umum generator

BAB II

GENERATOR

II.1. Umum

Salah satu bagian besar dari sistem tenaga listrik adalah stasiun pembangkit

tenaga listrik. Stasiun pembangkit tenaga listrik tersebut dapat berupa generator yang

digerakkan dengan tenaga gas, tenaga air, tenaga diesel dan lain sebagainya. Pokok

utama dalam pengadaan sistem tenaga listrik adalah bagian dari pembangkitnya atau

dalam hal ini generatornya. Apabila suatu sistem pembangkit terganggu, maka seluruh

sistem tenaga listrik akan terhenti pengoperasiannya.

Penyebab gangguan pada sistem pembangkit terdiri atas dua bagian yaitu:

1. Gangguan dari luar generator, yaitu gangguan dalam sistem yang dihubungkan

generator.

2. Gangguan di dalam generator.

3. Gangguan pada mesin penggerak generator.

Dari ketiga jenis gangguan di atas, bila salah satu generator yang bekerja secara

paralel mengalami gangguan, kemungkinan besar generator yang sedang beroperasi tidak

sanggup lagi untuk memikul beban keseluruhannya. Oleh sebab itu diperlukan

perhitungan besarnya beban yang harus diputuskan secara tiba-tiba agar dapat diperoleh

kestabilan sistem. Dalam hal ini, pemutusan beban diusahakan berlangsung secara

otomatis dan dengan waktu yang relatif singkat.

II.2. Prinsip Kerja Generator

Generator serempak (sinkron) adalah suatu penghasil tenaga listrik dengan

landasan hukum Faraday. Jika pada sekeliling penghantar terjadi perubahan medan

magnet, maka pada penghantar tersebut akan dibangkitkan suatu gaya gerak listrik (GGL)

yang sifatnya menentang perubahan medan tersebut. Untuk dapat terjadinya gaya gerak

listrik (GGL) tersebut diperlukan dua kategori masukan, yaitu:

1. Masukan tenaga mekanis yang akan dihasilkan oleh penggerak mula (prime

mover).

2. Arus masukan (If) yang berupa arus searah yang akan menghasilkan medan

magnet yang dapat diatur dengan mudah.

Di bawah ini akan dijelaskan secara sederhana cara pembangkitan listrik dari

sebuah generator.

U S

Φ Sumbu PutarIf

If

Gambar 2.1. Sistem Pembangkitan Generator Sinkron

dimana:

If : Arus medan

U – S : Kutub generator

Sumbu Putar : Poros Generator

Φ : Fluks medan

Apabila rotor generator diputar pada kecepatan nominalnya, dimana putaran

tersebut diperoleh dari putaran penggerak mulanya (prime mover), kemudian pada

kumparan medan rotor diberikan arus medan sebesar If, maka garis-garis fluksi yang

dihasilkan melalui kutub-kutub inti akan menghasilkan tegangan induksi pada kumparan

jangkar stator sebesar:

Ea = C. n. Ф

dimana:

Ea : Tegangan induksi yang dibangkitkan pada jangkar generator

C : Konstanta

n : Kecepatan putar

Ф : Fluksi yang dihasilkan oleh arus penguat (arus medan)

Apabila generator digunakan untuk melayani beban, pada kumparan jangkar

generator akan mengalir arus. Untuk generator 3 fasa, setiap belitan jangkar akan

memilki beda fasa sebesar 120°.

120˚

120˚ 120˚

FASA 1

FASA 2

FASA 3

Gambar 2.2. Kumparan 3 Fasa

II.3. Konstruksi Generator

Generator terdiri dari dua bagian yang paling utama, yaitu:

1. Bagian yang diam (stator).

2. Bagian yang bergerak (rotor).

Gambar 2.3. Konstruksi Generator Sinkron

II.3.1. Bagian yang diam (Stator)

Bagian yang diam (stator) terdiri dari beberapa bagian, yaitu:

1. Inti stator.

Bentuk dari inti stator ini berupa cincin laminasi-laminasi yang diikat serapat

mungkin untuk menghindari rugi-rugi arus eddy (eddy current losses). Pada inti

ini terdapat slot-slot untuk menempatkan konduktor dan untuk mengatur arah

medan magnetnya.

2. Belitan stator.

Bagian stator yang terdiri dari beberapa batang konduktor yang terdapat di dalam

slot-slot dan ujung-ujung kumparan. Masing-masing slot dihubungkan untuk

mendapatkan tegangan induksi.

3. Alur stator.

Merupakan bagian stator yang berperan sebagai tempat belitan stator ditempatkan.

4. Rumah stator.

Bagian dari stator yang umumnya terbuat dari besi tuang yang berbentuk silinder.

Bagian belakang dari rumah stator ini biasanya memiliki sirip-sirip sebagai alat

bantu dalam proses pendinginan.

II.3.2. Bagian yang bergerak (Rotor)

Rotor adalah bagian generator yang bergerak atau berputar. Antara rotor dan

stator dipisahkan oleh celah udara (air gap). Rotor terdiri dari dua bagian umum, yaitu:

1. Inti kutub

2. Kumparan medan

Pada bagian inti kutub terdapat poros dan inti rotor yang memiliki fungsi sebagai

jalan atau jalur fluks magnet yang dibangkitkan oleh kumparan medan. Pada kumparan

medan ini juga terdapat dua bagian, yaitu bagian penghantar sebagai jalur untuk arus

pemacuan dan bagian yang diisolasi. Isolasi pada bagian ini harus benar-benar baik

dalam hal kekuatan mekanisnya, ketahanannya akan suhu yang tinggi dan ketahanannya

terhadap gaya sentrifugal yang besar.

Konstruksi rotor untuk generator yang memiliki nilai putaran relatif tinggi

biasanya menggunakan konstruksi rotor dengan kutub silindris atau ”cylinderica poles”

dan jumlah kutubnya relatif sedikit (2, 4, 6). Konstruksi ini dirancang tahan terhadap

gaya-gaya yang lebih besar akibat putaran yang tinggi.

Gambar 2.4. Konstruksi Rotor Kutub Silindris

Untuk putaran generator yang relatif rendah atau sedang (kurang dari 1000 rpm),

dipakai konstruksi rotor dengan kutub menonjol atau ”salient pole” dengan jumlah kutub-

kutub yang relatif banyak.

Gambar 2.5. Konstruksi Generator Kutub Menonjol

Pada prinsipnya, salah satu dari penghantar atau kutub-kutub ini dibuat sebagai

bagian yang tetap sedangkan bagian-bagian yang lainnya dibuat sebagai bagian yang

berputar.

II.4. Pengaturan Putaran

Putaran adalah salah satu faktor yang penting yang memberi pengaruh besar terhadap

tegangan yang timbul oleh arus bolak-balik (alternating current). Frekuensi listrik yang

dihasilkan oleh generator sinkron harus sebanding dengan kecepatan putar generator

tersebut. Dalam hal ini, rotor sebagai bagian yang bergerak terdiri atas rangkaian-

rangkaian elektromagnet dengan arus searah (DC) sebagai sumber arusnya. Medan

magnet rotor akan bergerak sesuai dengan arah putaran rotor. Untuk menjaga putaran

tetap konstan, maka pada penggerak mula (prime mover) dilengkapi governor. Governor

itu sendiri adalah suatu alat yang berfungsi mengatur putaran tetap konstan pada keadaan

yang bervariasi.

Besar kecepatan putaran generator dapat dihitung melalui persamaan berikut:

pfn .120

=

dimana:

n = kecepatan putaran (rpm)

f = frekuensi (Hz)

p = jumlah kutub

Tegangan dan arus bolak-balik (AC) yang dihasilkan oleh generator umumnya

mempunyai frekuensi diantara 50 Hz – 60 Hz. Untuk menentukan jumlah pasang kutub

(p) atau kecepatan putar rpm (n), besarnya frekuensi harus sebanding dengan jumlah

kutub dan kecepatan putarannya.

II.5. Pengaturan Tegangan

Tegangan generator sinkron dalam keadaan berbeban akan lebih rendah nilainya

daripada tegangan generator sinkron dalam keadaan tanpa beban. Nilai relatif, yaitu nilai

selisih antara tegangan dalam keadaan berbeban penuh dengan keadaan tanpa beban

biasanya disebut dengan regulasi tegangan atau voltage regulation (VR).

%100xV

VVVR

FL

FLNL −=

dimana:

VR = regulasi tegangan (voltage regulation)

VNL = tegangan tanpa beban (no load voltage)

VFL = tegangan beban penuh (full load voltage)

Generator-generator sekarang dirancang dan dibuat untuk tegangan yang

bervariasi akibat dari adanya variasi arus jangkar atau variasi beban yang menimbulkan

turunnya tegangan (voltage drop) pada kumparan jangkar yang bervariasi pula. Jatuhnya

tegangan impedansi tersebut tergantung kepada besar arus dan faktor daya beban. Dengan

pengaturan arus eksitasi, tegangan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Untuk

menaikkan tegangan, arus eksitasi dapat ditambah dan berlaku juga sebaliknya.

Yang dimaksud dengan eksitasi atau biasa disebut sistem penguatan adalah suatu

perangkat yang memberikan arus penguat (If) kepada kumparan medan generator arus

bolak-balik (alternating current) yang dijalankan dengan cara membangkitkan medan

magnetnya dengan bantuan arus searah.

Sistem penguatan dapat digolongkan berdasarakan cara penyediaan tenaganya,

yaitu:

1. Sistem penguatan sendiri.

2. Sistem penguatan terpisah.

Untuk generator berkapasitas besar umumnya digunakan sistem penguatan

sendiri. Sistem penguatan ini digunakan pada generator tanpa sikat (brushless alternator).

Generator tanpa sikat ini mempunyai exiter yang kumparan jangkarnya pada rotor dan

kumparan medannya pada stator. Arus penguatan didapat dari induksi magnet sisa

(remanensi) pada stator generator utama yang diberikan oleh stator generator penguat.

Arus tersebut diatur terlebih dahulu oleh AVR (automatic voltage regulator) yang

merupakan alat pengatur tegangan yang bekerja secara otomatis. AVR dalam hal ini

melakukan pengaturan tegangan. Arus yang dihasilkan oleh rotor generator penguat akan

disearahkan dengan menggunakan dioda putar (rotating diode) yang ikut berputar dengan

kedua rotor generator yang berputar. Sistem penguatan sendiri dipasang pada ujung poros

generator utamanya.

AUTOMATIC VOLTAGEREGULATOR

EXCITERSTATOR

EXCITERROTOR

ROTATINGDIODES

SHAFT

MAINROTOR

MAINSTATOR

OUTPUT

Gambar 2.6. Self Excited AVR Controlled Generator

Sebagai salah satu contoh sistem eksitasi penguatan sendiri yang dipakai adalah

sistem eksitasi penguatan sendiri dengan menggunakan magnet permanen (permanent

magnet generator excited-AVR controlled generators). Dalam hal ini, generator magnet

permanen (PMG) berperan memberikan suplai untuk sistem eksitasi melalui AVR

dimana AVR berperan sebagai alat untuk mengontrol tingkat eksitasi yang disediakan

untuk medan exiternya. AVR akan memberikan respon terhadap sinyal tegangan yang

dirasakannya melalui transformator berisolasi (isolating transformer) dari kumparan

stator utama. Dengan mengendalikan suplai yang rendah dari medan eksitasinya, kontrol

untuk suplai yang tinggi yang diperlukan pada medan exiter dapat terpenuhi melalui

keluaran penyearah dari stator eksitasi. Sistem ini menghasilkan sumber eksitasi yang

konstan dan mampu menyediakan start motor yang tinggi dan juga memiliki kekebalan

terhadap gangguan berbentuk gelombang (waveform distortion) pada keluaran stator

utama yang dapat terjadi karena adannya beban yang non linear. AVR akan merasakan

tegangan dua fasa rata-rata mendekati regulasi tegangan yang diinginkan. AVR ini juga

mampu mendeteksi perubahan kecepatan mesin dan dapat mengatasi tegangan turun

sebagai akibat turunnya kecepatan putaran mesin dibawah frekuensi yang telah

ditentukan sehingga dapat menghindari eksitasi berlebih pada saat kecepatan mesin

rendah dan memperhalus dampak dari perubahan beban (load switching) untuk

menghindari kerusakan mesin. Sistem ini juga menyediakan proteksi untuk eksitasi

berlebih yang bekerja dengan waktu tunda tertentu ketika terjadi lonjakan tegangan

medan eksitasi.

MGS STANDARD

AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR

ISOLATING TRANSFORMER

(If fitted)

PMGROTOR

PMGSTATOR

EXCITERSTATOR

ROTATINGDIODES

EXCITERROTOR

SHAFT

MAINROTOR

MAINSTATOR

OUTPUT

Gambar 2.7. Permanent Magnet Generator (PMG) Exciter

II.6. GPC (Generator Paralelling Controller)

GPC adalah suatu unit (alat) yang berfungsi sebagai pengontrol dan pengaman

generator. GPC akan mengeluarkan semua kebutuhan serta tugas-tugas untuk mengontrol

dan memproteksi operasi sebuah generator tanpa harus memperhatikan penggunaan

generator tersebut.

Hal ini berarti GPC dapat digunakan untuk berbagai tipe aplikasi seperti:

1. Satu generator (generator tunggal).

2. Kontrol beragam beban generator.

3. Beban utama yang tetap (dasar beban).

Gambar 2.8. Generator Paralelling Controller (GPC)

Sistem pengukuran GPC adalah melalui tegangan 3 fasa yang diukur pada

tegangan generator, arus generator dan tegangan bus utama.

II.6.1. Kontrol Fungsi

Kontrol fungsi dari GPC ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Dinamik sinkronisasi.

a. Perubahan frekuensi.

b. Check tegangan.

c. Kompensasi waktu tunda pemutus.

d. Pemeriksaan urutan fasa.

2. Beban tetap (dasar beban) jalannya generator.

3. Berjalannya frekuensi yang tetap pada generator yang berdiri sendiri.

4. Pembagian beban antar generator dengan beban beragam serta pengontrol

frekuensi.

5. Output rele untuk speed governor.

6. Output rele untuk menutup dan membukanya pemutus generator.

7. Mengatur ramp – up dan ramp – down dari beban generator.

8. Output rele untuk start – stop generator berikutnya (berdasarakan tinggi

rendahnya beban).

II.6.2. Fungsi Proteksi Generator

Proteksi terhadap generator yang terdapat pada operasi sistem GPC dapat dibagi

atas dua kelompok, yaitu proteksi untuk:

1. Daya balik (reverse power).

2. Over current (dengan 2 level).

Fungsi proteksi terhadap generator dapat dipilih untuk mengaktifkan salah satu

dari empat rele yang dapat disusun. Opsi A dan Opsi B tidak dapat dipilih pada waktu

yang bersamaan diantara fungsi keduanya.

a. Opsi A

1. Vector jump.

2. dtdf (rocof).

3. Over voltage (2 level).

4. Low voltage (2 level).

5. Over frekuensi (2 level).

6. Low frekuensi (2 level).

b. Opsi B Bus Proteksi

1. Over voltage (2 level).

2. Low voltage (2 level).

3. Over frekuensi (2 level).

4. Low frekeunsi (2 level).

c. Opsi D Tegangan, VAR/Power Factor Control

Pemilihan yang dipilih pada opsi D dapat diaktifkan dengan cara pemilihan mode

dari GPC itu sendiri (mode input 4, 5 dan 6).

d. Opsi E Analog Governor dan Output AVR Control

Pemilihan opsi E memerlukan papan tambahan yang akan diletakkan pada slot #4

yaitu pada terminal 65 – 72 dimana ada dua output analog hadir berkisar ±20 mA. Output

ini diberi penguatan terpisah. Bagian GPC yang terakhir adalah output aktif (tidak

memerlukan tambahan tegangan dari luar).

e. Opsi F1, 2x Transducer Output

Pemilihan opsi F1, berarti ada sebuah papan tambahan yang akan ditambahkan

pada slot #6 (terminal 90 – 97) dimana terdapat dua output analog (0 – 20 mA). Output

diberi penguatan terpisah dan di GPC terakhir outputnya adalah output aktif (tidak

memerlukan tambahan tegangan dari luar).

Unit GPC dikemas dalam papan-papan slot. Beberapa ada yang telah standar

(tidak dapat diubah-ubah) dan ada juga beberapa yang dapat diubah-ubah untuk tiap opsi-

opsinya.

Slot #1 standard terminal 1 -28

Slot #2 terminal 29 – 34



Slot #5 standard terminal 73 – 89


Slot #7 tidak digunakan terminal 98 – 125


Di samping slot-slot ini, terdapat sebuah papan komunikasi tambahan (Rs 232 PC

servis) tempat berlangsungya pemrogaman dari set point, waktu, display dan sebagainya.

II.7. PLC

Programmable Logic Controller (PLC) meupakan suatu bentuk pengontrol

berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk

menyimpan instruksi-instruksi dan mengimplementasikan fungsi-fungsi seperti logic,

sequencing, timing, counting dan aritmatika untuk mengontrol mesin-mesin dan proses-

proses yang terjadi.

PLCINPUT OUTPUT

PROGRAM

Gambar 2.9. Blok Pengontrol PLC

PLC sama halnya dengan komputer namun bedanya komputer dioptimalkan untuk

tugas-tugas perhitungan dan penyajian data, sedangkan PLC dioptimalkan untuk tugas-

tugas pengontrolan dan pengoperasian di dalam lingkungan industri.

Dengan demikian dapat diambil kesimpulan PLC memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Kokoh dan dirancang tahan terhadap getaran, suhu, kelembaban dan kebisingan.

2. Antar muka untuk input dan output telah tersedia di dalamnya.

3. Mudah diprogram dan menggunakan bahasa pemrogaman yang mudah dipahami

yang sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi logika dan penyambungan.

PERANGKAT

MEMORI

PROSESOR

CATU DAYA

OUTPUTANTAR MUKA

INPUTANTAR MUKA

Gambar 2.10. Diagram Blok PLC

Umumnya sebuah sistem PLC memiliki komponen-komponen dasar. Komponen-

komponen ini adalah unit prosesor, memori, unit catu daya, bagian antar muka input –

output dan perangkat pemrogaman.

1. Unit Prosesor Utama atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang berisi

mikroprosesor yang mengintrepentasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan

tindakan pengontrolan sesuai dengan program yang tersimpan di dalam memori

lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-

sinyal kontrol ke output antar muka.

2. Unit catu daya diperlukan untuk mengkonversikan tegangan AC sumber menjadi

tegangan DC 5V yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian dalam

modul-modul input/output antar muka.

3. Perangkat pemrogaman digunakan untuk memasukkan program yang dibutuhkan

ke dalam memori. Program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat ini

yang kemudian dipindahkan ke dalam unit memori PLC.

4. Unit memori adalah tempat dimana program yang digunakan untuk melaksanakan

tindakan-tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor disimpan.

5. Bagian input dan output adalah antar muka dimana prosesor menerima informasi

ke perangkat-perangkat eksternal.

II.8. Operasi Paralel Generator

Operasi paralel pusat-pusat tenaga listrik pada dasarnya merupakan perluasan

kerja paralel satu generator dengan generator lain dengan tambahan resistansi dan

reaktansi saluran-saluran interkoneksi yang biasa disebut sinkronisasi.

Dalam melakukan sinkronisasi generator harus memenuhi beberapa syarat, yaitu:

1. Tegangan apitan dari generator yang akan diparalelkan harus sama dengan

tegangan jaringan.

2. Frekuensi generator harus sama dengan frekuensi jaringan.

3. Sudut fasa dari dari fasa-fasa yang dihubungkan satu sama lain harus sama besar.

4. Urutan fasa kelima generator harus sama dan urutan fasa generator yang akan

diparalelkan harus sama dengan jaringan.

Dimisalkan lima generator G1, G2, G3, G4 dan G5 yang bekerja paralel seperti pada

gambar berikut.

AC

AC

AC

AC

AC

G1

G2

G3

G4

G5

X1

X2

X3

X4

X5

R1

R2

R3

R4

R5

E1

E2

E3

E4

E5

Gambar 2.11. Operasi Paralel Lima Generator

Terlihat masing-masing generator memiliki impedansi Z1, Z2, Z3, Z4 dan Z5 yang

tediri dari resistansi R1, R2, R3, R4, R5 dan X1, X2, X3, X4 dan X5. Gaya gerak

listrik yang diinduksikan dalam masing-masing mesin adalah E1, E2, E3, E4 dan

E5. Untuk mempermudah, diambil contoh operasi paralel untuk dua generator.

1E 2E

rE

sI

Gambar 2.12. Paralel Dua Generator Reaktansi Diabaikan

1E 2E

rE

sI

Gambar2.13. Paralel Dua Generator Resistensi Diabaikan

Misalkan untuk keadaan khusus dimana reaktansi kedua mesin diabaikan. Dalam keadaan

demikian, kedua GGL E1 dan E2 memiliki selisih fasa 180˚ (gambar 2.12) dan resultan Er

hampir tegak lurus terhadap E1 dan E2.

Besar arus sinkronisasi dapat dinyatakan dengan persamaan:

( )21 ZZErIs+

=

Misalkan kini kedua mesin hanya memiliki reaktansi mendekati nol. Arus sinkronisasi Is

akan tegak lurus terhadap GGL Er atau sefasa dengan GGL salah satu mesin, misalkan E2

(gambar 2.13). dalam hal ini mesin 2 akan memberi daya nyata kepada mesin 1 agar

mesin dapat berjalan. Dengan demikian, dapat disimpulkan reaktansi mutlak diperlukan

untuk paralel generator.

Bila dua generator berada dalam keadaan sinkronisasi penuh. Maka kedua GGL

yang diinduksikan adalah sama dan berbeda fasa 180˚, sebagaimana terlihat pada gambar

2.14, dan tidak terdapat arus mengalir dalam rangkaian setempat. Bilamana kedua GGL

sama besarnya tetapi berbeda fasa tidak tepat 180˚ maka resultan GGL Er bergerak di

dalam rangkaian setempat dan mengakibatkan mengalirnya arus sinkronisasi.

01E 2E

Gambar 2.14. Arus Sinkronisasi Penuh

rE

1E2E

2E

α θ 1φ2φ

Gambar 2.15. Arus Sinkronisasi Tidak Penuh

Misalkan beda fasa antara kedua GGL sebesar α dan E1=E2=E, maka resultan GGL Er

adalah:

−°

=2

180cos2 αEEr

E

E

E

E

α

α

α

α

=

=

=

−°=

22

2sin2

290cos2

Pendekatan di atas berlaku jika sudut α memiliki nilai yang kecil sekali. Besar arus

sinkronisasi Is adalah:

ZEI r

s =

ZEα

=

Dengan catatan bahwa Is tertinggal fasa sebesar θ, dimana:

= −

RX

tg s1θ

Dimana Z merupakan impedansi gabungan per fasa dari kedua generator atau generator

dengan jaringan yang memiliki kekuatan yang tak terhingga. Bila reaktansi generator

diketahui, maka arus sinkronisasinya:

ss X

EI =

dan tertinggal fasa 90˚ dengan GGL resultan Er.

AC

AC

AC

AC

AC

LOAD200 KVA380 V

400 V/20KV

400 V/20 KV

400 V/20 KV

Gambar 2.16. Paralel Lima Generator Melayani Beban

Adapun prosedur sinkronisasi generator-generator yang bekerja paralel dapat

disusun sebagai berikut:

1. Menjalankan mesin penggerak mula (prime mover), kemudian tahanan R

diperkecil sampai diperoleh tegangan V dan frekuensi Hz yang dikehendaki.

2. Bila tegangan V generator dan frekuensi Hz generator sama dengan tegangan jala-

jala dan frekuensi jala-jala maka yang harus diperhitungkan lagi adalah membuat

agar tegangan generator sefasa dengan tegangan jala-jala.

3. Untuk membuat tegangan generator sefasa dengan tegangan jala-jala maka

putaran generator harus diubah sampai mendapatkan beda fasa yang sama.

4. Bila lampu indikator PLN mati, generator telah berhasil paralel dengan jaringan

(jala-jala).

II.9. Pembagian Beban Pada Generator yang Bekerja secara Paralel

Umumnya beban listrik terdiri atas beban resistif, induktif dan kapasitif.

Pembagian beban yang dimaksudkan disini dapat dikelompokan ke dalam dua jenis yaitu

pembagian beban reaktif (VAR) dan pembagian beban aktif (Watt). Jumlah vektor kedua

beban tersebut adalah beban kompleks (beban semu) yang dilambangkan dengan S,

dengan kata lain:

S = P + jQ

dimana:

S = daya semu (VA atau KVA)

P = daya aktif (Watt atau KW)

Q = daya reaktif (VAR atau KVAR)

Besar daya dari lima generator yang bekerja paralel adalah sebagi berikut:

ϕS1

S2

S3

S4

S5

P1P2

P3

P4

P5

Q2Q1 Q3 Q4 Q5

54321 PPPPPPT O T A L ++++=

KVAR

KW

KVA

Gambar 2. 17. Pembagian Beban antar Lima Generator Paralel

dimana:

P = daya aktif yang dipikul generator 1, 2, 3, 4 dan 5

Q = daya reaktif generator 1, 2, 3, 4 dan 5

S = daya kompleks generator 1, 2, 3, 4 dan 5

ϕ = sudut daya generator 1, 2, 3, 4 dan 5

Dalam hal ini:

• P1 = P2 = P3 = P4 = P5.

• Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = Q5, sehingga,

• S1 = S2 = S3 = S4 = S5, yang artinya daya generator sama.

Misalkan diambil dua generator yang bekerja paralel dengan karakteristik kecepatan

dan beban yang tepat sama dengan suatu tegangan apitan bersama sebesar V dan

dengan beban impedansi sebesar Z. Dimisalkan GGL dari generator 1 dan 2 sebesar

E1 dan E2 dan impedansi fasa masing-masing Z1 dan Z2.

Tegangan apitan generator 1 adalah:

111 ZIEV −=

Tegangan apitan generator 2 adalah:

222 ZIEV −=

Juga berlaku:

( )ZIIZIV 21. +==

Sehingga diperoleh:

1

11 Z

VEI −=

2

22 Z

VEI −=

Kemudian diperoleh:

2

2

1

121 Z

VEZ

VEII −+

−=+

atau:

2

2

1

1

21

111ZE

ZE

ZZZV +=

++

atau:

ZZZ

ZE

ZE

V111

21

2

2

1

1

++

+=

AC

AC

Z1

Z2

Z

I1

I2

Gambar 2.18. Pembagian Beban Antar Dua Generator

umum generator

Engineering