TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH BEBAN TERHADAP EFISIENSI

GENERATOR PLTU DI PT PJB UNIT PEMBANGKITAN

MUARA KARANG

Diajukan guna melengkapi syarat dalam

mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Disusun Oleh :

Nama : Wawan Setyawan

NIM : 41412120037

Program Studi : Teknik Elektro

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA

JAKARTA

2014

http://digilib.mercubuana.ac.id/

ii

http://digilib.mercubuana.ac.id/

iii

http://digilib.mercubuana.ac.id/

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah…puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas

rahmat, berkah dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini. Shalawat serta salam penulis curahkan kepada baginda nabi besar

Muhammad SAW, yang telah menuntun kita ke jalan yang benar. Penyusunan

Tugas Akhir ini ditujukan untuk menyelesaikan Studi Teknik Elektro Universitas

Mercu Buana Jakarta. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Tugas

Akhir ini. Ucapan terima kasih terutama penulis sampaikan kepada Yth :

1. Ir. Budi Yanto Husodo, MSc selaku Dosen pembimbing.

2. Ir. Yudhi Gunadi, MT. selaku ketua Program Studi Teknik Elektro

Universitas Mercu Buana Jakarta.

3. Bli I gusti Putu Yudistirawan, ST.,MSi. dan Bapak Subur serta Bapak

Hendik Hidayatullah, ST selaku Pembimbing lapangan di PT. PJB Muara

Karang.

4. Teman-teman karyawan PT.PJB yang telah membantu.

5. Kedua orangtuaku, saudara- saudaraku dan keluarga besarku yang telah

banyak memberikan banyak motivasi baik secara moril maupun materil

http://digilib.mercubuana.ac.id/

v

6. Teman-teman S-1 Teknik Elektro Angkatan 22 Universitas Mercu Buana

Jakarta yang selalu membantu memberikan informasi dan sharing.

Jakarta, Juni 2014

Penyusun

http://digilib.mercubuana.ac.id/

vi

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERNYATAAN .................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iii

ABSTRAK ................................................................................................................ iv

KATA PENGANTAR .............................................................................................. v

DAFTAR ISI ............................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 3

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 3

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................................... 4

1.4.1 Manfaat ................................................................................................ 4

1.4.1.1 Untuk Perusahaan .............................................................................. 4

1.4.1.2 Untuk Masyarakat Umum ................................................................. 4

1.4.2 Tujuan .................................................................................................. 4

1.5 Metodologi Penelitian ............................................................................. 4

1.6 Sistematika Penulisan .............................................................................. 5

http://digilib.mercubuana.ac.id/

vii

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 6

2.1 Generator Sinkron ................................................................................. 6

2.1.1 Prinsip Kerja Generator Sinkron ........................................................ 6

2.1.2 Rangkain Ekivalen Generator Sinkron .............................................. 8

2.1.3 Diagram Fasor Generator Sinkron ..................................................... 10

2.2 Sistem Eksitasi ...................................................................................... 12

2.2.1 Pengertian Sistem Eksitasi ................................................................. 12

2.2.2 Jenis – Jenis Sistem Eksitasi .............................................................. 13

2.3 Rugi – Rugi Generator Sinkron ............................................................ 17

2.3.1 Rugi – Rugi Tembaga ......................................................................... 18

2.3.2 Rugi – Rugi Inti Besi ........................................................................... 18

2.3.3 Rugi – Rugi Sikat ................................................................................ 21

2.3.4 Rugi – Rugi Mekanis .......................................................................... 21

2.3.5 Rugi – Rugi Beban Tersebar ............................................................... 22

2.4 Daya Listrik ............................................................................................. 22

2.4.1 Daya Aktif ............................................................................................ 23

2.4.2 Daya Reaktif ......................................................................................... 24

2.4.3 Daya Semu ........................................................................................... 26

2.5 Faktor Daya ............................................................................................. 28

2.6 Satuan Per Unit ....................................................................................... 29

2.7 Efisiensi Generator .................................................................................. 30

http://digilib.mercubuana.ac.id/

viii

2.8 Percobaan Open Circuit Generator Sinkron ........................................... 31

2.9 Percobaab Short Circuit Generator Sinkron ........................................... 33

BAB III KEADAAN UMUM ................................................................................... 36

3.1 Sistem Pembangkitan Muara Karang ..................................................... 36

3.2 Konfigurasi PLTU Muara Karang ......................................................... 38

3.3 Data Generator ....................................................................................... 39

3.4 Data Generator Short Circuit Test dan Open Circuit Test ..................... 41

3.5 Data Pembebanan Generator .................................................................. 42

BAB IV PEMBAHASAN ......................................................................................... 56

4.1 Hasil Perhitungan ................................................................................... 56

4.1.1 Perhitungan Rugi – Rugi Total ........................................................... 56

4.1.2 Perhitungan Efisiensi Generator ......................................................... 79

4.2 Pembahasan ............................................................................................ 101

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 104

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 105

LAMPIRAN

http://digilib.mercubuana.ac.id/

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Nilai koefisien steinmetz histerisis 19

Tabel 3.1 Daya terpasang di Unit Pembangkitan Muara Karang 37

Tabel 3.2 Generator Short Circuit Tes 41

Tabel 3.3 Generator Open Circuit Tes 41

Tabel 3.4 Pembebanan generator pada tanggal 19 Mei 2014 42

Tabel 3.5 Pembebanan generator pada tanggal 20 Mei 2014 44

Tabel 3.6 Pembebanan generator pada tanggal 21 Mei 2014 46

Tabel 3.7 Pembebanan generator pada tanggal 22 Mei 2014 48

Tabel 3.8 Pembebanan generator pada tanggal 23 Mei 2014 50

Tabel 3.9 Pembebanan generator pada tanggal 24 Mei 2014 52

Tabel 3.10 Pembebanan generator pada tanggal 25 Mei 2014 54

Tabel 4.1 Rugi – rugi generator pada tanggal 19 Mei 2014 58

Tabel 4.2 Rugi – rugi generator pada tanggal 20 Mei 2014 60

Tabel 4.3 Rugi – rugi generator pada tanggal 21 Mei 2014 62

Tabel 4.4 Rugi – rugi generator pada tanggal 22 Mei 2014 64

Tabel 4.5 Rugi – rugi generator pada tanggal 23 Mei 2014 66

Tabel 4.6 Rugi – rugi generator pada tanggal 24 Mei 2014 68

Tabel 4.7 Rugi – rugi generator pada tanggal 25 Mei 2014 70

http://digilib.mercubuana.ac.id/

x

Tabel 4.8 Efisiensi generator pada tanggal 19 Mei 2014 80

Tabel 4.9 Efisiensi generator pada tanggal 20 Mei 2014 82

Tabel 4.10 Efisiensi generator pada tanggal 21 Mei 2014 84

Tabel 4.11 Efisiensi generator pada tanggal 22 Mei 2014 86

Tabel 4.12 Efisiensi generator pada tanggal 23 Mei 2014 88

Tabel 4.13 Efisiensi generator pada tanggal 24 Mei 2014 90

Tabel 4.14 Efisiensi generator pada tanggal 25 Mei 2014 92

http://digilib.mercubuana.ac.id/

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron 8

Gambar 2.2 Penyederhanaan Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron 9

Gambar 2.3 Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron Tiga Fasa 10

Gambar 2.4 Diagram Fasor Generator Sinkron 12

Gambar 2.5 sistem eksitasi dengan sikat (Brush Excitation) 13

Gambar 2.6 Sistem eksitasi tanpa sikat (Brushless Excitation) 16

Gambar 2.7 Rangkaian resistif 23

Gambar 2.8 Rangkian Induktor 26

Gambar 2.9 Rangkaian sumber dengan beban aktif dan reaktif induktif. 26

Gambar 2.10 Segitiga Daya 28

Gambar 2.11 Open-circuit Characteristic (OCC) Curve 32

Gambar 2.12 Curva rugi inti 33

Gambar 2.13 Short Circuit Characteristic (SCC) Curve 34

Gambar 3.1 Generator di PLTU Muara Karang 39

Gambar 4.1 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 19 Mei 2014 (Senin) 72

Gambar 4.2 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 20 Mei 2014 (Selasa) 73

http://digilib.mercubuana.ac.id/

xii

Gambar 4.3 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 21 Mei 2014 (Rabu) 74

Gambar 4.4 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 22 Mei 2014 (Kamis) 75

Gambar 4.5 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 23 Mei 2014 (Jumat) 76

Gambar 4.6 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 24 Mei 2014 (Sabtu) 77

Gambar 4.7 Grafik rugi – rugi total generator terhadap perubahan arus

beban pada tanggal 25 Mei 2014 (Minggu) 78

Gambar 4.8 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 19 Mei 2014 (senin) 94

Gambar 4.9 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 20 Mei 2014 (selasa) 95

Gambar 4.10 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 21 Mei 2014 (rabu) 96

Gambar 4.11 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 22 Mei 2014 (kamis) 97

Gambar 4.12 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 23 Mei 2014 (jumat) 98

http://digilib.mercubuana.ac.id/

xiii

Gambar 4.13 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 24 Mei 2014 (sabtu) 99

Gambar 4.14 Grafik efisiensi generator terhadap perubahan beban pada

tanggal 25 Mei 2014 (minggu) 100

Gambar 4.15 Grafik kenaikan arus eksitasi akibat kenaikan daya reaktif 102

Gambar 4.16 Grafik kenaikan arus generator akibat kenaikan daya reaktif 103

http://digilib.mercubuana.ac.id/

xiv

http://digilib.mercubuana.ac.id/