa frekwensi. Di dalam kontroler terdapat konverter yang

mengkonversikan sinyal tegangan AC frekwensi menjadi tegangan DC analog

dengan besarnya frekwensi yang diterima berbanding lurus dengan kecepatannya.

Nilai input sinyal kecepatan dibandingkan dengan tegangan referensinya di sum

point. Jika tegangan sinyal kecepatan lebih rendah atau lebih tinggi daripada

tegangan referensi maka sinyal akan dikirimkan ke amplifier untuk menaikan

ataupun menurunkan kecepatan. Aktuator merespon sinyal dari amplifier dengan


30


memposisikan kembali fuel rack atau throttle valve, merubahan kecepatan prime

mover hingga tegangan sinyal kecepatan dan tegangan referensi bernilai sama.

Gambar 3.9 Blok diagram kerja speed control

3.6 Sinkronisasi Generator

Kontroler membandingkan kedua sinyal dan menentukan adanya perbedaan

antara phasa generator (off-line) dan bus (on-line). Ketika ada perbedaan,

kontroler mengirimkan sinyal perbaikan phasa untuk menaikan dan menurunkan

kecepatan engine berdasarkan seberapa besar generator tersebut tertinggal atau

mendahului terhadap bus. Penguat sinyal koreksi secara proporsional berbanding

lurus terhadap nilai ketinggalan atau mendahului (perbedaan phasanya). Kontroler

juga membandingkan tegangan generator yang off line dan tegangan pada bus bar

yang on-line. Jika ada perbedaan, kontroler memberikan perintah ke voltage

regulator untuk menaikan atau menurunkan tegangan output generator melalui

kontak relay.

Jika tidak ada 2 bagian yang dibandingkan maka synchronizer tidak akan

pernah memerintahkan CB untuk menutup hubungan generator ke bus. Dia

mendapat sensing tegangan dari Potential Transformer (PT).


31


Gambar 3.10 Blok diagram kerja synchronizer



BAB 4

PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA

4.1 Percobaan

Hal yang akan dilakukan mengacu pada prosedur yang tepat dan

direkomendasikan berdasarkan service manual, panduan instalasi dan operasi dari

masing-masing kontroler, dan panduan pengoperasian dan perawatan (OMM)

yang sesuai dengan produk gensetnya. Selain itu mengikuti regulasi standard

safety yang ada di tempat area praktik ataupun rekomendasi khusus.

4.1.1 Diagram Rangkaian Sistem

Gambar 4.1 Pemasangan alat ukur di genset diesel ataupun gas


33


4.1.2 Daftar Peralatan

Dalam melakukan penelitian ini, peralatan yang diperlukan adalah:

Tabel 4.1 Daftar peralatan No. Tools Quantity Unit

Multimeter include: Voltmeter Ohmmeter Frequency meter

1

Insulation tester

1 pcs

2 Ampere meter / Clamp On 1 pcs 3 PC / Notebook 1 pcs 4 Electronic Technician Software 1 pcs 5 Methane Number Software 1 pcs 6 Communication Adapter 2 1 pcs 7 DDT - Service Connector Converter 1 pcs 8 Cabinet Screwdriver 1 pcs 9 Philips Screwdriver 1 pcs

10 Trim Screwdriver pcs 11 Combination Wrench Imperial 1/2 1 pcs 12 Combination Wrench Metrik 10 mm 1 pcs 13 Combination Wrench Metrik 13 mm 1 pcs 14 Combination Wrench Metrik 19 mm 1 pcs 15 Kabel NYAF 1.5 mm2 2 m 16 Safety helmet 1 pcs 17 Safety glases 1 pcs 18 Safety shoes 1 pcs 19 Earmuf 1 pcs 20 Danger Tag 4 pcs

4.1.3 Pengujian Genset

Pengujian terhadap seberapa besar beban yang dipikul oleh masing-masing

genset yang optimal tidak hanya berpatokan kepada performa generatornya saja,

tetapi melainkan juga performa mesin penggerak (engine)-nya. Harus dipahami

bahwa kemampuan daya yang dihasilkan oleh generator sangat tergantung pada

kemampuan seberapa besar tenaga yang dihasilkan oleh enginenya.


34


Untuk menguji seberapa besar performa yang dimiliki oleh masing-masing

genset maka dilakukanlah tahapan pengujian yang disebut Technical analysis

Level 2 (TA2). Pada TA2 tersebut akan dilakukan pengukuran parameter yang

diperlukan pada kondisi genset berhenti dan bekerja dengan cara dibebani penuh

masing-masing genset dan kemudian akan didapatkan data-data performa genset

yang aktual dan akan dibandingkan dengan spesifikasi yang sesuai, apakah

nilainya masih dalam toleransi atau tidak yang mana nantinya dapat menentukan

efisiensi tiap unit genset. Data pada TA2 bisa digunakan untuk menentukan

apakah sistem engine atau generator yang bermasalah dan juga digunakan sebagai

alasan dasar genset di-overhoul atau perawatan.

Tenaga yang dihasilkan oleh engine pun juga dipengaruhi oleh nilai kalor

yang terkandung pada bahan bakar (solar ataupun gas). Hal ini perlu diukur agar

bisa mengestimasi tenaga yang bisa dihasilkan oleh engine.

Pengukuran yang dilakukan ada yang bersifat elektris dan mekanis. Untuk

pengukuran listrik memanfaatkan metering pada Electronic Modular Control

Panel (EMCP) yang terpasang pada masing-masing genset dan multimeter digital

serta clamp ampermeter untuk pengukuran di luar EMCP. Peletakan masing-

masing alat ukur listrik dijelaskan pada Gambar 4.1. Untuk pengukuran mekanis

pada parameter engine memanfaatkan LCD monitoring engine dan software

Caterpillar Electronic Technician (CAT ET) yang bisa memonitor parameter

sensor-sensor dan mendiagnosis bagian engine dengan berkomunikasi ke ECM

melalui hardware interface yang disebut Communication Adapter 2 (CA2).

Namun parameter pembacaan sensor yang tampil pada menu ET pada genset gas

tidak selengkap tampilan ET pada genset diesel. Beberapa tambahan lainnya ada

pada monitor LCD gas engine. Jadi lebih efisien tanpa perlu memasang alat ukur

mekanis di tiap-tiap bagian parameter engine. Hasil pembacaan parameter sensor

dan diagnosisnya dapat disimpan berupa soft file report.

Penyetelan speed droop yang dilakukan pada masing-masing governor

engine harus disesuaikan dengan frekwensi sinkron pada sistem oleh genset yang

beroperasi paralel. Artinya menentukan besarnya speed droop tidaklah

sembarangan dan sesuai dengan unjuk kerja dari governor setiap engine. Untuk

mengetahui performa governor, dilakukanlah pengujian TA2 dan kemudian


35


menerapkan speed droop padanya serta menentukan besarnya dengan metode try

and error. Agar percobaan tersebut aman tanpa kerusakan sistem secara

keseluruhan, beban sistem saat awal kali sinkron maksimal sebesar 120kW. Hal

tersebut dikarenakan urutan pengoperasian genset diesel yang terlebih dahulu

dibebani kemudian genset gas disinkronkan dan paralelkan ke sistem. Nilai

tersebut berdasarkan besarnya BMEP diesel 3406E yang berpengaruh terhadap

kemampuan genset dalam menahan block loading seandainya terjadi kegagalan

lepas sinkron dan beban dialihkan balik ke genset diesel. Bila melebihi nilai

tersebut dan berkali-kali terjadi maka dapat menimbulkan kerusakan pada

enginenya terutama pada komponen yang memikul beban secara langsung.

Pastikan juga sistem tidak mengalami reverse power. Oleh karena itu, segera atur

besarnya penguatan medan generator hingga cos α mendekati sama di kedua

genset.

4.1.4 Langkah Percobaan

4.1.4.1 Pengujian Technical analysis 2

1. Gunakan peralatan safety (APD) sebelum melakukan percobaan.

2. Siapkan peralatan praktikum yang akan digunakan dan catat pada formulirnya.

3. Yakinkan kedua genset tidak dalam kondisi perawatan dan pisahkan keduanya

dari sistem dan kemudian pasanglah danger tag.

4. Cek dan foto kondisi kedua genset keseluruhan (round inspection) termasuk

spesifikasinya dan yakinkan ada oli, coolant, solar atau gas pada level atau

nilai yang aman, kabel koneksi, dan catat parameter-parameter yang ada baik

di EMCP ataupun posisi potensio di kontroler.

5. Jalankan kedua genset selama ± 8 menit secara single operation dan catat

semua parameter yang ada. Untuk genset G3508, pastikan motor radiator

dijalankan.

6. Koneksikan ET kemudian simpan konfigurasi dan error code yang muncul

dan biarkan ET tetap terpasang. Kemudian matikan genset.

7. Lepaslah kabel negatif baterai dan isolasikan dan kemudian buka penutup

(enclosure) generator agar bisa mengakses terminal koneksi kumparan stator


36


utama, dioda putar dan varistor, serta penguat medan generator di voltage

regulator.

8. Buanglah energi sisa yang tersimpan pada terminal kumparan ke ground atau

bodi generator. Kemudian lepas semua kabel dan kumparan yang terpasang

pada terminal. Lakukanlah prosedur pengujian tahanan isolasi sesuai manual

pada semua kumparan stator dan catat hasil pengukurannya. Buang kembali

energi sisanya setiap pengukuran kumparan.

9. Ukurlah besarnya tahanan dalam di semua kumparan dan catat nilainya.

10. Selesai pengukuran tahanan kumparan, pasanglah kembali sesuai terminalnya

sebelumnya. Kemudian bukalah koneksi yang ada pada dioda putar dan

varistor. Lakukan pengukuran tegangan konduksi di masing-masing dioda.

Ikutilah prosedur pengujian dioda pada manual dan catatlah nilainya.

11. Lakukan pengukuran besarnya tegangan zener pada varistor dengan

menggunakan megger tester. Ikutilah prosedur yang tepat mengenai

pengukuran varistor dan catatlah nilainya. Buanglah energi sisanya ke ground.

12. Lakukan pengukuran resistor untuk membuktikan kondisi resistor (jika ada).

Catat hasilnya. Kemudian rangkailah kembali semua koneksi pada dioda putar.

Tutup kembali penutup generator seperti semula.

13. Ketika engine berhenti, ukurlah tegangan baterai dan catat nilainya. Dengan

voltmeter tetap terpasang, pasanglah tang amper pada kabel baterai. Cranking-

lah engine dan ukur drop tegangan dan arus saat engine di-cranking dan catat

nilainya. Setelah engine dijalankan, kemudian ukurlah tegangan charging

pada baterai dan catatlah nilainya.

14. Ketika genset beroperasi tanpa beban, aturlah agar tegangan, frekwensi

kerjanya sesuai yang diinginkan (380V / 50Hz), dan governornya dalam mode

isochronous. Ikutilah prosedur penyetelan isochronous diesel 364kW dan gas

480 kW. Saat tanpa beban, ukurlah tegangan dan arus eksitasi dari output

voltage regulator. Catatlah nilainya.

15. Untuk genset 3406E, lakukanlah prosedur pengujian Cylinder cut out

menggunakan ET sebanyak 3 kali dan simpan hasilnya tiap kali pengujian.

16. Kemudian genset dengan load bank secara bertahap hingga beban penuh dan

jangan melebihi kemampuan black loading-nya. Ikuti prosedur pembebanan


37


genset yang tepat Amati agar frekwensi genset bertahan pada 50Hz.. Ketika

sudah mencapai beban penuh kemudian periksa kondisi fisik genset apakah

ada sesuatu yang tidak nomal. Jika normal, catat semua parameter yang

diperlukan baik dari sisi engine dan juga generatornya. Gunakan ET untuk

memonitor dan menyimpan parameter sensor yang diperlukan.

17. Untuk genset 3406E, jangan bebani genset terlalu lama dalam kondisi beban

penuh karena aplikasi genset jenis prime yang dikhususkan untuk pembebanan

tidak melebihi 70% dari kapasitasnya. Untuk genset G3508, bisa dibebani

penuh dalam waktu yang lama karena aplikasi genset jenis continous yang

bisa dibebani 90%-100% dari kapasitasnya, asalkan bebannya stabil dan

temperatur exhaust stack-nya masih di bawah spesifikasinya. Artinya,

kapasitas maksimumnya dibatasi oleh temperatur pada exhaust stack-nya.

18. Turuni beban secara bertahap (berkebalikan dengan tahapan pembebanan)

dengan selalu memperhatikan frekwensi sistem tetap 50Hz. Lakukan sampai

beban lepas dari sistem.

19. Untuk genset 3406E, setelah pembebanan penuh, aktifkan mode cooling down

pada saklar putar Generator Set Control (GSC) sedangkan untuk genset

G3508, aktifkan saklar low idle. Tujuannya untuk menstabilkan kembali

temperatur kerja engine. Jika sudah stabil, matikan manual genset G3508

sedangkan genset 3406E, menunggu delay dari cooling down habis, lalu

genset akan berhenti.

20. Untuk G3508, lakukan purging (pembuangan campuran gas sisa di dalam

manifold dan ruang bakar untuk keperluan safety) dengan menutup kran

saluran gas suplai. Lakukanlah round inspection kembali, kembalikan posisi

saklar operasi seperti semula, dan lepaskanlah danger tag.

4.1.4.2 Pengaturan Isochronous pada Kedua Genset

1. Cek kembali kondisi kedua genset keseluruhan (round inspection). Yakinkan

oli, coolant, solar atau gas pada level atau nilai yang aman, dan kabel koneksi.

2. Jalankan kedua genset secara single operation selama ± 8 menit dan catat

semua parameter yang ada. Untuk genset G3508, pastikan motor radiator


38


dijalankan. Jika sudah, matikan kedua genset tersebut. Lakukan purging pada

genset G3508. Bukalah penutup panel voltage regulator.

3. Untuk genset 3406E, aturlah LSM untuk bisa bekerja secara isochronous

dengan memutar potensio Droop, Load Gain, dan menutup terminal Open For

Droop pada frekwensi kerja 50Hz dan saat beban penuh 364kW, dapatkan

tegangan load signal test 6.00VDC. Ikutilah prosedur pada manual mengenai

pengaturan isochronous pada LSM.

4. Ujilah genset tersebut, atur tegangan dan frekwensi pada 380V, lalu bebani

penuh 100% yaitu ± 364kW dengan prosedur pembebanan secara bertahap.

Perhatikan frekwensinya apakah tetap atau berubah. Jika prosedur pengaturan

isochronous benar, frekwensi akan bertahan dari tanpa beban hingga beban

penuh pada 50Hz. Jika tidak, periksa ulangi langkah No. 3.

5. Lepaskan beban secara bertahap (kebalikan tahapan pembebanan). Jika sudah,

aktifkan saklar GSC ke Cooling Down.

6. Untuk genset G3508, aturlah 2301A LSSC untuk bisa bekerja secara

isochronous dengan memutar potensio Droop, Load Gain, dan menutup

terminal Open For Droop pada frekwensi kerja 50Hz dan saat beban penuh

126kW, dapatkan tegangan load signal test 6.00VDC. Ikutilah prosedur pada

manual mengenai pengaturan isochronous pada 2301A LSSC.

7. Ujilah genset tersebut, atur tegangan pada 380V, lalu bebani penuh 100%

yaitu 126kW dengan prosedur pembebanan secara bertahap. Perhatikan

frekwensinya apakah tetap atau berubah selama pembebanan. Jika prosedur

pengaturan isochronous benar, frekwensi akan bertahan dari tanpa beban

hingga beban penuh pada 50Hz. Jika tidak, ulangi langkah No. 6.

8. Kemudian lepaskan beban secara bertahap (kebalikan tahapan pembebanan).

Jika sudah, lepaskan genset dari sistem dan biarkan genset beroperasi tanpa

beban.

9. Jalankan genset 3406E dan bebani pada 38kW (load bank). Lalu masukkan

genset G3508 ke sistem dengan mensinkronkan secara otomatis. Jika setelah

masuk terjadi reverse power, segera putar potensio Voltage Adjust untuk

mengatur tegangan penguat medan sampai power factor-nya mendekati sama

di kedua genset. Ketika keduanya paralel, beban total menjadi 60kW, yaitu


39


22kW daya motor radiator ditambah 38kW daya load bank. Catatlah dan

gunakan ET untuk menyimpan parameter yang diperlukan.

10. Lanjutkan pada beban total 120kW dengan menambahkan beban 60kW.

Catatlah dan gunakan ET untuk menyimpan parameter yang diperlukan.

11. Lakukan lagi pada beban total 180kW, 240kW, 300kW, 360kW dengan cara

yang sama seperti sebelumnya. Catatlah dan gunakan ET untuk menyimpan

parameter yang diperlukan di setiap langkahnya.

12. Lepas beban dengan cara menurunkannya secara bertahap dan perlahan.

Perhatikan frekwensinya jaga pada 50Hz. Jangan menyimpang terlalu jauh.

13. Saling pisahkan dan matikan kedua genset dari sistem. Aktifkan saklar GSC

ke cooling down dan low idle. Lakukan prosedur mematikan genset seperti

sebelumnya.

14. Sesegera mungkin tekan tombol emergency untuk mematikan sistem jika

terjadi masalah di luar kendali secara tiba-tiba dan kritis.

4.1.4.3 Pengaturan Speed droop pada Kedua Genset

1. Cek kembali kondisi kedua genset keseluruhan (round inspection). Yakinkan

ada oli, coolant, solar, atau gas pada level atau nilai yang aman, kabel koneksi.

2. Untuk genset 3406E, aturlah LSM untuk bisa bekerja secara speed droop

dengan memutar potensio Droop dan membuka terminal Open For Droop

sedangkan untuk genset G3508, aturlah pada 2301A LSSCnya. Genset diesel

bekerja dengan frekwensi rated 50Hz pada 364kW sedangkan genset gas pada

126kW. Frekwensi tanpa bebannya disesuaikan dengan speed droop yang

diinginkan. Ikutilah prosedur pada manual mengenai pengaturan speed droop.

3. Ujilah salah satu genset tersebut secara bergantian dan bebani sampai

kapasitas yang telah ditentukan (diesel 364kW dan gas 126kW) dengan

prosedur pembebanan secara bertahap. Perhatikan frekwensinya, ia harus

turun dari frekwensi tanpa beban ke frekwensi beban penuh (50Hz). Jika tidak,

periksa ulangi langkah No. 2.

4. Kemudian lepaskan beban secara bertahap (kebalikan tahapan pembebanan).

Jika sudah, lepaskan genset dari sistem.


40


5. Bebani genset 3406E pada 38kW. Lalu masukkan genset G3508 ke sistem

dengan mensinkronkan secara otomatis. Jika sudah masuk, periksa supaya

power factor keduanya mendekati sama. Catatlah dan gunakan ET untuk

menyimpan parameter yang diperlukan.

6. Lanjutkan pada beban total 120kW dan ikuti seperti langkah pembebanan

seperti sebelumnya (60kW, 120kW, 180kW, 240kW, 300kW, dan 360kW).

Catatlah dan gunakan ET untuk menyimpan parameter yang diperlukan setiap

tingkat pembebanan.

7. Kemudian lakukan prosedur pelepasan beban dan mematikan genset seperti

langkah sebelumnya.

8. Sesegera mungkin tekan tombol emergency untuk safety jika terjadi masalah

di luar kendali secara tiba-tiba dan kritis.

4.1.5 Tabel Evaluasi

4.1.5.1 Data Pengujian Sinkronisasi Frekwensi

Tabel 4.2 Pengujian frekwensi sinkron FREQUENCY SYNCHRONIZATION TEST

Speed droop (%) No. Genset 3406E Genset G3508

Synchronable

1 0 0 OK 2 1 4 NO 3 2 3 OK 4 3 2 OK 5 4 1 NO

4.1.5.2 Data Hasil Technical Analysis 2 pada Kedua Genset

Tabel 4.3 Data technical analysis 2 genset diesel 3406E TECHNICAL ANALYSIS 2 TEST

GENERATOR SET (8AZ00325) 3406E No Load Spec. Max P (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FCR (Gph) RPM

364 0 0 50.0 2.8 1500 Full Load Spec. Max P (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) RPM

364 99.18 361 50.0 24.4 1500


41


Tabel 4.4 Pengujian kebocoran kompresi (cylinder cutout) engine 3406E

Tabel 4.5 Data technical analysis 2 genset gas G3508 TECHNICAL ANALYSIS 2 TEST

GENERATOR SET (CPJ00324) G3508 No Load Spec. Max

P (kW) % Load

Unit Exhaust Stack

Temp (Cel)P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) RPM

480 4.58 378 22 50.0 11984 1501 Full Load

Spec. Max P (kW)

% Load Unit

Exhaust Stack Temp (Cel) P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) RPM

480 96.67 517 464 50.0 78923 1500 Limited by maximum exhaust stack temperature Max utility 26.25%

Spec. Max P (kW)

% Load Unit

Exhaust Stack Temp (Cel)

P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) RPM

480 26.25 463 126 50.0 27822 1500


42


4.1.5.3 Data Paralel Kedua Genset dengan Isochronous

Tabel 4.6 Data lab paralel genset isochronous GENERATOR LOAD DATA LAB

CATERPILLAR GENERATOR SET 3406E Isochronous No. Total Load (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FCR (GpH) 1 60 60.00 36 50.0 4.2 2 120 69.17 83 50.0 7.0 3 180 72.22 130 50.0 9.8 4 240 72.08 173 50.0 12.3 5 300 72.33 217 50.0 15.0 6 360 71.94 259 50.0 17.5

CATERPILLAR GENERATOR SET G3508 Isochronous No. Total Load (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) 1 60 40.00 24 50.0 12177 2 120 30.83 37 50.0 14089 3 180 27.78 50 50.0 16301 4 240 27.92 67 50.0 18355 5 300 27.67 83 50.0 20864 6 360 28.06 101 50.0 23711

4.1.5.4 Data Paralel Genset Droop Diesel 2% dan Gas 3%

Tabel 4.7 Data lab paralel genset diesel 2% dan gas 3% GENERATOR LOAD DATA LAB

CATERPILLAR GENERATOR SET 3406E Droop 2% No. Total Load (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FCR (GpH) 1 60 25.00 15 51.0 3.3 2 120 52.50 63 50.8 5.7 3 180 62.22 112 50.7 8.8 4 240 67.08 161 50.6 11.7 5 300 70.00 210 50.4 14.6 6 360 71.67 258 50.3 17.6

CATERPILLAR GENERATOR SET G3508 Droop 3% No. Total Load (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) 1 60 75.00 45 51.0 16187 2 120 47.50 57 50.8 17665 3 180 37.78 68 50.7 19209 4 240 32.92 79 50.6 20720 5 300 30.00 90 50.4 22014 6 360 28.33 102 50.3 23823


43


4.1.5.5 Data Paralel Genset Droop Diesel 3% dan Gas 2%

Tabel 4.8 Data lab paralel genset diesel 3% dan gas 2% GENERATOR LOAD DATA LAB

CATERPILLAR GENERATOR SET 3406E Droop 3% No. Total Load (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FCR (GpH) 1 60 0.00 0 51.5 3.2 2 120 0.00 0 51.5 3.2 3 180 88.89 160 50.8 11.7 4 240 82.92 199 50.7 14.0 5 300 79.67 239 50.5 16.5 6 360 77.22 278 50.4 18.9

CATERPILLAR GENERATOR SET G3508 Droop 2% No. Total Load (kW) % Load Unit P (kW) f (Hz) FFR (BTU/min) 1 60 0.00 22 51.0 12734 2 120 0.00 22 51.0 12734 3 180 11.11 20 50.8 11908 4 240 17.08 41 50.7 15343 5 300 20.33 61 50.5 18137 6 360 22.78 82 50.4 21346


44


4.2 Analisis Data

4.2.1 Pengujian Technical Analysis 2

Pada percobaan TA2 didapatkan data performa di kedua genset seberapa

besar mereka bisa diketahui efisiensinya. Berdasarkan data evaluasi TA2 3406E

didapat bahwa genset ini bisa dimanfaatkan efisiensinya sebesar 99.19%. Nilai

tersebut bisa dikatakan sudah mencapai kapasitas 100% walaupun masih ada

selisih 0.81%. Hal ini dikarenakan adanya tolerasi pembacaan alat ukur dan load

bank tidak mampu memberikan beban tepat 364kW. Secara keseluruhan baik

dilihat dari engine dan generatornya, genset ini bisa dimanfaatkan secara penuh

dan dalam kondisi baik mengacu kepada parameter yang didapat. Ada bagian

yang kurang baik mengenai kondisi tegangan beterai yang agak di bawah dari

spesifikasinya saat digunakan untuk cranking. Namun, hal ini tidak berdampak

langsung terhadap efisiensi genset.

Berdasarkan data evaluasi TA2 G3508 didapat bahwa genset ini hanya bisa

dimanfaatkan sebesar 26.25% dari kapasitasnya saja. Setelah dilakukan pengujian

pembebanan, ternyata pada saat beban 126kW, batasan temperatur exhaust stack-

nya sudah tercapai maka genset ini tidak diperbolehkan dibebani melebihi 126kW.

Jika melebihi maka akan menimbulkan kerusakan pada komponen exhaust seperti

exhaust manifold, turbocharger, wastegate, dan stack. Bagian inilah yang

membatasi kemampuan engine gas dalam menahan thermal load. Tingginya

temperatur pada exhaust stack ini bisa disebabkan karena terjadinya perubahan

komposisi gas yang disuplai dan temperatur campuran gas dan udara sehingga

merubah perbandingan jumlah udara dan gas (ΔP1) yang masuk ke karburator

mengakibatkan timing pengapian (timing ignition) menjadi tidak tepat. Dalam

kasus ini peledakan menjadi terlambat (retard) sehingga masih ada sisa peledakan

yang terbawa ke saluran keluar. Jadi perlu dilakukan pengukuran ulang komposisi

gas yang terkini guna mendapatkan nilai kalori gas dan timing yang tepat.

Kemudian lakukan penyetelan pada gas pressure regulator guna pendapatkan ΔP1

yang tepat dan gunakan campuran miskin (lean mixture). Ada juga bagian yang

kurang baik mengenai kondisi tegangan beterai yang agak di bawah dari

spesifikasinya saat kondisi berhenti ataupun untuk cranking. Itu disebabkan

karena tidak adanya sistem charging pada genset ini. Jadi cara charging baterai


45


dengan memakai charger eksternal. Namun, hal ini tidak berdampak langsung

terhadap efisiensi genset.

4.2.2 Pembagian Beban Isochronous

Gambar 4.2 Frekwensi sinkron isochronous

Berdasarkan data evaluasi yang didapat, kedua genset mendapatkan

frekwensi sinkronnya pada 50Hz dari beban 0kW hingga 360kW. Itu dikarenakan

governor kedua enginenya mempertahankan kecepatan engine selalu tetap (50Hz)

atas fungsi load gain 0V-6.00V pada saat single operation. Sehingga pada saat

paralel, synchronizer hanya melakukan sinkronisasi voltage angle saja dan

memasukan CB-nya. Pada percobaan ini, kedua genset menggunakan kapasitas

dayanya yaitu diesel 364kW dan gas 126kW.


46


Gambar 4.3 Grafik prosentase pembagian beban isochronous

Pada saat pembebanan didapatkan prosentase pembagian beban yang

berbeda dan konstan hingga beban tertentu. Hal tersebut dikarenakan kapasitas

daya kedua genset berbeda dan keduanya di-setting pada isochronous.

Berdasarkan gambar di atas, genset diesel mendapatkan ± 72% sedangkan genset

gas mendapatkan ± 28% dari total beban yang diberikan. Pembagian beban ini

sesuai dengan perhitungan sebagai berikut:

Prosentase genset gas : %26%100364126

126=

+x

kWkWkW Selisih 2%

Prosentase genset diesel : %74%100364126

364=

+x

kWkWkW Selisih 2%

Terdapat perbedaan dengan hasil perhitungan sebesar 2% yang dikerenakan

toleransi dalam pembacaan alat ukur dan tidak presisinya pembebanan masing-

masing genset saat penyetelan load gain. Pada saat total beban 60kW terlihat

prosentase beban genset gas sedikit lebih besar daripada genset diesel. Hal

tersebut dikarenakan karakteristik governor dari engine disel yang kurang optimal

pada saat beban rendah dibanding engine gas. Di lain hal, dikarenakan juga

temperatur kerja yang belum optimal saat beban masih di bawah 15%. Di atas itu,

prosentase pembagian bebannya tetap hingga 360kW. Hasil evalusi yang didapat

sesuai dengan teori pembagian beban secara isochronous.


47


Gambar 4.4 Grafik pembagian beban isochronous

Terlihat semakin besar beban yang diberikan maka kedua genset akan

memikul beban secara proporsional dengan prosentase yang tetap. Sehingga

beban genset diesel selalu lebih besar daripada beban yang dipikul oleh genset gas.

4.2.3 Pembagian Beban Droop Diesel 2% dan Gas 3%

Gambar 4.5 Frekwensi sinkron droop diesel 2% dan gas 3%

Berdasarkan data evaluasi yang didapat, kedua genset tidak mendapatkan

frekwensi sinkronnya saat kondisi tanpa beban (0kW). Pada saat itu, kedua genset

sempat sinkron selama ± 4 detik dan kemudian lepas sinkron yang dikarenakan

terjadi reverse power dan relay proteksinya bekerja untuk mengamankan sistem


48


dengan melepaskan CB pada generator yang berubah menjadi motor. Meskipun

potensio voltage adjust telah diatur untuk mempertahankan cos α mendekati sama

di kedua genset dan lain hal perubahan penyimpangan cos α begitu agresif. Hal

tersebut dikarenakan terjadinya perbedaan batasan kecepatan high idle pada speed

setting di kedua governor engine yaitu genset diesel pada 1530RPM (51Hz)

sedangkan gas 1545RPM (51.5Hz) sehingga synchronizer tidak mampu

mengsinkronkan karena perbedaan ini.

Gambar 4.6 Kurva droop diesel 2% dan gas 3%

Terdapat penurunan frekwensi sinkron dari 60kW hingga 360kW sebesar:

Droop frekwensi: %37.1%1000.51

3.500.51=

− x

dan bisa didapatkan statisme sistem pada konfigurasi ini adalah:

Statisme: kWHz

PPFF

3007.0

)36060(3.500.51

)21(21

=−−−

=−−−

Gambar 4.7 Grafik prosentase pembagian beban droop diesel 2% dan gas 3%


49


Setelah beban diberikan pada 60kW, kedua genset bisa sinkron dengan

prosentase genset gas lebih tinggi dibanding genset diesel (gas 75% dan diesel

25%). Pada saat beban ditambah lagi mencapai 120kW genset diesel sedikit mulai

lebih besar prosentase bebannya dibanding genset gas. Terjadi prosentase

pembebanan sama pada beban kira-kira 110kW. Kemudian setelah beban

ditambah lagi hingga mencapai 360kW, terlihat genset diesel semakin naik

prosentase pembebanannya yang berbanding terbalik dengan genset gas. Namun

perubahan kenaikan dan penurunan prosentasinya semakin kecil seiring dengan

kenaikan beban. Hal tersebut dikarenakan penurunan frekwensi sinkron genset gas

lebih besar dibanding genset diesel terhadap frekwensi saat tanpa bebannya. Ini

merupakan unjuk kerja dari mekanisme governor dalam membagi beban pada

speed droop. Dalam penerapannya sistem dengan konfigurasi ini tidak aplikatif

saat beban di bawah 60kW karena akan lepas sinkron.

Gambar 4.8 Grafik pembebanan unit droop diesel 2% dan gas 3%

Berdasarkan di atas, semakin besar beban yang diberikan maka kedua genset

akan meningkat dalam memikul beban secara proporsional dengan prosentase

yang berbeda. Sehingga beban genset diesel selalu lebih besar daripada beban

yang dipikul oleh genset gas. Pada beban ± 110kW kedua genset memikul sama

besar, namun di bawah itu prosentase genset gas sedikit lebih besar dibandingkan

dengan genset diesel.


50


4.2.4 Pembagian Beban Droop Diesel 3% dan Gas 2%

Gambar 4.9 Frekwensi sinkron droop diesel 3% dan gas 2%

Berdasarkan grafik di atas, terlihat kedua genset tidak bisa disinkronkan atau

mendapatkan frekwensi sinkronnya pada beban di bawah 180kW. Walaupun

sempat paralel selama ± 4 detik kemudian lepas lagi karena fungsi relay reverse

power. Penyetelan potensio voltage adjust pun telah dilakukan guna menghindari

reverse power. Kejadiannya sama seperti percobaan sebelumnya. Hal tersebut

juga dikarenakan pada beban di bawah 180kW droop frekwensi sinkronnya masih

di atas batas frekwensi high idle genset yang lain sehingga tidak bisa disinkronkan.

Terdapat droop frekwensi sinkron dari 60kW hingga 360kW sebesar:

Droop frekwensi: %78.0%1008.50

4.508.50=

− x

Besarnya droop frekwensinya pun lebih kecil yaitu 0.78%, artinya

perubahan frekwensi sedikit saja sangat berdampak besar dengan perubahan

beban di sistem. Untuk mengetahui berapa besar frekwensi akan berubah untuk

perubahan beban dalam kW tertentu maka statisme sistemnya adalah:

Statisme: kWHz

PPFF

3004.0

)36060(4.508.50

)21(21

=−−−

=−−−


51


Gambar 4.10 Grafik prosentase pembagian beban droop diesel 3% dan gas 2%

Prosentase pembebanan pun tidak tetap. Terlihat genset diesel terjadi

penurunan prosentase seiring kenaikan beban sistem sedangkan pada genset gas

terjadi sebaliknya yang cenderung naik saat beban 180kW hingga beban 360kW.

Gambar 4.11 Grafik pembebanan unit droop diesel 3% dan gas 2%

4.2.5 Perhitungan Biaya dan Perbandingan Efisiensi

Dilihat dari segi ekonomi teknik, komponen biaya terbesar dalam

penyediaan tenaga listrik adalah biaya proses pembangkitan, khususnya biaya

bahan bakar. Oleh sebab itu upaya penekanan biaya bahan bakar harus

diperhitungkan baik dari segi pembangkitannya dan segi operasi sistem tenaga

listrik secara terpadu. Harus dipahami bahwa proses pembangkitan tenaga listrik


52


merupakan proses konversi energi primer ke energi mekanik dan ke energi listrik.

Energi primer yang digunakan pada power plant ini adalah gas alam (PLTG) dan

solar (PLTD).

Berdasarkan patokan harga oleh Perusahaan Gas Negara (PGN) untuk

industri pada 1 April 2010. Harga jual gas untuk golongan K-1 adalah US$ 4.1 per

MMBTU (Metric Million British Thermal Unit) ditambah biaya dalam volume

gas Rp 770,- per meter kubik (m3). Harga US dollar pertanggal 8 Juni 2010

seharga Rp. 9350,-. Dalam hal ini tidak dilakukan pengukuran volume karena

tidak tersedianya alat ukur volume gas pada power plant tersebut. Sebagai

patokan perbandingan, semua perhitungan hanya digunakan parameter Flow Fuel

Rate (FFR) dalam BTU per menit untuk genset gas, sedangkan pada genset diesel

digunakan Fuel Consumption Rate (FCR) dalam US Gallon per jam yang

dikonversikan ke liter per jam dimana 1 US gallon setara dengan 3.785412 liter

dan harga solar Pertamina untuk industri per liternya Rp. 6.275,- berlaku mulai 1

Mei 2010. Adapun perhitungan konsumsi biaya gas adalah:

Harga Gas (Rp/jam) = BTU

BTUPengukuranUS000.000.1

601.4$ ×× x Rp. 9350,- (per US$)

Tabel 4.9 Biaya konsumsi bahan bakar per jam pada isochronous

Genset Diesel Genset Gas Total Beban Liter /

hour Rupiah /

Jam BTU / min

Rupiah / Jam

Total Nilai Rupiah /

Jam 60 15.8987 99,765 12,177 28,008 127,773 120 26.4979 166,274 14,089 32,406 198,680 180 37.0970 232,784 16,301 37,494 270,278 240 46.5606 292,168 18,355 42,218 334,386 300 56.7812 356,302 20,864 47,989 404,291 360 66.2447 415,686 23,711 54,538 470,223

Tabel 4.10 Biaya konsumsi bahan bakar per jam pada diesel 2% dan gas 3%

Genset Diesel Genset Gas Total Beban Liter /

hour Rupiah /

Jam BTU / min

Rupiah / Jam


Jam 60 12.4919 78,386 16,187 37,232 115,618 120 21.5768 135,395 17,665 40,631 176,026 180 33.3116 209,030 19,209 44,183 253,213 240 44.2893 277,915 20,720 47,658 325,574 300 55.2670 346,801 22,014 50,634 397,435 360 66.4340 416,873 23,823 54,795 471,669


53


Tabel 4.11 Biaya konsumsi bahan bakar per jam pada diesel 3% dan gas 2% Genset Diesel Genset Gas Total

Beban Liter / hour

Rupiah / Jam

BTU / min

Rupiah / Jam


Jam 60 - - - - - 120 - - - - - 180 44.2893 277,915 11,908 27,390 305,305 240 52.9958 332,548 15,343 35,290 367,839 300 62.4593 391,932 18,137 41,717 433,649 360 71.4686 448,465 21,346 49,098 497,563

Besarnya kWh adalah dengan membagi biaya bahan bakar dalam Rupiah per

jamnya dengan besarnya beban sistem.

Tabel 4.12 Perbandingan biaya bahan bakar per jam dan harga per kWh setiap sistem Isochronous D2% vs G3% D3% vs G2% Total

Beban Rp/Jam kWh (Rp) Rp/Jam kWh

(Rp) Rp/Jam kWh (Rp)

60 127,773 2130 115,618 1927 - - 120 198,680 1656 176,026 1467 - - 180 270,278 1502 253,213 1407 305,305 1696 240 334,386 1393 325,574 1357 367,839 1533 300 404,291 1348 397,435 1325 433,649 1445 360 470,223 1306 471,669 1310 497,563 1382

Perbandingan Biaya Konsumsi Bahan Bakar

127,7

73 198,6

80 270,2

78 334,3

86 404,2

91 470,2

23

115,6

18 176,0

26 253,2

13 325,5

74 397,4

35 471,6

69

0 0

305,3

05 367,8

39 433,6

49 497,5

63

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

60 120 180 240 300 360

Total Beban (kW)

Tota

l Bia

ya B

ahan

Bak

ar (R

p/Ja

m)

Isochronous

D2% vs G3%

D3% vs G2%

Gambar 4.12 Biaya bahan bakar per jam sebagai fungsi beban


54


Berdasarkan grafik di atas, secara mendasar, seiring dengan kenaikan beban

yang diberikan maka secara keseluruhan terjadi kenaikan konsumsi biaya bahan

bakar. Pada beban sistem 180kW hingga 360kW, droop genset diesel 3% dan gas

2 % paling besar biaya konsumsi bahan bakarnya terhadap kebutuhan daya yang

dikeluarkan (efisiensinya terkecil) dan pembangkit yang sedang paralel akan lepas

sinkron saat beban sistem di bawah 180kW. Ini berbahaya bagi kehandalan sistem

listrik jika terjadi turunnya beban di bawah nilai tersebut tanpa tidak diketahui

oleh operator sehingga terlambat mentransfer beban dan melepaskan genset gas

dari sistem. Jika hal tersebut terjadi, pembangkit akan black loading dan jika

sering terjadi maka dapat mengakibatkan kerusakan komponen elektronika di

generator. Belum lagi dampak kerugian akibat beban listrik yang terhenti.

Perbandingan Biaya per kWh

2130

1656

1502

1393

1348

1306

1927

1467

1407

1357

1325

1310

0 0

1696

1533

1445

1382

0

500

1000

1500

2000

2500

60 120 180 240 300 360

Total Beban (kW)

Biay

a Ba

han

Baka

r per

kW

h (R

p)

Isochronous

D2% vs G3%

D3% vs G2% Gambar 4.13 Biaya per kWh sebagai fungsi beban

Hanya pada tingkat beban sistem 360kW, sistem droop diesel 2% vs gas 3%

dan isochronous memiliki tingkat efisiensi sebanding. Namun, pada beban sistem

di bawah 360kW, sistem isochronous menunjukan efisiensi yang lebih rendah

dibanding droop diesel 2% dan gas 3%.

Secara umum, harga per kWh semakin menurun sejalan dengan kenaikan

beban yang diberikan. Ini menandakan efisiensi genset akan meningkat saat

genset semakin dibebani hingga batas tertentu tergantung dari performa prime

mover. Artinya efisiensi genset cenderung kecil bila unit pembangkit berbeban


55


rendah. Terlihat dari grafik, dari ketiga sistem, pada droop diesel 2% dan gas 3%-

lah yang memiliki efisiensi paling tinggi atau biaya per kWh paling rendah.

4.2.6 Pengoperasian Unit Pembangkit Listrik

Melihat dari hasil perhitungan biaya dan perbandingan efisiensi di atas maka

bisa dibuatkan suatu perencanaan pengoperasian unit pembangkit terhadap variasi

besarnya beban sistem secara terpadu. Artinya jumlah unit yang dioperasikan

disesuaikan dengan besarnya beban yang dibutuhkan. Dari ketiga cara pembagian

beban di atas, dipilihlah pengaturan yang paling optimal dilihat dari harga per

kWh paling kecil di berbagai beban sistem yang ada yaitu droop diesel 2% dan

3%. Walaupun secara aplikasinya cara droop lebih cocok untuk operasi paralel

dengan skala beban besar dan kurang efektif untuk skala beban kecil dan

beroperasi secara genset tunggal. Untuk mengetahui perbandingan harga per kWh

antara kedua genset tersebut maka perlu diketahui harga per kWh saat mereka

beroperasi tunggal dengan membagi biaya bahan bakarnya dengan besarnya kW

yang dipikul oleh masing-masing genset.

Kurva kWh Genset Diesel

5226

21491866 1726 1651 1616

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

15 63 112 161 210 258Beban (kW)

Harg

a pe

r kW

h

Gambar 4.14 Harga per kWh terhadap fungsi beban genset diesel


56


Kurva kWh Genset Gas

827

713

650

603

563537

400

500

600

700

800

900

45 57 68 79 90 102Beban (kW)

Harg

a pe

r kW

h

Gambar 4.15 Harga per kWh terhadap fungsi beban genset gas

Berdasarkan perbandingan kedua kurva di atas, bisa disimpulkan bahwa

haga per kWh genset gas cukup jauh lebih murah dibanding genset diesel dengan

beban yang sama. Artinya untuk memenuhi kebutuhan beban dasar (base load)

hingga sebesar 126kW maka hanya genset gas saja yang dioperasikan. Kemudian

jika terjadi kenaikan beban yang melebihi 126kW atau sering disebut beban

menengah (intermediate load) ataupun hampir mencapai beban puncak (peak

load) maka genset diesel juga dioperasikan guna menambah kapasitas daya yang

dibutuhkan oleh sistem.



BAB 5

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat ambil kesimpulan bahwa:

1. Kemampuan tenaga yang dihasilkan oleh genset gas sangat tergantung pada

komposisi gas yang dikonsumsi.

2. Hal yang membatasi tenaga yang dihasilkan oleh genset gas adalah beban

thermal sedangkan genset diesel adalah beban fisik.

3. Pembagian beban isochronous membagi beban ke masing-masing genset

dengan perbandingan besarnya sesuai kapasitas dengan prosentase yang tetap.

4. Penentuan speed droop suatu genset yang akan beroperasi paralel mengacu

kepada frekwensi sinkron pada sistem.

5. Dengan adanya droop frekwensi, diketahuinya perubahan frekwensi pada

sistem maka dapat menentukan seberapa besar perubahan bebannya.

6. Pada banyak unit pembangkit yang memiliki speed droop kecil mendapat

tambahan beban yang lebih besar daripada unit yang speed droop-nya besar.

7. Penekanan biaya bahan bakar pada unit pembangkit dapat dilakukan dengan

mengukur efisiensi pembangkit itu sendiri maupun dari segi operasi sistem

tenaga listrik secara optimal.



DAFTAR ACUAN [1] Marsudi, Djiteng, ”Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Graha Ilmu, Yogyakarta,

2006 [2] Marsudi, Djiteng, ”Pembangkitan Energi Listrik”, Erlangga, Jakarta, 2005 [3] Pudjanarsa, Astu dan Nursuhud, Djati, ”Mesin Konversi Energi”, Andi

Offset, Yogyakarta, 2006 [4] Kuphaldt, Tony R. Lesson in Electric Circuit – Volume II – AC. 25 July.

2007 <www.ibiblio.org/obp/electriccircuits> [5] Utami, Eka. ”Pengusaha Gerah Harga Gas Mendadak Naik.” Tempo

Interaktif Jakarta. 28 Maret 2010 <http://www.tempointeraktif.com/hg/bisnis/2010/03/28/brk,20100328-236137,id.html>

[6] “Penawaran BBM industri periode 1 Mei 2010.” PT. Muria Makmur Sejahtera. 3 Mei 2010. <http://mmsbbmindustri.blogspot.com/2010/05/penawaran-bbm-industri-periode-1-15-mei.html>

[7] Caterpillar Technical Information Marketing (TMI Web). 1 July. 2010. <http://tmiweb.cat.com/tmi/servlet/TMIDirector?Action=openwindow&type=RNTMIRefNum&refno=&selection=&unitType=E&system=tmiweb>


59

Lampiran 1: Artikel Kenaikan Harga Gas PGN


60

Lampiran 2: Surat Penawaran Harga Industri Solar Pertamina


61

Lampiran 3: Data Technical Analysis 2 Genset 3406E


62

Lampiran 4: Pengujian Cylinder Cut Out Genset 3406E


63

Lampiran 5: Data Technical Analysis 2 Genset G3508


64

Lampiran 6: Data Efisiensi Genset Tunggal 3406E


65

Lampiran 7: Data Efisiensi Genset Tunggal G3508


66

Lampiran 8: Data Paralel Genset Isochronous


67

Lampiran 9: Data Paralel Droop Genset 3406E 2% dan G3508 3%


68

Lampiran 10: Data Paralel Droop Genset 3406E 3% dan G3508 2%


69

Lampiran 11: Grafik Pembebanan Paralel Genset Isochronous


70

Lampiran 12: Grafik Pembebanan Droop Genset 3406E 2% dan G3508 3%


71

Lampiran 13: Grafik Pembebanan Droop Genset 3406E 3% dan G3508 2%


72

Lampiran 14: Perbandingan Biaya Pembangkitan di Kedua Genset


pembagian beban pada operasi paralel …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20249260-r231045.pdf ·...

Documents