telaah staff pln

34
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3 i Halaman PT PLN (PERSERO) WILAYAH NTB SEKTOR LOMBOK TELAAHAN STAF NAMA : DODDY HERTANTO ARIBOWO NIP : 8206597Z JABATAN : SUPERVISOR OPERASI SHIFT A UNIT OJT : PLTU JERANJANG JUDUL : ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI CIRCULATING WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3 TAHUN 2012

Upload: aris-purwanto-wibowo

Post on 25-Oct-2015

456 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

file

TRANSCRIPT

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

i

Halaman

PT PLN (PERSERO)

WILAYAH NTB SEKTOR LOMBOK

TELAAHAN STAF

NAMA : DODDY HERTANTO ARIBOWO

NIP : 8206597Z

JABATAN : SUPERVISOR OPERASI SHIFT A

UNIT OJT : PLTU JERANJANG

JUDUL : ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA

PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATING WATER PUMP PLTU

JERANJANG UNIT 3

TAHUN 2012

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

ii

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : Analisa Penyebab Trip dan Upaya Peningkatan Kehandalan

Operasi Circulating Water Pump PLTU Jeranjang Unit #3

NAMA : Doddy Hertanto Aribowo

JABATAN : Supervisor Operasi Shift A

NIP : 8206597Z

Menyetujui,

Mentor

Manajer PLTU Jeranjang

ADAM PRIYO PERDANA

NIP : 8006216Z

Mataram, 7 Januari 2013

Siswa OJT

DODDY HERTANTO ARIBOWO

NIP : 8206597Z

Mengetahui,

Manajer Bidang SDM & KHA

PT PLN (Persero)

Wilayah NTB

M ZAHIDI

NIP : 61910767

Manajer Sektor Lombok

PT PLN (Persero)

Wilayah NTB

ERI SURYANA

NIP : 6685282M

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

iii

Halaman

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas segala nikmat

dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Telaahan Staf dengan

judul ” Analisa Penyebab Trip dan Upaya Peningkatan Kehandalan Operasi

Circulating Water Pump PLTU Jeranjang Unit #3” .

Penulisan Telaahan Staf ini tidak lepas dari dukungan serta bimbingan

berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada:

1. Keluarga tercinta, untuk semua doa dan kasih sayang yang tak terputus

sepanjang waktu.

2. Manajemen PT PLN (Persero) Wilayah NTB untuk bimbingan dan

dukungan.

3. Bpk. Adam Priyo Perdana selaku Mentor, atas segala bimbingan dan

dukungannya dalam penyelesaian Telaahan Staf ini.

4. Rekan-rekan kerja PT PLN (Persero) Wilayah NTB Sektor Lombok PLTU

Jeranjang, atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan.

5. Teman-teman Angkatan VII Diklat EE-4 atas segala kekompakan dan

kebersamaan selama ini.

6. Semua pihak yang telah membantu dan tak dapat disebutkan satu persatu

Semoga apa yang tertulis dan apa yang telah dan akan penulis lakukan

untuk Telaahan Staf ini dapat memberi kontribusi pada perusahaan dan dapat

dinilai sebagai salah satu bentuk ibadah kepada Allah SWT. Aamiin.

Mataram, 7 Januari 2013

Penulis

Doddy Hertanto Aribowo

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

iv

Halaman

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ............................................................................................... iii

DAFTAR ISI .............................................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. v

DAFTAR TABEL ...... ............................................................................................... vi

ABSTRAK ................................................................................................................. vii

BAB I LATAR BELAKANG .............................................................................. 1

BAB II PERMASALAHAN ................................................................................. 2

BAB III PERSOALAN ........................................................................................... 3

BAB IV PRA ANGGAPAN ................................................................................... 4

BAB V FAKTA YANG MEMPENGARUHI ...................................................... 5

BAB VI PEMBAHASAN ....................................................................................... 6

VI.1 Fungsi Circulating Water Pump (CWP) ................................................... 6

VI.2 Sistem Operasi pada Circulating Water Pump (CWP) ............................ 6

VI.3 Kondisi Existing Sistem Circulating Water Pump (CWP) PLTU

Jeranjang Unit 3 ....................................................................................... 8

VI.4 Data Operasi Circulating Water Pump (CWP) PLTU Jeranjang Unit 3 . 13

VI.6 Analisa Penyebab Trip Circulating Water Pump (CWP) PLTU

Jeranjang Unit 3 ...................................................................................... 16

VI.5 Kebutuhan Pendinginan Kondensor ........................................................ 19

VI.7 Solusi Peningkatan Kehandalan Operasi Circulating Water Pump

(CWP) PLTU Jeranjang Unit 3 ................................................................ 22

BAB VII KESIMPULAN ........................................................................................ 25

BAB VIII TINDAKAN YANG DISARANKAN..................................................... 26

REFERENSI

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

v

Halaman

DAFTAR GAMBAR

Gambar VI.1 Sketsa Areal Intake Room ................................................................... 9

Gambar VI.2 Areal Intake Room Potongan Samping ................................................ 10

Gambar VI.3 Pompa Poros Vertikal CWP PLTU Jeranjang Unit 3 .......................... 11

Gambar VI.4 Pompa Poros Vertical CWP PLTU Jeranjang Unit 1 & 2 ................... 12

Gambar VI.5 Kondisi Ujung Kanal Berhimpit Muara Sungai ................................... 16

Gambar VI.6 Elevasi intake dan elevasi Circulating Water Pump ............................ 17

Gambar VI.7 Pemindahan Muara Sungai .................................................................. 22

Gambar VI.8 Penurunan Elevasi Intake ..................................................................... 23

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

vi

Halaman

DAFTAR TABEL

Tabel VI.1 Data Kejadian Trip Circulating Water Pump .......................................... 13

Tabel VI.2 Data Penurunan Beban............................................................................. 14

Tabel VI.3 Data Pasang Surut Air Laut Bulan Nopember 2012 ................................ 15

Tabel VI.4 Data Performa Operasi Kondensor .......................................................... 20

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

vii

Halaman

ABSTRAK

PLTU yang merupakan pembangkit berbahan bakar batubara yang menjadi

program percepatan pembangkit 10.000 MW yang dicanangkan PT.PLN (Persero)

dan salah satunya adalah PLTU Jeranjang Unit 3 yang berlokasi di pulau Lombok.

Pada tahap commissioning test ternyata terdapat beberapa permasalahan antara

lain pada Circulating Water Pump (CWP). Circulating Water Pump merupakan

peralatan utama PLTU yang berfungsi untuk mengisap air laut dari intake menuju

ke kondensor untuk proses pendinginan. Circulating Water Pump beberapa kali

mengalami trip karena level air laut di intake turun mencapai seting tripnya

akibatnya proses pendinginan di Kondensor tidak optimal dan pada akhirnya

performa pembangkit secara keseluruhan menurun. Beberapa hal yang menjadi

penyebab trip Circulating Water Pump yaitu banyaknya sampah dan lumpur yang

masuk ke kanal karena berdekatan dengan muara sungai, penyumbatan sampah

pada gate, desain elevasi intake yang terlalu tinggi dan pasang surut air laut.

Beberapa alternatif solusi untuk meningkatkan kehandalan operasi Circulating

Water Pump yaitu memindahkan letak muara sungai, memasang saringan sampah,

menurunkan elevasi intake, memperbesar lubang gate, memperbesar tekanan

spray traveling screen dan membuat saluran pipa di kedalaman laut.

Kata Kunci: Circulating Water Pump, Kondensor

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

1

Halaman

BAB I

LATAR BELAKANG

PLTU Jeranjang merupakan salah satu program percepatan pembangkit

10.000 MW yang berlokasi di pulau Lombok. Pembangunan PLTU ini nantinya

diharapkan bisa menggantikan pembangkit diesel yang berbahan bakar solar yang

selama ini menjadi tulang punggung kelistrikan di pulau Lombok. Dengan

pengoperasian PLTU yang berbahan bakar batubara diharapkan dapat menghemat

biaya bahan bakar yang mahal karena selama ini menggunakan solar yang

berharga mahal.

Dalam perencanaan di Lombok nantinya akan dibangun pembangkit 5 X

25 MW yang masuk dalam program percepatan 10.000 MW. Seiring berjalannya

waktu pembangunan PLTU mengalami dinamika sehingga terjadi beberapa

perubahan dari rencana awal antara lain, lokasi yang berpindah dari Teluk Endok

ke Dusun Jeranjang serta pembangunan PLTU unit 3 yang mendahului PLTU unit

1 dan 2 yang seharusnya dibangun terlebih dahulu.

Setelah lebih dari 2 tahun pembangunan PLTU Jeranjang unit 3 akhirnya

memasuki tahap commissioning test. Salah satu tahapannya yaitu tahap realibility

run. Pada tahapan ini PLTU akan dioperasikan selama 30 hari non stop. Pada

percobaan operasi sebelumnya ditemui beberapa kendala yang cukup

mengganggu operasional PLTU.

Salah satu kendala yang terjadi adalah beberapa kali Circulating Water

Pump (CWP) mengalami trip. Circulating Water Pump merupakan peralatan

utama yang berfungsi mengisap air laut dari areal intake kemudian dialirkan

untuk pendinginan kondensor.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

2

Halaman

BAB II

PERMASALAHAN

Sejak beroperasi dalam rangka commissioning test PLTU Jeranjang Unit #3

beberapa kali mengalami trip pada Circulating Water Pump (CWP), dimana

pompa ini merupakan peralatan utama yang berfungsi mengalirkan air laut dari

intake untuk mendinginkan kondensor. Akibatnya beban generator harus

diturunkan sehingga performa pembangkit menurun, bahkan beberapa kali

pembangkit harus di shut down

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

3

Halaman

BAB III

PERSOALAN

Performa pembangkit PLTU Jeranjang Unit 3 yang terganggu karena beberapa

kali CWP trip akan menimbulkan persoalan sebagai berikut :

1. Kondensor tidak mendapatkan pendinginan yang optimal akibat

Circulating Water Pump (CWP) trip.

2. Temperatur air keluar kondensor naik yang mengakibatkan nilai vacuum

di kondensor turun sehingga bisa berdampak unit PLTU trip.

3. Performa unit PLTU turun karena beban harus diturunkan akibat PLTU

beroperasi dengan satu Circulating Water Pump (CWP) saja.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

4

Halaman

BAB IV

PRA ANGGAPAN

Penurunan performa pembangkit yang disebabkan oleh tripnya Circulating

Water Pump disebabkan karena level air laut di intake mencapai setting tripnya

yaitu dibawah 1,7 m. Dari persoalan tersebut dapat diambil pra anggapan sebagai

berikut :

1. Elevasi intake Circulating Water Pump terlalu tinggi.

2. Sampah yang menyumbat gate menyebabkan air laut yang masuk ke

intake terhambat sehingga level di intake turun.

3. Proses perencanaan dan pembuatan Sistem Circulating Water Pump

(CWP) PLTU Jeranjang Unit 3 tidak sesuai dengan kondisi real di

lapangan

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

5

Halaman

BAB V

FAKTA YANG MEMPENGARUHI

1. Selama beroperasi dalam rangka commissioning Circulating Water Pump

(CWP) beberapa kali mengalami trip karena level air laut di intake turun

sampai mencapai setting tripnya yaitu pada saat air laut mengalami surut.

2. Tripnya Circulating Water Pump (CWP) mengakibatkan beban generator

PLTU Jeranjang unit 3 harus diturunkan bahkan beberapa kali

mengakibatkan trip pembangkit.

3. Beban Generator mengalami penurunan karena pada saat air laut surut

Circulating Water Pump hanya bisa dioperasikan satu unit saja.

4. Faktor kebersihan air laut yang dipompakan oleh Circulating Water Pump

(CWP) ke kondensor sangat berpengaruh terhadap kinerja transfer panas di

kondensor.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

6

Halaman

BAB VI

PEMBAHASAN

VI.1 Fungsi Circulating Water Pump (CWP)

Circulating Water Pump (CWP) adalah bagian dari sistem

pendingin berfungsi memompakan air laut dari intake ke kondensor untuk

merubah fase uap menjadi fase air dan kemudian di alirkan kembali ke laut

melalui outfall.

Pompa ini biasanya terletak pada areal Water Intake. Pada PLTU

Jeranjang unit 3 terdapat 2 buah pompa CWP yang masing-masing

berkapasitas 50%. Pompa ini bentuknya vertikal dengan suctionnya berada

pada kedalaman laut yang agak dalam, sehingga bisa dihasilkan air

pendingin yang maksimal.

VI.2 Sistem Operasi pada Circulating Water Pump (CWP)

Sistem Circulating Water Pump menggunakan dua buah pompa

yang bekerja secara terintegrasi dengan pengoperasian unit PLTU pada

Distributed Control System (DCS) dengan menggunakan logic sebagai

berikut :

1. MK230ASCS (CWP / Circulating Water Pump #1)

Start / Stop Normal

Trip jika:

FS285 (CWP cooling water flow switch) aktif selama 5 s

atau

LT285 (resevoir depth 1 / level intake room) < 1.7

atau

TE273ST

atau

VT215A (1# CWP front axle vibration) >= 80

Syarat bisa di start MV217 open

Otomatis start jika:

MK230AQD aktif selama 30 s

dan

DI115709 (1# CWP outlet valve opened 15%) aktif

Otomatis stop jika:

MK230AST aktif selama 30 s

dan

DI115710 (1# CWP outlet valve closed 75%) aktif

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

7

Halaman

Catatan:

TE273ST Aktif jika:

TE27303 (1# CWP motor bearing temp. 1) >= 100

atau

TE27304 (1# CWP motor bearing temp. 2) >= 100

atau

TE27305, TE27306, TE27307, TE27308, TE27309 dan TE27310

(1# CWP motor winding temp) >= 110 sebanyak >= 2

2. MK230BSCS (CWP / Circulating Water Pump #2)

Start / Stop Normal

Trip jika:

FS285 (CWP cooling water flow switch) Aktif selama 5 s

atau

LT286 (resevoir depth 2/level intake) < 1.7

atau

TE274ST

atau

VT216A (2# CWP front axle vibration) >= 80

Syarat bisa di start MV217 open

Otomatis start jika:

MK230BQD aktif selama 30 s

dan

DI115707 (2# CWP outlet valve opened 15%) aktif

Otomatis stop jika:

MK230BST aktif selama 30 s

dan

DI11578 (2# CWP outlet valve closed 75%) aktif

Catatan:

TE274ST aktif jika:

TE27403 (1# CWP motor bearing temp. 1) >= 100

atau

TE27404 (1# CWP motor bearing temp. 2) >= 100

atau

TE27405, TE27406, TE27407, TE27408, TE27409 dan TE27410

(1# CWP motor winding temp) >= 110 sebanyak >= 2

3. MV235SCS (1# CWP outlet valve)

Open / Close Normal

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

8

Halaman

Trip jika MK230ASCS.OC (1# CWP) stop/trip

Syarat bisa di open MV217 open

Otomatis start jika:

MK230AQD aktif selama 30 s

Otomatis stop jika:

MK230AST aktif selama 30 s

4. MV236SCS (2# CWP outlet valve)

Open / Close Normal

Trip jika MK230BSCS.OC (2# CWP) stop/trip

Syarat bisa di open MV217 open

Otomatis start jika:

MK230BQD aktif selama 30 s

Otomatis stop jika:

MK230BST aktif selama 30 s

VI.3 Kondisi Existing Sistem Circulating Water Pump (CWP) PLTU

Jeranjang Unit 3

PLTU Jeranjang unit 3 seharusnya dibangun setelah unit 1 dan 2

selesai dibangun sehingga pada beberapa bagian peralatan di unit 3

menjadi satu dengan unit 1 & 2 serta mengikuti desain yang ada pada unit

1 & 2 termasuk pada sistem Circulating Water Pump yang mengikuti

desain unit 1 &2. Pada kenyataannya karena ada permasalahan pada

pembangunan PLTU unit 1 & 2, sehingga unit 3 harus dibangun terlebih

dahulu.

Sistem Circulating Water Pump (CWP) sebagian merupakan

desain yang dibuat unit 1 & 2 yaitu pada intake pump house yang

merupakan tempat dimana air laut diambil dan dipompakan oleh CWP

menuju ke kondensor dan ke heat exchanger sebagai media untuk

pendinginan.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

9

Halaman

Gambar VI.1 Sketsa Areal Intake Room

Keterangan gambar :

1. Screen

2. Motorized screw gate (open channel)

3. Intake room

4. Motorized screw gate

5. Plane bar screen

6. Traveling screen filter

7. Circulating water pump (CWP)

Pada gambar VI.1. Terlihat bahwa desain areal Intake PLTU Jeranjang

unit 3 mengikuti desain yang telah dibuat di PLTU unit 1 dan 2. Letak Circulating

Water Pump (CWP) PLTU unit 3 berada di sebelah kiri PLTU unit 1 & 2, disitu

dipasang dua buah pompa vertikal.

Dibagian depan dari intake dilengkapi screen (no.1) yang berfungsi untuk

mencegah kotoran/sampah masuk ke intake room, air laut akan masuk ke intake

room melalui dua buah gate disisi depan. Kemudian didalam intake room terdapat

masing-masing satu buah gate untuk satu pompa, dimana di belakang gate

terdapat plane bar screen yang berfungsi mencegah sampah masuk ke daerah inlet

pompa.

AREAL PUMPIT UNIT #3

1

2

4

5

6

7

3

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

10

Halaman

Sebelum air laut masuk ke inlet pompa terdapat traveling screen filter yang

berfungsi mencegah sampah yang lebih kecil masuk ke inlet pompa. Traveling

screen filter bekerja dengan berputar di depan inlet pompa kemudian mengangkat

sampah keatas dan secara otomatis sampah dispray untuk dialirkan ke saluran

pembuangan.

Gambar VI.2 Areal Intake Room Potongan Samping

Dari gambar diatas tampak potongan samping dari desain intake.

Pada bagian depan intake room hanya terdapat dua buah gate berdiameter

1400 mm sebagai tempat masuknya air laut dari saluran air menuju ke

intake room yang nantinya akan di isap oleh enam buah pompa yaitu dua

buah untuk masing-masing unit PLTU.

Di belakang intake room terdapat gate berbentuk bujur sangkar

berukuran 1000 mm x 1000 mm yang menuju ke masing-masing pompa,

dimana sebelum air masuk ke inlet pompa terdapat plane bar screen yang

diam dan terdapat pula traveling screen filter untuk mencegah sampah

masuk ke inlet pompa.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

11

Halaman

Gambar VI.3. Pompa Poros Vertikal CWP PLTU Jeranjang Unit 3

Gambar di atas menunjukkan pompa poros vertikal yang dipasang

pada PLTU Jeranjang unit 3 dengan spesifikasi sebagai berikut :

Produksi : China Changsha Pump Work Co.LTD

Tipe : 32LKXA-27

Kapasitas : 3204 m³/h

Putaran : 930 rpm

Power : 292,5 kW

Head : 27 m

NPSHr : 7,4 m

Pada PLTU Jeranjang unit 3 dipasang dua buah pompa yang

diparalel untuk mesuplai kebutuhan air pendingin ke kondensor dan

nantinya ke heat exchanger.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

12

Halaman

Gambar VI.4. Pompa Poros Vertical CWP PLTU Jeranjang Unit 1 & 2

Dari gambar diatas dapat diketahui Circulating Water Pump yang

dipasang di PLTU Jeranjang unit 1 & 2. Sama halnya dengan Circulating

Water Pump (CWP) pada unit 3 yang merupakan pompa dengan poros

vertikal.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

13

Halaman

VI.4 Data Operasi Circulating Water Pump (CWP) PLTU Jeranjang Unit

3

Berdasarkan data yang diperoleh selama dilakukan commissioning

test yaitu tahapan Reability Run terjadi beberapa kali Circulating Water

pump mengalami trip yaitu :

NO TANGGAL

KEJADIAN KONDISI

LEVEL AIR

LAUT

AKIBAT

1. 14/11/2012 Pkl. 04.14 CWP 2 Trip ,

dicoba start CWP 1 trip

lagi sampai 15 kali start

stop CWP.

Dibawah 1,7 m Pkl. 05.14 PLTU

akhirnya diShutdown

pada beban 25%

karena CWP tidak

bisa start

2. 15/11/2012 Pkl. 05.54 CWP 2 trip Dibawah 1,7 m CWP 1 distart

3. 16/11/2012 Pkl. 05.33 CWP 2 trip,

dicoba start CWP 1 trip

lagi

Dibawah 1,7 m Pkl. 05.48 PLTU

akhirnya dishutdown

pada beban 25%

karena CWP tidak

bisa start

3. 17/11/2012 Pkl. 06.37 CWP 2 trip,

dicoba start CWP 1 trip

lagi

Dibawah 1,7 m Pkl. 06.42 PLTU

akhirnya dishutdown

pada beban 25%

karena CWP tidak

bisa start

Tabel VI.1. Data Kejadian Trip Circulating Water Pump

Selain CWP trip karena level air laut yang surut, beberapa kali

setiap surutnya air laut PLTU harus menurunkan beban generatornya

menjadi 50% bahkan sampai 25% karena CWP hanya bisa beroperasi satu

unit saja. Bila CWP dioperasikan dua unit maka level air laut di intake

akan mengalami penurunan sampai batas minimum level yang diijinkan

sehingga CWP bisa trip.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

14

Halaman

Berikut ini ditampilkan data kondisi dimana PLTU menurunkan

beban generator karena pendinginan di kondensor tidak optimal akibat

hanya satu buah Circulating Water Pump yang beroperasi karena level air

laut surut :

NO TANGGAL

/WAKTU

PENURUNAN

BEBAN KONDISI AIR LAUT KETERANGAN

1. 18/11/2012

Pkl.00.00

Beban diturunkan dari

50% ke 25%

Level air intake

mengalami penurunan

Operasi satu

CWP

2. 19/11/2012

Pkl.09.00

Beban diturunkan dari

50% ke 25%

Level air intake

mengalami penurunan

Operasi satu

CWP

3. 20/11/2012

Pkl.00.00

Beban diturunkan dari

50% ke 25%

Level air intake

mengalami penurunan

CWP #2 sempat

trip karena level

intake < 1,7 m

4. 21/11/2012

Pkl.22.00

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Antisipasi level intake

mengalami penurunan

5. 22/11/2012

Pkl.22.00

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Antisipasi level intake

mengalami penurunan

6. 23/11/2012

Pkl.00.30

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,4m CWP #2 distop

7. 25/11/2012

Pkl.00.54

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,0m CWP #2 distop

8. 26/11/2012

Pkl.01.50

Beban diturunkan dari

80% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,17m CWP #2 distop

9. 27/11/2012

Pkl.01.24

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,2m CWP #2 distop

10. 28/11/2012

Pkl.05.28

Beban diturunkan dari

75% ke 25%

Level intake terus turun

mencapai 2,17m CWP #1 distop

11. 30/11/2012

Pkl.04.24

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,2m CWP #1 distop

12. 01/12/2012

Pkl.04.20

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,0m CWP #1 distop

13. 03/12/2012

Pkl.05.22

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,0m CWP #2 distop

14. 01/12/2012

Pkl.05.00

Beban diturunkan dari

75% ke 50%

Level intake terus turun

mencapai 2,21m CWP #1 distop

Tabel VI.2. Data Penurunan Beban

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

15

Halaman

Tabel VI.3. Data Pasang Surut Air Laut Bulan Nopember 2012

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

16

Halaman

VI.5 Analisa Penyebab Trip Circulating Water Pump (CWP) PLTU

Jeranjang Unit 3

Dari data yang telah disampaikan diatas akan dianalisa penyebab

Circulating Water Pump (CWP) pada PLTU Jeranjang unit 3 sering trip :

1. Letak kanal pengambilan air laut

Bila kita lihat dari letak kanal pengambilan air laut menuju ke areal

intake terlihat bahwa ujung kanal berhimpit dengan muara sungai. Dari

muara sungai banyak terbawa sampah sampah yang dengan mudah

akan mengalir ke areal intake.

Gambar VI.5. Kondisi Ujung Kanal Berhimpit Muara Sungai

Hal ini terbukti di bar screen maupun di traveling screen ditemukan

banyak sampah yang terbawa. Selain itu dari kegiatan inspeksi di

ketahui bahwa ruang inlet pompa juga terdapat banyak sampah yang

masih lolos dari screen, bahkan di kondensor terdapat banyak sampah

sampah kecil seperti plastik, kayu, yang lolos sampai masuk ke

kondensor.

Selain sampah muara sungai juga berpotensi membawa lumpur yang

membuat air menjadi kotor juga menimbulkan pendangkalan pada

saluran kanal sehingga kapasitas air laut yang masuk akan berkurang,

selain itu ujung kanal yang terlalu dekat dengan pantai membuat

daerah sepanjang kanal mengandung banyak pasir yang

mengakibatkan pedangkalan.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

17

Halaman

Banyaknya jumlah sampah yang menumpuk di gate pertama dan

diperparah dengan pendangkalan yang terjadi di sepanjang kanal

mengakibatkan jumlah air laut yang masuk ke intake room berkurang.

Pada akhirnya level minimum air laut di CWP kurang sehingga

menyentuh setting tripnya.

2. Elevasi Intake

Desain elevasi intake yang dibuat pada PLTU Jeranjang belum

mempertimbangkan kondisi real dimana level air laut mengalami

pasang surut yang paling rendah. Sesuai dengan gambar desain yang

telah di approve terdapat perbedaan penentuan titik acuan (0) dimana

PLTU Jeranjang Unit 1 & 3 titik 0 nya adalah Mean Sea Level (MSL)

sedangkan di Unit 3 menggunakan acuan yang berbeda, sehingga saat

pompa milik unit 3 di pasang di pondasi terdapat selisih ketinggian

inlet pompa antara desain dengan kenyataan di lapangan.

Gambar VI.6. Elevasi intake dan elevasi Circulating Water Pump

5000 mm

800 mm

CWP Unit 1&2 CWP Unit 3

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

18

Halaman

Dari gambar di atas dapat diketahui sebagai berikut :

Tinggi intake = 5800 mm

Tinggi pompa = 5000 mm

Jarak inlet ke dasar intake real = 5800 – 5000 = 800 mm

Jarak inlet ke dasar intake desain = 320 mm

Minimum submerged depth = 2700 mm dari inlet

Setting trip CWP seharusnya = 2,7 m

Setting trip CWP sekarang = 1,7 m

Dari data diatas terlihat desain jarak antara dasar intake dengan inlet

pompa adalah 320 mm sedangkan kenyataannya adalah 800 mm, jadi

posisi inlet lebih tinggi sehingga ketinggian permukaan air semakin

rendah apabila level air laut sedang surut. Pada beberapa kali operasi

dengan setting trip 2,7 m CWP sering trip pada saat level intake surut,

oleh karena itu pihak vendor akhirnya menurunkan setting trip CWP

menjadi < 1,7 m.

Dengan penurunan setting trip tersebut kinerja pompa masih bisa

optimal tetapi pada saat level air laut di intake mengalami surut

terendah dan mencapai < 1,7 ,CWP trip dan itu terjadi beberapa kali

sesuai data yang telah disampaikan, artinya upaya tersebut ternyata

tidak membuat CWP dapat beroperasi kontinu pada saat level air laut

di intake mengalami surut terendah

3. Gate antara kanal dengan intake room terhambat sampah

Dua buah gate/pintu inlet air laut ke dalam intake room sudah didesain

untuk mencukupi kebutuhan enam buah pompa jika beroperasi secara

bersamaan. Dalam kondisi gate bersih kebutuhan air di intake room

dapat tercukupi, tetapi jika kondisi gate kotor dan banyak menumpuk

sampah dimana selisih ketinggian antara kanal dan intake room dapat

mencapai 50 cm maka debit air yang masuk ke intake room akan

berkurang sehingga level air di intake pompapun berkurang.

4. Level air laut yang mengalami pasang surut

Level air laut di intake berubah-ubah mengikuti pasang surut air laut di

pantai Jeranjang. Pasang surut adalah naik atau turunnya posisi

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

19

Halaman

permukaan perairan atau samudera disebabkan oleh pengaruh gaya

gravitasi bulan dan matahari. Ada tiga sumber gaya yang saling

berinteraksi yaitu laut, matahari, dan bulan. Pasang laut menyebabkan

perubahan kedalaman perairan dan mengakibatkan arus pusaran yang

dikenal sebagai arus pasang.

Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah

gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang

periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam

50 menit.

Level air laut yang mengalami pasang surut ini menyebabkan turunnya

posisi air di intake sehingga kedalaman minimum pompa dalam air

yaitu 1,7 m tidak dapat terpenuhi pada saat surut terendah yang

menyebabkan pompa trip.

VI.5 Kebutuhan pendinginan Kondensor

Kondensor merupakan peralatan PLTU yang berfungsi merubah

fase uap menjadi cair dengan metode perpindahan panas dari uap ke media

pendingin air laut yang dipompakan oleh Circulating Water Pump (CWP)

menuju ke tube dalam kondensor dan kemudian di keluarkan ke outfall

menuju laut lagi. Adapun spesifikasi kondensor yang dipakai di PLTU

Jeranjang unit 3 adalah sebagai berikut :

Model : N-2200

Cooling Surface Area : 2200 m²

Circulating Water Flowrate : 5000 – 6500 t/h

Design Pressure Water Side : 0,35 Mpa

Volume Water Side : 8,2 m³ water room + 12,8 m³ pipe

Volume Steam Side : 49 m³

Tube Plate : Titanium-steel composite plate

Jumlah Tube : 3920 buah

Berat bersih : 26628

Untuk mengetahui performa dari kondensor dapat di analisa dari

efektivitas penukar kalor (Heat Exchanger Effectiveness) dimana

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

20

Halaman

kondensor merupakan salah satu jenis penukar kalor. Adapun rumus yang

digunakan adalah :

ε =

=

ε = efektivitas kondensor

T in = inlet temperatur cooling water ( ⁰C )

T out = outlet temperatur cooling water ( ⁰C )

T sat = temperatur saturasi ( ⁰C )

Dari rumus di atas dilakukan perhitungan sesuai data pada tabel berikut :

NO BEBAN FLOW CWP

TEKANAN CWP (P)

TEMP SATURASI

COOLING WATER

TEMPERATUR

VAKUM KONDENSOR

EFEKTIVITAS KONDENSOR

(ε)

JUMLAH CWP

OPERASI

IN OUT

MW t/h Mpa ⁰C ⁰C ⁰C Kpa % Unit

1 31,24 6.500 0,11 44,8 30,6 36,6 -91,317 42,254 2

2 30 6.500 0,13 42,1 29 35,9 -92,123 52,672 2

3 30 6.500 0,13 42,1 29 35,9 -92,118 52,672 2

4 30 6.500 0,12 43,4 29,6 36,6 -91,903 50,725 2

5 30 6.500 0,10 45 29 36,3 -91,345 45,625 2

6 23,5 6.500 0,12 42,1 28,8 34,5 -92,261 42,857 2

7 23,5 6.500 0,12 44,1 28,7 34,8 -91,112 39,610 2

8 18,9 3.550 0,08 45,2 29,8 37,8 -90,611 51,948 1

9 17,87 5.150 0,08 47,8 29,2 34,7 -89,533 29,570 1

10 16,8 4.260 0,08 43,1 29 37,2 -91,784 58,156 1

11 15 2.073 0,07 45,4 30,8 38,5 -90,411 52,740 1

12 15 1.712 0,06 46,7 30,1 36,2 -89,635 36,747 1

Tabel VI.4. Data Performa Operasi Kondensor

Dari tabel perhitungan di atas dapat diketahui bahwa efektivitas

perpindahan panas kondensor mempengaruhi nilai vakum kondensor. Pada

beban 31,24 efektivitas kondensor 42,254 % dengan nilai vakum sebesar -

91,317 kpa menunjukan bahwa proses perpindahan panas di kondensor ke

media air laut yang di suplay oleh CWP berjalan cukup bagus. Demikian

pula pada data beban 30 MW dari empat data penulis tampilkan kondisi

efektivitas kondensor yang semakin menurun dan diikuti pula dengan

penurunan nilai vakum.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

21

Halaman

Pada data beban 18,9 MW dimana air pendingin kondensor hanya

di suplay oleh satu pompa terlihat bahwa nilai vakum mulai turun hal ini

disebabkan karena flow air laut turun sehingga proses pendinginan di

kondensor kurang optimal.

Pada data beban 17,87 MW terlihat bahwa nilai vakum turun

mencapai -89,533 kpa, bila kita lihat dari flow air laut masih cukup tinggi,

setelah dilakukan investigasi ternyata kondisi tube kondensor kotor

sehingga efektivitas kondensor turun mencapai 29,570 % yang berarti

proses perpindahan panas kurang optimal.

Kondisi yang sama juga terdapat pada data terakhir beban 15 MW,

dimana vakum turun mencapai -89,635 yang disebabkan karena proses

perpindahan panas kurang optimal terlihat dari efektivitas kondensor yang

kecil. Penyebabnya selain karena kondisi tube kondensor yang kotor juga

flow air laut sebagai media pendingin sangat kecil dibawah standar

kebutuhan kondensor. Turunnya flow air laut antara lain disebabkan oleh

banyaknya sampah yang menyumbat inlet dari kondensor yang menumpuk

di filter.

Adapun penyebab sampah bisa masuk ke kondensor yaitu kinerja

dari traveling screen sebagai penangkap sampah kecil yang lolos dari bar

screen tidak optimal. Sampah tidak bisa dikeluarkan dari bucket traveling

screen karena tekanan spray air untuk mengeluarkan sampah dari traveling

screen terlalu kecil.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa peran CWP sebagai

peralatan yang mensuplai air laut ke kondensor sebagai media pendingin

sangat penting dan akan mempengaruhi performa pembangkit secara

keseluruhan. Pada beban di bawah 17 MW masih cukup digunakan satu

buah CWP dengan catatan kondisi saluran dan kondensor bersih.

Sedangkan pada beban di atas 17 MW supaya performa pembangkit stabil

maka air pendingin kondensor harus disuplai dua buah CWP.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

22

Halaman

VI.7 Solusi Peningkatan Kehandalan Operasi Circulating Water Pump

(CWP) PLTU Jeranjang Unit 3

1. Memindahkan letak muara sungai merupakan upaya untuk mengurangi

jumlah sampah yang masuk ke kanal serta mengurangi pedangkalan

kanal akibat sampah dan lumpur dari sungai yang masuk ke kanal,

upaya pemindahan muara dapat dilakukan sesuai gambar dibawah ini.

Gambar VI.7. Pemindahan Muara Sungai

2. Upaya lain untuk mengurangi jumlah sampah yang masuk ke areal

intake adalah dengan memasang saringan di ujung kanal, jadi sampah

akan tertangkap di saringan depan sebelum masuk ke kanal. Upaya ini

akan lebih efektif mengingat selama ini sampah terlanjur masuk ke

areal intake sehingga berpengaruh langsung terhadap kondisi level di

intake.

3. Menurunkan elevasi intake room merupakan salah satu usaha untuk

menjaga level intake pada nilai yang diijinkan. Adapun level terendah

di intake room pada saat kondisi air laut mengalami surut terendah

mencapai 1,6 m, ini berarti berada di bawah seting trip CWP yaitu 1,7

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

23

Halaman

m. Dengan kondisi tersebut dengan menurunkan elevasi pondasi intake

room sebesar 0,5 m sampai dengan 1 m maka level di intake room

akan terjaga pada saat level air laut mengalami surut terendah.

Gambar VI.8. Penurunan elevasi intake

4. Memperbesar gate air masuk ke intake room yang merupakan salah

satu upaya untuk meningkatkan debit air yang masuk ke intake

terutama pada saat banyak sampah yang menghambat aliran.

Q₁ = Q₂ (persamaan kontinuitas)

A₁.V₁ = A₂.V₂

Dimana Q₁ = debit aliran di gate (m³/h)

A₁ = luas penampang melintang gate (m²)

V₁ = kecepatan rata-rata aliran gate (m/h)

Q₂ = debit aliran di saluran CWP (m³/h)

A₂ = luas penampang melintang saluran CWP (m²)

V₂ = kecepatan rata-rata aliran saluran CWP (m/h)

Dari persamaan kontinuitas dapat dihitung minimal luas gate masuk

intake room sebagai berikut :

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

24

Halaman

Kebutuhan debit minimal untuk satu unit PLTU adalah 6500 t/h

dengan mengoperasikan dua buah CWP, maka :

Q₂ = 6500 t/h = 6500 m³/h

Dimana diameter saluaran CWP d = 1 m, maka luas penampang

saluran :

A₂ =

= ¼. (3,14).(1)² = 0,785 m²

V₂ = Q₂/A₂ = 6500 / 0,785 = 8280,255 m/s

Untuk tiga unit PLTU maka luas penampang saluran menjadi :

A₂ total = 3 x A₂ = 3 x 0,785 = 2,355 m²

Maka sesuai persamaan kontinuitas jika debit dan kecepatan sama

maka luas penampang gate (A₁) = luas penampang saluran (A₂)

Asumsi jika sampah menumpuk dan menghambat gate sampai 50%

penampang gate maka luas minimal gate yang diperlukan adalah :

A₁ minimal = A₂ total / 50% = 4,71 m² (untuk dua gate)

Jadi untuk masing-masing gate luas penampang minimal adalah :

A₁ = 4,71 / 2 = 2,355 m²

d₁ =

=

= 3 = 1,732

jadi diameter minimal masing-masing gate = 1,732 m dimana

diameter gate existing sebesar 1,4 m.

5. Memperbesar tekanan spray traveling screen supaya sampah bisa

dikeluarkan atau dilepaskan dari bucket traveling screen.

6. Membuat pipa saluran pengambilan air laut di kedalaman laut yang

menuju ke intake. Dengan upaya ini diharapkan air laut yang diambil

di kedalaman lebih bersih dari sampah dan kontinuitasnya terjaga.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

25

Halaman

BAB VII

KESIMPULAN

1. Penyebab trip Circulating Water Pump (CWP) PLTU Jeranjang Unit 3

adalah turunnya level air laut yang dipengaruhi oleh :

a. Sampah yang masuk ke kanal dan pedangkalan lumpur di kanal

menuju intake

b. Elevasi intake yang terlalu tinggi

c. Banyak sampah di gate antara kanal dengan intake room

d. Pasang surut air laut terutama pada saat surut terendah.

2. Efektivitas kondensor sebagai alat penukar kalor sangat di pengaruhi oleh

kebersihan tube kondensor dan kelancaran suplai air pendingin dari

Circulating Water Pump yang pada akhirnya mempengaruhi performa

PLTU.

3. Solusi untuk meningkatkan kehandalan Circulating Water Pump sebagai

pendingin utama kondensor adalah :

a. Memindahkan letak muara sungai untuk mengurangi lumpur dan

sampah.

b. Memasang saringan di ujung kanal.

c. Menurunkan elevasi intake sebesar 0,5 – 1 m

d. Memperbesar dua lubang gate antara kanal dengan intake room

menjadi minmal berdiameter =1,732 m

e. Membuat saluran pipa di kedalaman laut

f. Memperbesar tekanan spray air di traveling screen

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

26

Halaman

BAB VIII

TINDAKAN YANG DISARANKAN

Dari pembahasan di atas perlu diambil tindakan untuk meningkatkan

kehandalan operasi Circulating Water Pump adalah :

1. Upaya mengurangi sampah dan lumpur yang masuk ke kanal perlu

dipindahkan letak muara sungai.

2. Memasang saringan di ujung kanal serta membersihkan kanal, intake,

saluran CWP, dan tube kondensor secara rutin.

3. Melakukan redesain untuk menurunkan elevasi intake, memperbesar gate

masuk intake room, dan membuat saluran pipa di kedalaman laut.

4. Dalam pembuatan desain intake agar mempertimbangkan kondisi real di

lokasi seperti pasang surut air laut, letak intake yang tepat, kondisi

kebersihan air laut dan lain sebagainya.

ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI

CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3

REFERENSI

PT PLN (Persero), Book Contract PLTU NTB 1 X 25 MW Mechanical Drawing,

Indonesia, Jakarta

Holman J.P, Perpindahan Kalor terjemahan Ir. E Jasjfi, MSc, Jakarta, Erlangga,

1984.

Pande M.V., Dy.Director. NPTI, Nagpur, Energy Audit of Condenser and

Condenser Cooling Water System

Holman J.P, Perpindahan Kalor terjemahan Ir. E Jasjfi, MSc, Jakarta, Erlangga,

1984.

www.pasanglaut.com. Tabel Pasang Surut Air Laut Ampenan.