Direktori Penelitian 2014 [PDF]

Citation preview

DIREKTORI PENELITIAN TAHUN 2014



PT PLN (PERSERO) PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KETENAGALISTRIKAN JL. Duren Tiga Jakarta – 12760. PO BOX 6701 / JKSRB. Jakarta – 12760 Tel : (021) 7973774, 7980190, 7982035 (Hunting) Fax : (021) 7991762 Website : www.pln-litbang.co.id



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



KATA PENGANTAR Direktori hasil penelitian tahun 2014 ini dimaksudkan untuk menyebarluaskan hasil-hasil penelitian yang dilaksanakan oleh PLN PUSLITBANG selama kurun waktu 2014 Hasil penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan oleh unit – unit PLN :  Sebagai dasar program penelitian lanjutan  Sebagai acuan pemecahan masalah untuk kejadian sejenis yang kemungkinan akan dihadapi oleh unit PLN lain Pada dasarnya topik penelitian diusahakan sesuai dengan kebutuhan atau permintaan unit atau sejalan dengan sasaran perusahaan dalam mencapai peningkatan efisiensi, keandalan dan kualitas. Direktori hasil penelitian ini berisi abstrak, sedangkan laporan lengkapnya disimpan di perpustakaan PLN PUSLITBANG. Abstrak penelitian tahun 2014 seluruhnya berjumlah 23terdiri dari 9penelitian dari Bidang Transmisi dan Distribusi dan 14 penelitian dari Bidang Pembangkitan dan Energi Primer. Harapan kami di masa mendatang PLN PUSLITBANG dapat melaksanakan program penelitian yang semakin baik, untuk itu kami menunggu adanya umpan balik (feedback) dari unit.



Jakarta,



Desember 2014



E. Haryadi



2



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Bagian A: KUMPULAN ABSTRAK LAPORAN PENELITIAN BIDANG PEMBANGKITAN DAN ENERGI PRIMER



3



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Restorasi Kerusakan Poros Rotor Generator Turbin Uap Dengan Menggunakan Laser Welding



Penulis



: Harianto, Teguh Widjajanto, Ariyana Dwiputera, Dikky Dwi Anggara, Budiyanto



No. Laporan



:05.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal :24 Juni 2014



Jml. Halaman :60



Saat ini ada beberapa unit pembangkit Proyek Percepatan Diversifikasi Energi (PPDE) baru beroperasi, tetapi telah mengalami kegagaln pelumas, yaitu PLTU Rembang unit 2, PLTU Labuhan angin Unit 1, PLTU Paiton unit 9 dan PLTU Lontar unit 2. Akibat kegagalan pelumas ini poros rotor generator mengalami kerusakan berupa crack dan rubbing akibat gesekan antara material poros dan bearing. Adapun salah satu teknologi perbaikannya yaitu dengan cara melakukan built up mengguanakan metode Laser Welding. Metode penelitian ini mencakup kajian literatur teknologi Laser Welding, penyusunan prosedur Laser Welding, pembuatan sampel untuk dilakukan mockup test, pengujian laboratorium, penyusunan Procedure Quality Record (PQR) dan pembuatan dokumen Welding Procedure Spesification (WPS). Setelah dilakukan pengujian pada empat sampel mockup test dengan berbagai parameter voltage, energy, travel speed dan pulse duration, maka dapat disimpulkan bahwa sampel yang paling baik kualitasnya adalah sampe No.1. Parameter lasan yang digunakan pada sampel No.1 yaitu voltage 358V, pulse duration 5,0 ms, travel speed 172,20 mm/s dan pulsa energy 17,54J. Dengan parameter tersebut tidak ditemukan cacat lasan pada sampel No.1 baik cacat berupa lack of fusion dan cacat porosity. hasil pengujian kekerasan base metal, HAZ dan lasan adalah antara 212 s.d 330 HV (Hardness Vickers), kenaikan angka kekerasan tidak terlalu signifikan. Dari parameter sampel No. 1 ini kemudian digunakan sebagai acuan dalam pembuatan dokumen PQR dan WPS sebagai pedoman welder dalam mengaplikasikan Laser Welding di lapangan.



4



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Potensi Penggunaan Weld Overlay / Cladding dan Coating Pada Waterwall Tube Boiler CFB



Penulis



: Ariyana Dwiputera, Kunto Baskoro, Harianto, Cahyo Singgih, Hadi Nurcahyo



No. Laporan :06.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :24 Juni 2014



Jml.Halaman:53



:



PLTU Tarahan dan Labuhan Angin adalah PLTU dengan boiler tipe Circulated Fluidized Bed (CFB). Pada pengoperasian, kedua PLTU tersebut telah mengalami beberapa kali kegagalan yang menyebabkan trip diantaranya kebocoran di tube waterwall. Salah satu teknik untuk mengatasi kebocoran tersebut adalah penambahan coating dan cladding. Oleh karena itu sebelum dilakukan penerapan, penelitian ini dianggap perlu dilakukan untuk menentukan cladding dan coating yang layak diaplikasikan. Metodologi penelitian yang dilakukan adalah penentuan parameter pengujian, penentuan sampe uji cladding dan coating, pengujian mekanik sampel, dan evaluasi hasil pengujian. Sedangkan batasan masalah penelitian ini adalah dibatasi pada sampel yang diberikan oleh masing-masing perusahaan dengan tidak membandingkan parameter aplikasi yang dilakukan pada setiap sampel dan batasan pengujian adalah hanya pengujian secara Destructive Test yaitu uji mekanik. Hasil pemeriksaan struktur makro dan mikro menunjukan bahwa sampel cladding B dan C lebih unggul daripada sampel A, sedangkan sampel coating B dan C bervariasi. Hasil pengujian kekerasan cladding dan coating pada umumnya menunjukan peningkatan harga kekerasan secara signifikan dibandingkan dengan material dasarnya, namu peningkatan harga kekerasan yang terlalu signifikan akan menyebabkan kemungkinan terkelupas semakin tinggi, hal ini dibuktikan dari hasil pengujian bending. hasil pengujian bending menunjukkan bahwa sampel cladding A, B dan C dalam kondisi baik dan tidak terkelupas, namun sampel coating B dan C memperlihatkan hasil yang sangat berbeda, semua sampel coating B terkelupas sementara sampel coating C dua sampel tidak terkelupas,satu sampel terkelupas. Material cladding yang dapat digunakan untuk menahan erosi serta dengan ketahanan bonding yang cukup kuat adalah sampel B dan C. Namun hasil pengujian sampel coating C dalam hal ikatan bonding yang tidak terkelupas jauh mengungguli sampel B, sehingga penerapan material cladding dan coating yang paling layak diterapkan adalah sampel C. 5



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Dalam rangka meningkatkan value atas hasil uji sampel mekank, sangat diperlukan untuk penerapan langsung di salah satu unit pembangkit, sehingga sampel C yang menunjukkan hasil uji terbaik dapat dibuktikan dengan kinerja dan parameter langsung di pembangkit.



6



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Studi Teknologi Gasifikasi BatuBara Untuk Memproduksi Synthetic Natural Gas (SNG) Sebagai Bahan Bakar Turbin Gas



Penulis



: I Putu Wirasangka, Zainal Arifin, S. Budi Mulyana, Mujammil Asdhiyoga Rahmanta



No. Laporan :08.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :28 Agustus 2014



Jml. Halaman : 70



:



Turbin gas dirancang dapat beroperasi menggunakan bahan bakar minyak (BBM) jenis High Speed Diesel (HSD) dan bahan bakar gas (BBG) jenis gas alam. HSD dan gas alam merupakan bahan bakar fosil (non renewable energy) yang ketersediaannya makin terbatas, sementara itu ketersediaan batubara jenis Low Rank Coal (LRC) melimpah di Indonesia. Dengan teknologi gasifikasi batubara LRC dapat dikonversi menjadi synthetic gas (syngas). Berdasarkan hasil kajian literatur , focus group discussion dan benchmark ke IGCC Puertollano diperoleh informasi tentang karakteristik teknologi gasifier tipe entrained flow jenis dry feed sebagai berikut: 1. Temperatur operasi pada gasifier yang tinggi (1.200-1.600 C) akan menghasilkan syngas dengan kandungan abu (flyash) yang relatif rendah. sebagian besar limbah padat proses gasifikasi berupa slag yang ramah lingkungan yaitu tidak mencemari lingkungan bila terpapar oleh air. 2. Cold Gas Efficiency berbanding lurus dengan rasio oxygen/feedstock dan kandungan carbon content pada feedstock tetapi berbanding terbalik dengan kandungan abu (ash) dan volatile matter pada feedstock. 3. Tekanan operasi pada gasifier yang tinggi (25 bar) membutuhkan waktu yang relatif lama untuk menurunkan tekanan (depressurization) ketekanan atmosfir agar bisa start up ulang setelah gasifier mengalami trip. 4. Syngas memiliki kandungan utama gas H2 dan CO dan mengandung sedikit fly ash. Setelah dimurnikan pada ceramic candle filter dan west scrubbing dapat digunakan langsung sebagai bahan bakan turbin gas, tetapi agar dapat dialirkan kedalam pipa gas existing atau disimpan, syngas harus diproses lebih lanjut menjadi Synthetic Natural Gas (SNG) melalui methanation process. 5. Kinerja gasifier Prenflo di IGCC Puertollano pada tahun 2012 menunjukkan availability: 79.5% planned outage: 2.5% dan unplanned outage: 18%. Ketidaksiapan operasinya (unavailability) diakibatkan oleh adanya kegagalan (failure) pada: water and steam system, slag extraction system, quench gas recirculation system dan dry dedusting system. 7



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



6. Gasifikasi batubara menjadi SNG bisa menjadi alternatif yang strategis untuk memenuhi kebutuhan gas alam di PLN dengan mengoptimalkan berlimpahnya batubara kalori rendah di Indonesia. Dalam rangka mendukung rencana pembangunan SNG Plant di Indonesia yang salah satu tujuannya untuk mengamankan pasokan gas alam bagi pembangkit PLN di masa akan datang perlu dilakukan: 1. Studi tambahan dan benchmark terhadap tipe gasifier entrained low jenis slurry feed sebagai pembanding sehingga dapat diperoleh informasi tentang keunggulan dan kelemahan masing-masing tipe gasifikasi batubara. 2. Kajian lebih detail tentang teknologi SNG plant yang sudah ada untuk mengetahui teknologi SNG Plant yang paling sesuai untuk diterapkan di Indonesia



8



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Spesifikasi Prosedur Pengelasan (Welding Procedure Specification) Perbaikan Tube Pada Supertical Boiler



Penulis



: Almas Aprilana, Harry Indrawan



No. Laporan :10.LIT.2014 Abstrak



Tanggal:15 Oktober 2014



Jml. Halaman :351



:



Pada Fast Track Programme (FTP) I terdapat PLTU yang menggunakan teknologi Supercritical Boiler, yaitu PLTU Adipala dengan kapasitas 1x660 MW. Material yang digunakan salah satunya adalah Grade 91 yang digunakan panel superheater karena keunggulan sifat mekanis dan termalnya. Pengelasan material Grade 91 memerlukan prosedur yang sangat ketat berbeda dengan material tube yang biasa digunakan pada Subcritical Boiler. Berdasarkan data penelitian sebelumnya, kegagalan boiler memiliki persentase 11% dan mode kegagalan terbesarnya adalah kegagalan pengelasan. Mengingat akan hal tersebut, maka diperlukan sautu pedoman yang bisa dipakai sebagai guidance unit dalam melakukan pengelasan saat terjadi perbaikan tube boiler. Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Eksperimen tersebut dikembangkan dari berbagai sumber yang mendukung dan menjelaskan tentang karakteristik material SA213 T91 terhadap proses pengelasan, baik berupa literatur ilmiah maupun rekam jejak pengalaman praktisi dalam bidang pengelasan. Prosedur pengelasan yang dikembangkan tersebut adalah sebagai berikut: design joint tipe V groove, pengelasan menggunakan GTAW dengan backing gas, filler metal class ER90S B-9 2,4 mm, temperatur preheat dan interpass maksimum 150 C, PWHT dengan holding time selama 1 jam pada temperatur 745-760 C dengan laju pemanasan dan pendinginan 150 C/Jam. Pengelasan baja SA213 T91 memerlukan quality control yang ketat selama proses pengelasan berlangsung. Parameter pengelasan harus terpantau dengan baik terutama berkaitan dengan suhu preheat dan interpass. Post Weld Heat Treatment (PWHT) wajib dilakukan untuk mendapatkan struktur mikro tempered martensitic yang benar dan sifatsifat mekanis yang terkandung di dalamnya. Backing gas pada proses pengelasan baja SA213 T91 harus terkontrol dengan baik dari sisi aliran dan kualitas komposisi gasnya. Hasil uji kekerasan masih didapatkan nilai yang tinggi disarankan untuk menambah holding time pada proses PWHT.



9



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Penggunaan Bahan Bakar Nabati (BBN) Untuk Operasi Mesin Diesel



Penulis



: Ficky Firman Aji, Prasetyo Adi N, Kunto Baskoro, Satrio Hadi M, Achmad, Hariyadi



No. Laporan



:12.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal :28 Oktober 2014



Jml. Halaman :50



Dalam rangka memenuhi target bauran energi nasional yaitu konsumsi BBM hanya 3% pada tahun 2015, maka beberapa PLTD milik PLN mencoba mencampur bahan bakar HSD dengan Bahan Bakar Nabati (BBN) yang lebih ramah lingkungan dengan berbagai presentase. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan Bahan Bakar Nabati yang baik digunakan untuk mesin pembangkit diesel, mengetahui performance mesin diesel yang menggunakan Bahan Bakar Nabati, dan mengetahui dan mengetahui emisi gas buang mesin diesel yang menggunakan Bahan Bakar Nabati. Penelitian ini dilakukan dengan langkah-langkah kerja, diantaranya pengujian kompisisi pada bahan bakar nabati, pengujian performance mesin diesel dengan HSD dan campuran bahan bakar nabati, dan analisa hasil pengujian performance pada mesin diesel serta komposisi bahan bakar nabati. Berdasarkan hasil pengujian,dapat disimpulkan sebagai berikut: perbedaan kandungan Bahan Bakar Nabati PpaO antara Aceh dan Kaltim pada konsentrasi 20% menunjukkan nilai viskositas dan Sulphur Content yang lebih tinggu pada BBN yang berasal dari Aceh, namun nilai CCR lebih rendah. Nilai Calorific Value pada BBN PpaO Kaltim dengan campuran 20% menunjukkan nilai yang mendekati dengan Calorific Value HSD murni. Performance dari hasil pengujian menunjukkan kenaikan nilai Specific Fuel Consumption (SFC) saat menggunakan bahan bakar PpaO dibandingkan dengan HSD. Pada pengujian dengan bahan bakar PpaO pada PLTD Lueng Bata dengan campuran konsentrasi 20% mengalami peningkatan SFC sebesar 8,5% pada beban 100% dan mengalami derating sebesar 500KW. Pada pengujian di PLTD Giri Mukti dengan menggunakan bahan bakar campuran PpaO yang berasal dari Kaltim mengalami peningkatan nilai SFC apda beban 100% dari daya mampu dibandingkan dengan HSD sebesar 1,26% (B20); 3,35% (B40); dan 3,89% (B60). Selain itu, peningkatan temperatur gas buang dengan menggunakan PpaO mengalami peningkatan yang tidak signifikan dibandingkan dengan HSD. Emisi gas buang pada BBN PpsO 20% yang berasal dari Aceh menunjukkan hasil tinggi pada gas O2 dan CO, sedangkan gas CO2 menunjukkan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan BBN PpaO yang berasal dari Kaltim. Kandungan SO2 pada gas buang dengan menggunakan PpaO yang 10



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



berasal dari Aceh maupun Kaltim masih dalam batasan KLH dan memiliki kecenderungan terjadi penurunan dengan semakin bertambahnya konsentrasi PpaO pada bahan bakar.



11



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Diagnosa Penyebab Hidden Capacity Di PLTU Asam Asam Unit 1-4 Dan Mitigasi Hidden Capacity di PLTU Paiton 9



Penulis



: M. Iqbal Felani, Teguh Widjajanto, S Budi Mulyana, Indra Ardhanayudha, Harianto, Almas Aprilana, Odi Sefriadi



No. Laporan :13.LIT.2014 Abstrak



Tanggal:28 Oktober 2014



Jml. Halaman :52



:



Penelitian ini bertujuan untuk mendiagnosa penyebab hidden capacity yang terjadi di PLTU Asam Asam dan memitigasi hidden capacity di PLTU Paiton 9.PLTU Asam Asam merupakan pembangkit strategis di wilayah Kalimantan Selatan dan Tengah (WKSKT) dengan menyangga 50% beban. PLTU Asam Asam unit 1-2 merupakan pembangkit eksisting, sedangkan unit 3-4 merupakan pembangkit FTP-1 . Sedangkan PLTU Paiton 9 merupakan pembangkit FTP-1 Jawa Bali yang bisa full load dengan kualitas batubara rendah. Metodologi yang digunakan pada PLTU Asam Asam adalah deskriptif dengan pendekatan kuantitatif untuk mencari akar masalah hidden capacity dengan metode Bayesian Belief Network (BBN). Sedangkan metodologi yang digunakan dalam PLTU Paiton 9 adalah metode verifikatif dengan pendekatan kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penyebab hidden capacity PLTU Asam Asam unit 1 dan 2 adalah rendahnya kualitas siklus uap air akibat keberadaan sumber air yang kritis dan pembakaran boiler kurang optimal akibat melewati jadwal overhaul dalam jangka waktu yang lama. sedangkan penyebab hidden capacity di unit 3 dan 4 adalah akibat gangguan sistem kelistrikan (eksternal), rendahnya kualitas air baku, dan beberapa equipment mengalami vibrasi tinggi. Dari analisa Analytical Hierarchy Proses (AHP) dengan melibatkan beberapa responden menunjukkan bahwa hidden capacity PLTU Paiton 9 disebabkan oleh perlatan yang sering mengalami kegagalan (36%). pada tahun 2014 telah dilakukan replacement terhadap komponen yang gagal, sehingga tidak terjadi kegagalan serupa. Setelah dipastikan bahwa peralatan yang terpasang sudah sesuai, maka mitigasi agar tidak terjadi kegagalan lagi adalah dengan manajemen aset, salah satunya dengan metode six sigma. Dengan metode six sigma dapat diketahui bahwa analisa kegagaln peralatan di tahun 2012-2013 sudah tepat, hal ini dibuktikan dengan meningkatnya EAF pembangkit dari 60,64% menjadi 85,39%.



12



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Gasifikasi BatuBara Untuk Operasi Mesin Diesel Dengan Dual Fuel



Penulis



: Mujammil A Rahmanta, I Putu Wirasangka, Almas Aprilana, Satrio Hadi Mishandoko, Haryadi



No. Laporan



:14.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal :04 November 2014



Jml. Halaman:91



Gasifikasi adalah suatu teknologi proses yang mengubah bahan bakar padat secara termokimia menjadi gas. Gas produk gasifikasi batubara yang mengandung senyawa sulfur dan abu (ash) dibersihkan untuk menghasilkan syngas yang pada umumnya terdiri dari CO, CO2, H2 dan CH4 syngas tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar pada internal combustion engine untuk mengurangi atau menggantikan pemakaian bahan bakar minyak (BBM). Mesin diesel dua fuel (DDF) adalah mesin standar diesel yang menggunakan bahan bakar ganda, yaitu High speed diesel (HSD) dan bahan bakar lain (cair atau gas). PLN Puslitbang bekerjasama degan Puslitbang Tekmira Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) melakukan kajian gasifikasi batubara untuk operasi mesin diesel dual fuel. Reaktor gasifikasi jenis updraft fixed bed dan mesin diesel merupakan aset Puslitbang Tekmira yang terletak di Kecamatan Palimanan, Cirebon, Jawa Barat. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui performance gasifier jenis updraft fixed bed Tekmira dan mesin diesel dengan bahan bakar ganda atau diesel dual fuel (HSD dan Syngas ). Performance test gasifier Tekmira dilakukan melalui variasi equivalent ratio (ER) yaitu rasio udara masuk terhadap kebutuhan udara pembakaran berdasarkan stoikiometri reaksi. Sedangkan performance test mesin diesel Tekmira dilakukan dengan membandingkan kinerja mesin diesel pada saat berbahan bakar HSD dengan DDF. Gasifier Tekmira dapat memproses batubara dengan kapasitas 600 kg/jam dan nilai kalori HHV 5,947.00 kKal/kg menjadi syngas sebesar 1,425.00 Nm3/jam dan nilai kalor HHV 1,350 kKal/Nm3 pada saat nilai ER sebesar 0.2029. Rata-rata komposisi syngas terdiri dari N2 : 57.18%, CO: 26,30%, H2 : 6.00%, CO2:5.395, CH4: 4,64% dan sisanya berupa O2: 0,49%. Nilai kalor HHV syngas tertinggi yang dihasilkan Gasifier Tekmira adalah 1,447.85 kKal/Nm3 terjadi pada saat nilai ER sebesar 0.2014. Produksi syngas tertinggi yang dihasilkan gasifier Tekmira adalah 1,687.50 Nm3/jam terjadi pada saat nilai ER sebesar 0.2145. Pada saat dioperasikan dengan nilai ER ssebesar 0.2145, Gasifier Tekmira memiliki colf gas efficiency tertingi dengan nilai 62.84% dan carbon conversion tertinggi sejumlah 96.78 %. Secara umum parameter jumlah produksi syngas, nilai cold gas efficiency dan carbon conversion



13



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



sebanding dengan besarnya ER, semakin tinggi nilai ER, semakin tinggi nilai ER maka jumlah produksi syngas, nilai cold gas effieciency dan carbon conversion akan semakin tinggi. Mesin diesel Tekmira dengan bahan bakar HSD mengalami derating (penurunan daya mampu) dari kapasitas terpasang sebesar 363 kW atau 46% dari daya terpasang, sehingga uji coba mesin diesel dengan bahan bakar diesel dual fuel atau DDF (HSD dan syngas) menjadi optimal.



14



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Hate Rate Dan Simulasi Menggunakan Software Thermoflow (Studi Kasus PLTU Ombilin Unit 1 & PLTU Tanjung Jati Unit 4)



Penulis No. Laporan



: Eko Supriyanto, Nur Cahyo, Hendra Budiono P, M. Agoes Warsyun :16.LIT.2014 Tanggal:18 November 2014 Jml. Halaman: 237



Abstrak



:



PLTU Ombilin Unit 1 dengan kapasitas 100 MW, saat komisioning pada tanggal 23 April 1997 memiliki NPHR (Net Plant Heat Rate) sebesar 2489 kcal/kWh. Sedangkan hasil performance test internal unit pada bulan September 2013 memiliki NPHR sebesar 3334 kcal/kWh, hal ini menunjukkan terjadi degradasi performance sebesar 33.95% terhadap komisioning. PLTU Tanjung Jati B unit 4 dengan kapasitas 660 MW Net, saat komisioning pada tanggal 24 November 2011 memiliki NPHR 2231 kcal/kWh. Sedangkan hasil pengujian heat rate oleh PLN Puslitbang tahun 2013 nilai NPHR PLTU Tanjung Jati B unit 4 sebesar 2249 kcal/kWh, hal ini menunjukan terjadi degradasi performance 0.81% dari komisioning. Perbedaan besarnya degradasi performance dari kedua unit tersebut menjadi dasar dilakukan penelitian ini. Penelitian ini mencoba mengkaji performance unit pada parameter plant heat rate, efisiensi boiler dan turbine heat rate dari komisioning dan pengujian heat rate oleh PLN Puslitbang, serta melakukan simulasi menggunakan software thermoflow untuk memetakan faktor penyebab terjadinya degradasi performance. Hasil pengujian performance test PLTU Ombilin unit pada parameter plant heat rate, efisiensi boiler dan turbine heat rate secara urut adalah sebagai berikut: plant hate rate 2462.23 kcal/kWh, 3355.18 kcal/kWh, 3355.18 kcal/kWh dan 3476.18 kcal/kWh; efisiensi boiler 89.25%, 81.54% dan 77.48%; turbine heat rate 2201.87 kcal/kWh, 2765.34 kcal/kWh dan 2721.32 kcal/kWh. Faktor dominan yang menyebabkan efisiensi boiler turun karena (unburned carbon + radian + uncounted) losses meningkat dari 1.62% menjadi 7.98% kemudian 11.74%, sedangkan tipikal nilai losses tersebuit menurut ASME PTC PM sebesar 2.00%. Hasil pengujian performance test PLTU Tanjung Jati B unit 4 dari komisioning tanggal 24 November 2011, pengujian heat rate tanggal 12 Februari 2014 dan 6 Juni 2014 untuk parameter plant heat rate, efisiensi boiler dan turbine heat rate secara urut adalah sebagai berikut: plant heat rate 2146.07 kcal/kWh, 2128.64 kcal/kWh dan 2183.69 kcal/kWh' Efisiensi boiler 89.01%, 89.40% dan 88.80%; Turbine heat rate 1910.26 kcal/kWh, 1903.38 kcal/kWh dan 1939.01 kcal/kWh. 15



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Hasil simulasi pada kondisi aktual dibandingkan perhitungan manual untuk PLTU Ombilin unit 1 terjadi deviasi maksimum sebesar 3.51% pada parameter plant heat rate, sedangkan untuk PLTU Tanjung Jati B unit 4 terjadi deviasi maksimum 2.15% pada parameter boiler efficiency. Hal ini dikarenakan masih terdapat beberapa data asumsi yang menggunakan nilai default dari software. Berdasarkan hasil pengujian heat rate, untuk mengembalikan performance PLTU Ombilin unit 1 disarankan: mengupayakan coal fineness 65-72% lolos ayaka 200 mesh; menjaga excess air 15-20% pada inlet air heater, optimalisasi penggunaan soot blower dan balancing combustion dengan mengatur kecepatan pulverized coal mixture antara 25-30 m/s pada setiap corner burner, pemeriksaan menggunakan dirty air test dengan perbedaan maksimum -+ 5%. Sedangkan untuk mempertahankan [erformance PLTU Tanjung Jati B unit 4 disarankan agar mengoperasikan boiler dengan excess air 15-20% disisi inlet air heater dan tetap melaksanakan performance monitoring secara berkala.



16



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Studi Vibrasi Pada PLTU Labuhan Angin Ditinjau Dari Leveling Pondasi Dan Mutu Beton



Penulis



: Dikky Dwi Anggara, Kunto Baskoro, Ficky Firman Aji, Rasgianti, Wida Betasani, Fajar Cahyadi R



No. Laporan



:20.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal: 25 November 2014



Jml.Halaman: 69



PLTU Labuhan Angin adalah salah satu pembangkit PPDE tahap 1 yang terdapat di Sibolga, Sumatera Utara. PLTU unit 1 mengalami penurunan kinerja mesin karena nilai vibrasi yang tinggi, terutama pada arah axial bearing exciter. Nilai vibrasi yang terjadi pada sisi axial dan arah radial mempunyai nilai rasio yang tinggi sehingga muncul indikasi adanya kemiringan rotor yang dapat menyebabkan terjadinya kegagalan pada rotor turbin generator. Metodologi penelitian yang dilakukan adalah pengambilan data vibrasi, pengukuran leveling dan pengujian mutu beton. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui indikasi kemiringan yang terjadi pada rotor turbin generator. Nilai vibrasi PLTU Labuhan Angin unit 1 pada arah axial bearing 5 mencapai 21,17 mm/s (RMS). Dengan rasio perbandingan nilai vibrasi pada sisi axial dan sisi radial terlampau jauh mengindikasikan adanya kemiringan pada rotor. NIlai vibrasi yang cukup tinggi tersebut dapat terjadi karena adanya perbedaan elevasi pada bearing turbin generator. Hasil pengukuran leveling menunjukkan bahwa terdapat perubahan elevasi pada bearing dibandingkan dengan data dari manual book. Perubahan elevasi tertinggi terjadi pada bearing 5, data elevasi ideal pada manual book ada;ah 8,79 mm sedangkan hasil pengukuran adalah 13,13 mm. MEskipun terjadi perubahan elevasi, keseragaman mutu beton pada area turbin-generator cukup baik. Dengan adanya perbedaan elevasi bearing menyebabkan posisi rotor mengalami kemiringan dan berpengaruh terhadap kinerja dari turbin-generator, hal ini ditunjukkan dengan nilai vibrasi yang tinggi pada arah axial bearing 5. Hal tersebut dapat mengakibatkan terjadi failure atau kerusakan pada rotor. Berdasarkan dari data hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai vibrasi arah axial pada bearing 5 sudah memasuki kategori D (Danger) dan dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada mesn, sehingga untuk mengurangi nilai vibrasi perlu dilakukan perbaikan perubahan evevasi pada turbin-generator sesuai dengan manual book dan dilakukan perbaikan alignment.



17



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Penelitian Dan Instalasi PLTB Skala Kecil



Penulis



: Yuliandra S Nurdin, Harry Indrawan, M. Iqbal Felani, Almas Aprilana, Zamrisyaf



No. Laporan



:25.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal:15 Desember 2014



Jml. Halaman: 92



Tujuan utama dari pembangunan instalasi PLTB skala kecil adalah membangun sarana penelitian dan pengembangan teknologi angin untuk meningkatkan pemahaman korporasi terhadap teknologi turbin angin, dan diharapkan nantinya diperoleh teknologi turbin angin skala kecil yang sesuai dengan kondisi alam di Indonesia, mudah dan murah pengelolaannya serta berkualitas. Instalasi PLTB skala kecil ini dibangun di Daerah Ciheras Tasikmalaya bekerjasama dengan PT. Lentera Angin Nusantara. PLTB ini dioperasikan dengan Photovoltaic dan dilengkapi dengan sistem penyimpanan baterai, controller, MPPT dan inverter. Kecepatan angin rata-rata setempat adalah sebesar 4.03 m/s pada ketinggian 10 meter, dengan koefisien parameter weibull (k) sebesar 2.69 dan parameter skala weibull (c) 4,59. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah gabungan dari metode deskriptif (survei) dan eksperimental dengan cara membandingkan karakteristik kinerja turbin angin dengan 3 tipe blade yang berbeda; tipe taper Ø 1.6 m; taperless Ø 1.6 m; taperless Ø 2 m. Dari hasil pengukuran kinerja turbin angin, energi terbesar dihasilkan oleh blade tipe taperless Ø 2 m, sebesar 696.3 Wh atau lebih besar 10% dan 21% dibandingkan blade taperless Ø 0.6 meter dan blade tipe taper. Dengan menggunakan data primer pengukuran kecepatan angin selama satu tahun (Juli 2013 - Juni 2014),nilai Capacity Factor (CF) tertinggi diperoleh oleh turbin angin yang menggunakan blade taperless Ø 2 m sebesar 8.6% atau 6.5% dan 10% lebih baik dibandingkan blade taperless Ø 1.6 meter dan blade tipe taper. Untuk setiap kenaikan 2 meter ketinggian posisi turbin, rata-rata kenaikan produksi energi tahunan turbin sebesar 15% atau ekuivalen dengan kenaikan 1.1% Capacity Factor. Hasil pengukuran kualitas listrik dengan menggunakan power quality meter, nilai tegangan sistem tertinggi adalah 231.15 V dan tegangan sistem terendah adalah 228.79 V masih dalam standar SPLN (+5%)(-10%) dari tegangan nominal 230 V. Nilai total distorsi harmonisa tegangan (THDv) tertinggi adalah 2.1 % masih dalam batasan standar regulasi harmonisa < 5%.



18



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Pemetaan Potensi Energi Angin Di Sumba Timur Tahap 2



Penulis



: Harry Indrawan, A. Agus Yogianto, Katharina, Almas Aprilana, M. Iqbal Felani



No. Laporan



:26.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal:15 Desember 2014



Jml. Halaman: 92



Saat ini Pulau Sumba yang terletak di Nusa Tenggara Timur (NTT) dianggap mempunyai potensi energi terbarukan terutama energi angin yang layak untuk dimanfaatkan. Beberapa program pengembangan energi angin baik dari dalam maupun luar negeri telah dilakukan di Pulau tersebut. PT PLN (Persero) Puslitbang ketenagalistrikan mendukung program tersebut dengan melakukan pengukuran potensi energi angin di beberapa titik lokasi di Wilayah Sumba Timur sehingga hasilnya dapat dijadikan sebagai referensi pengembangan energi angin millik PT PLN (Persero) nantinya. Pengukuran potensi angin ini akan membutuhkan waktu 1 tahun dengan memakai 2 lokasi. Lokasi pertama adalah di Desa Palakahembi, Kecamatan Umaluki, Kabupaten Sumba Timur dengan kordinat 9º 41' 51" LS 120º 26' 8" BT sedangkan lokasi kedua adalah di Desa Metawaekaraha, Kecamatan Pandawai, Kabupaten Sumba Timur dengan koordinat 9º 40' 10.4" LS-120º 09' 4.16"BT. Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi secara lebih rinci sumber daya energi angin di Kabupaten Sumba Timur serta melakukan Pra-Feasibility Study terhadap lokasi terpilih. Sedangkan metodologinya adalah diawali dengan kajian literatur kemudian menggunakan data sekunder sebagai acuan untuk kegiatan selanjutnya disertai dengan melakukan pengukuran di lapangan selama ± 1 tahun untuk mengupdate kondisi terakhir. Pada tahap 1 sudah dilakukan kajian literatur, membuat metodologi pemetaan serta melakukan perkiraan daya, energi dan Capacity Factor (FC) berdasarkan data sekunder yang tersedia. Dari hasil pengukuran data primer sejak April-Oktober 2014 yang diperoleh di Sumba Timur didapatkan hasil sebagai berikut yaitu kecepatan angin rata-rata di lokasi Matawaekaraha mencapai 4 m/s s.d 5 m/s dan Palakahembi mencapai kecepatan 6 m/s s.d 8 m/s. Untuk lokasi di Matawaekaraha data sejak Juli-September 2014 tidak dapat diperoleh karena kehilangan peralatan ukur. Puncak musim angin terjadi pada bulan Juni dan Agustus 2014 dan kecepatan angin minimum terjadi pada bulan April dan Oktober 2014. Pola kejadian angin dengan kecepatan tinggi terjadi mulai pukul 08.00 WITA s.d pukul 18.00 WITA. Kecepatan angin tertinggi terjadi antara pukul 12.00 WITA s.d pukul 16.00 WITA. Diluar jamjam tersebut kecepatan angin cenderung lebih rendah dan stabil.



19



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Hasil simulasi dengan menggunakan data dari Hambapreing (Sumba) dan Palakahembi bahwa perkiraan capacity factor energi yang bisa dibangkitkan oleh turbin angin dengan E40 selama setahun adalah 26% di Hambapreing dan 33% di Palakahembi.



20



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Geologi Dan Kerentanan Tanah Sebagai Dasar Perencanaan Pondasi Tower Transmisi 500 kV Jalur Ungaran-Pemalang



Penulis



: Harry Indrawan, A. Agus Yogianto, Katharina, Almas Aprilana, M. Iqbal Felani



No. Laporan



:27.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal:19 Desember 2014



Jml. Halaman: 92



Sehubungan dengan permasalahan struktur tower transmisi yang sering ditangani oleh PLN Puslitbang, mayoritas permasalahan yang terjadi diakibatkan oleh lokasi tower berada pada daerah yang tidak stabil (tanah bergerak, tanah ekspansif, lereng dan lain-lain). Hal tersebut menyebabkan gangguan pada pondasi tower (sub sructure) yang kemudian berdampak pada struktur atas (upper structure), sehingga struktur tower menjadi tidak stabil. Sementara itu, tower didisain tipikal berdasarkan data standar lapangan sehingga tidak mencakup kondisi medan/tanah secara khusus. Dalam hal ini dibutuhkan penanggulangan berupa perkuatan atau relokasi dengan anggaran yang cukup besar (biaya konstruksi dan kerugian akibat losses energi). Tujuan penelitian ini untuk mengetahui sebaran lokasi dan memetakan kondisi tanah (sifat fisik dan mekanika) yang tidak stabil sebagai informasi dalam perencanaan pondasi tower transmisi yang akan dibangun PLN. penelitian ini dimulai dengan memetakan lokasi rencana titik tower transmisi berdasarkan kompilasi peta topografi, peta geologi dan peta kerentanan tanah untuk mendapatkan kategori zona wilayah berdasarkan tingkat kerentanan tinggi, menengah atau rendah. Selanjutnya kajian investigasi geoteknik dikhususkan pada tower kategori tingkat kerentanan tinggi untuk memperoleh parameter tanah sebagai dasar perencanaan kestabilan lereng dan perhitungan pondasi. Berdasarkan hasil zoning dari 361 rencana titik tower SUTET 500 kv jalur Ungaran-Pemalang diperoleh 9 titik kategori kerentanan tinggi, 23 titik kerentanan menengah dan 329 titik kategori kerentanan rendah. Telah dilakukan investigasi geoteknik pada 4 titik tower kategori kerentanan tinggi yaitu tower T.12, T.13, T.14 dan T.15. Berdasarkan hasil investigasi geoteknik pada 4 titik tower di atas diperoleh; uji sondir belum dapat mewakili dalam perencanaan desain pondasi tower secara keseluruhan ; Daya dukung tanah permukaan pada lokasi tower T.12, T.13, T.14 dan T.15 rendah sehingga pada lokasi 18



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



tower tersebut tidak direkomendasikan menggunakan pondasi dangkal, tetapi jika tetap digunakan pondasi dangkal maka harus dilakukan perbaikan tanah terlebih dahulu; stabilitas lereng pada pondasi dengan kedalamanan ≥ 7m diperoleh angka faktor keamanan >1; rekomendai pondasi yang digunakan adalah tipe pondasi dalam dengan bored pile kedalamam minimal 7 m. Diperlukan zoning kerentanan geologi dan kerentanan tanah pada perencanaan jalur tower transmisi baru sehingga dapat diektahui tower yang barada di zona dengan kerentaanan tinggi memerlukan investigasi geoteknik secara detaik dala perencanaan pondasinya utnuk mengurangi resiko kegagalan power. Untuk 5 tower lainnya yang termasuk kategori kerentanan tinggi agar dilakukan kajian investigasi geoteknik pada penelitian selanjutnya.



19



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Bagian B:



KUMPULAN ABSTRAK LAPORAN PENELITIAN BIDANG TRANSMISI DAN DISTRIBUSI



20



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Proteksi Petir Pada Transmisi di PLN P3B Sumatera



Penulis



: Sriyono, Suharto, Satyagraha, Joko Muslim, A.S Habibie



No. Laporan



:02.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal :16 Juni 2014



Jml. Halaman :42



Sumatera bagian selatan terletak di daerah tropis dengan kerapatan petir tinggi sehingga banyak gangguan transmisi yang disebabkan oleh sambaran petir. Pemasangan proteksi petir menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan kinerja transmisi terhadap gangguan petir, diantaranya dengan transmission line arrester (TLA). Pada pemasangannya, lokasi perlu diperhitungkan agar efektif dan efesien. Penelitian ini mengkaji penentuan lokasi pemasangan TLA dengan perhitungan indeks kerawanan yang menggunakan kombinasi metode cluster dan metode pembobotan pada SUTT 70 kV dan 150 kV di Sumatera bagian selatan. Data yang dievaluasi meliputi kerapatan petir, gangguan insulator, resistans kaki dan topografi tower. Penentuan posisi TLA pada konfigurasi tower dilakukan dengan simulasi yang divalidasi dengan gangguan data insulator. Lokasi pemasangan TLA telah dikaji untuk ditempatkan pada beberapa tower pada SUTT tersebut di atas. Posisi penempatan TLA pada tower akan lebih efektif bila dipasang pada konduktor fasa yang berada paling atas.



21



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Stabilitas, Kualitas Dan Defense Scheme Sistem Sulselrabar Dengan Masuknya Industri Smelter Sampai Tahun 2016



Penulis



: Achmad Syerif Habibie, Didik Fauzi Dahlan, Joko Muslim, Devi Hendriyono



No. Laporan



:07.LIT.2014



Tanggal :27 Juni 2014



Jml. Halaman :44



Abstrak: Penelitian ini merupakan kelanjutan penelitian No.22.LIT.2013 tentang Kajian Karakteristik Smelter dan Lokasi Penempatannya. Dengan perubahan realisasi pembangunan intalasi smelter pada sistem Sulselrabar hingga tahun 2016 menjadi sebesar 266 MVA yang terkonsentrasi pada GI Bantaeng dan perkembangan jaringan sistem Sulselrabar berdasarkan RUPTL 2013-2023, maka perlu dilakukan kajian ulang untuk melihat pengaruh masuknya smelter tersebut pada sistem Sulselrabar. Karakteristik perubahan beban smelter yang digunakan untuk penelitian ini adalah sebesar >75% dari beban maksimu smelter yang berlangsung dalam waktu 200 ms secara periodic. Kajian yang dilakukan adalah kajian aliran daya, hubung singkat dan kualitas daya serta perubahan frekuensi sistem terhadap variasi beban operasi smelter. Berdasarkan kajian aliran daya menunjukkan beberapa gardu induk memiliki nilai tegangan dibawah 0,9 pu dengan nilai paling rendah 0,807 pu di GI Kendari 150 Kv pada skenario beban puncak musim kering. Hubung singkat terbesar terjadi pada GI Sengkang sebesar 13,992 kA pada skenario beban puncak musim basah. Pada variasi operasi yang diijinkan, namun akan menimbulkan permasalahan kualitas daya seperti kedip tegangan dan perubahan tegangan periodik yang masih diatas 2,5% pada sistem 150kV.



22



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Sistem Switching Jarak Jauh Pada Jaringan Distribusi Untuk Daerah Terpencil



Penulis



: Muhammad Said Al Manshury, Buyung S Munir, Dimas Dityagraha, Agung Satria Andreyansah



No. Laporan



:09.LIT.2014



Abstrak



:



Tanggal :29 September 2014



Jml. Halaman :34



Switching pada daerah terpencil yang dilakukan secara manual, akan membutuhkan wakatu cukup lama. Sedangkan media komunikasi yang tersedia pada daerah terpencil sangatlah terbatas. Media komunikasi yang memungkinkan dan relatif murah adalah dengan menggunakan SMS atau GPRS. Pada penelitian ini akan dikaji sistem switching yang cocok untuk daerah terpencil. Penelitian ini merupakan kajian tentang perbandingan kinerja SMS dan GPRS sebagai media komunikasi switching pada daerah terpencil. Metode yang digunakan adalah metode kuantitatif yaitu dengan mengambil sampel dan melakukan ujicoba pada sampel tersebut. Sampel yang digunakan ada 4 titik switching yaitu di Payakumbuh dan Lampung, masing-masing 2 titik switching. Hasil dari ke 4 titik switching ini diketahui bahwa ada 2 titik switching yang menggunakan SMS memiliki tingkat keberhasilan lebih tinggi. Hal ini bisa diartikan bahwa tingkat keberhasilannya tergantung dari kualitas sinyal dan jaringan seluler di lokasi tersebut. Sedangkan untuk durasi switching, sistem switching yang menggunakan GPRS, memiliki durasi switching lebih cepat dibanding ddengan sistem switching menggunakan SMS. Hal ini terjadi karena sistem switching dengan GPRS menggunakan sistem komunikasi yang connection oriented.



23



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Pemodelan Dan Spesifikasi Pengujian RTDS Proteksi Busbar Sistem 500 KV



Penulis



: Devi Hendriyono, Yohsafat Supono, Armi Y.N Purwantara, Joko Hartono, Didik Fauzi Dakhlan, Buyung Sofiarto Munir



No. Laporan :15.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :17 November 2014



Jml. Halaman : 66



:



Sebelum relai proteksi busbar dipasang pada gardu induk, SPLN mensyaratkan relai tersebut harus lulus pengujian RTDS. Saat ini model yang digunakan pada pengujian RTDS relai proteksi busbar sistem 150 kV dan 500 kV adalah menggunakan sistem double busbar 150 kV GI Rawalo. Sehingga untuk pengujian proteksi busbar sistem 500 kV dengan konfigurasi satu setengah PMT belum terakomodir pada model GI Rawalo. Untuk itu, dibutuhkan model GI sistem 500 kV yang sebenarnya. Studi ini dilakukan untuk membuat model dan metode pengujian baku relai proteksi busbar dan proteksi diameter sistem 500 kV. Kajian ini meliputi prosedur pengujian, desain draft, simulasi dan analisa permasalahan yang terjadi pada pengujian tersebut. Skenarion pengujian mencakup gangguan internal tidak saturasi, gangguan eksternal tidak saturasi, gangguan internal saturasi, gangguan eksternal saturasi, sedangkan untuk pengujian short zone protection (SZP) hanya ada gangguan ternal tidak saturasi dan gangguan eksternal tidak saturasi. Skenario ini digunakan untuk menganalisa perilaku relai terhadap gangguan yang diberikan. Model yang dibuat dalam penelitian ini telah diujicobakan pada sampel relai dengan rangkaian uji yang sebenarnya. Pengujian relai proteksi busbar terdiri dari 140 macam pengujian (test case) sedangkan pengujian relai proteksi diameter terdiri dari 120 macam pengujian, dengan kriteria lulus untuk dependability index adalah lebih dari 99.5% dan security index adalah lebih dari 99.5% serta waktu trip kurang dari 20 ms. Pengujian yang dilakukan secara manual membutuhkan waktu cukup lama, untuk itu diperlukan urutan proses (script) otomatis agar waktu pengujian RTDS dapat lebih cepat. Fungsi-fungsi pada RTDS telah dapat digunakan untuk menguji relai proteksi busbar dan relai proteksi diameter dengan baik.



24



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Evaluasi Kestabilan Sistem Tenaga Listrik Dengan Menggunakan Phasor Yang Tersinkronisasi



Penulis



: Didik F. Dakhlan, R. Dimas Dityagraha, Joko Muslim, M. Said Al Manshury, Eko Aptono, Alamsyah Anwar, Afriyanto Budi



No. Laporan :17.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :17 November 2014



Jml. Halaman :78



:



Phasor Measurement Unit (PMU) telah menjadi alat pengukur yang penting dalam sistem kelistrikan karena sifatnya yang mampu memberikan informasi kondisi dinamik sistem. Untuk mengumpulkan data phasor tersebut diperlukan suatu sistem monitoring phasor serta penyimpanan datanya agar dapat dianalisis dan berguna bagi pengaturan maupun proteksi tenaga listrik. Ada 2 (dua) aplikasi analisis phasor yang dilakukan dalam penelitian ini yakni analisis parameter tansmisi dan analisis kestabilan sistem. Analisis parameter transmisi dilakukan dengan menghitung matriks ABCD dari transmisi menggunakan multivariate regression beserta fungsi monitoring transfer daya, voltage drop dan beda sudut. Analisis kestabilan dilakukan dengan mendeteksi frekuensi osilasi dan damping ratio dengan menggunakan analisis prony. Khusus untuk analisis kestabilan, selain menggunakan data pengukuran saat ini, juga dilakukan verifikasi dari data gangguan osilasi/swing sistem kelistrikan yang pernah terjadi di sistem Jawa Bali. Analisis prony menghasilkan kesimpulan bahwa untuk gangguan Tambak Lorok didapatkan frekuensi osilasi dominan di 0,69 Hz dan 2,1 Hz sedangkan frekuensi osilasi digangguan Pacitan adalah 0,69 Hz. Dari verifikasi ini dapat disimpulkan bahwa analisis prony ini dapat digunakan untuk analisis kestabilan sistem secara on line. Untuk kelanjutan ke depan, penambahan data lapangan dan perbaikan software secarakontinu akan menambah data base pengukuran serta analisis-analisis baru berdasar pengukuran phasor.



25



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Evaluasi Dampak Alga Pada Isolator Polimer



Penulis



: PLN Puslitbang : Arrester C.S Rahayu, Buyung Sofiarto Munir, Satyagraha A.Kadir, Sriyono Institut Teknologi Sepuluh November : Teguh Aryo Nugroho, I Made Yulistya N, Dimas Anton Asfani



No. Laporan



:18.LIT.2014



Tanggal :20 November 2014 Jml. Halaman :101



Abstrak : Isolator merupakan salah satu peralatan penting pada sistem dan distribusi ketenagalistrikan. Isolator berfungsi sebagai pelindung peralatan transmisi dan distribusi. Bahan pembuatan isolator bermacam-macam, salah satunya adalah polimer. Jenis polimer yang biasa digunakan adalah karet silikon. Isolator polimer memiliki kelebihan antara lain: lebih tahan terhaap polutan dibandingkan isolator kaca dan keramik karena permukaan isolator polimer memiliki sifat kedap air (hydrophobic). Namun sifat kedap air permukaan isolator bisa menurun dan mengakibatkan isolator rentan terkontaminasi polutan. Salah satu faktor yang dapat menyebabkan penurunan kekuatan isolator adalah kelembaban. Pada penelitian ini dilakukan pengujian SEM (Scanning Electrone Microscope) untuk menganalisa kandungan unsur yang terdapat pada isolator polimer dalam keadaan baru maupun sudah terkena polutan alga. Proses kontaminasi diobservasi dan dampak pada isolator dianalisa. Hasil penelitian menunjukkan isolator polimer dengan pre-kondisi lebih rentan terkontaminasi polutan alga dan akan bertambah terus ketebalannya. Kontaminasi ini menyebabkan penurunan tingkat insulasi, mengakibatkan kenaikan nilai arus bocor 0,32 mA pada tegangan uji 50 V dan penurunan nilai ketahanan tegangan tembus s.d 43 kV dengan arus 9 A.



26



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Pengujian Akselerasi Untuk KWH Meter Prabayar 1 Fase



Penulis



: Nurul Fauziah, Satyagraha Abdul Kadir, Bobby Joe Adams, Arrester C.S. Rahayu



No. Laporan :19.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :20 November 2014



Jml. Halaman :42



:



PT PLN (Persero) telah menerbitkan standar untuk meter prabayar (MPB). Dalam penerapannya di lapangan, beberapa unit PLN selaku user melaporkan banyak terjadi kegagalan seperti keypad tidak dapat digunakan. Untuk mengetahui keandalan MPB yang dijual ke PLN, dilakukan uji coba pengujian accelerated reliability yang selama ini belum dapat dilakukan walaupun sudah ditetapkan sebagai mata uji jenis pada SPLN. Metode pengujian digunakan mengikuti IEC 62059-31-1 (2008-10) yang dilakukan dengan memberikan suhu dan kelembaban lebih menggunakan sampel berbagai merek MPB dari pengadaan terpusat tahun 2014. Over stress yang dipilih adala suhu dan kelembaban ekstrim yang terdiri dari 5 konfigurasi. Pada penelitian ini stress level yang dilakukan hanya pada kondisi maksimum sedangkan 4 konfigurasi stress lainnya tidak dilakukan. Hasil uji coba pengujian, mode yang paling dominan terjadi pada semua merek MPB adalah korosi baut dan kerusakan display. Time to failures tercepat ada;ah 24 jam dengan kerusakan pada korosi baut & terminal MPB, cover dan arus yang tidak terbaca oleh MPB.



27



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Stabilitas Daya Sistem Sumba Dengan Pengoperasian Pembangkit Listrik Energi Terbarukan



Penulis



: Agus Yogianto, Agus Salim S, Dimas Dityagraha, Buyung S Munir, Armi Y.N.P.



No. Laporan:21.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :25 November 2014



Jml. Halaman:39



:



Pengoperasian pembangkit energi terbarukan seperti PLTS, disatu sisi dapat menambah pasokan tenaga listrik pada daerah setempat tetapi di sisi lain berpotensi pada kestabilan tenaga listrik termasuk kestabilan daya dan frekuensi. Pada saat ini sistem Sumba, khususnya di sistem Sumba Barat sudah terpasang PLTS dengan kapsitas 500 kWp sedangkan yang beroperasi hanya terbatas 200 kWp terkait dengan kemampuan sistem Sumba Barat untuk mengatasi kondisi kestabilan, bila PLTS tersebut mengalami penurunan daya tiba-tiba. Berdasarkan data rencana strategis jangka panjang (RSJP) tahun 2012 s.d 2017 PLN Area Sumba, pada kurun waktu mendatang diperkirakan pada sistem Sumba akan makin banyak disuplai oleh pembangkit energi terbarukan. Oleh sebab itu pada penelitian akan dikaji masalah stabilitas dengan kondisi sistem saat ini dan kondisi mendatang bila pembangkit energi terbarukan beroperasikan pada sistem Sumba. Penelitian dilakukan dengan menganalisa kondisi saat ini dan mensimulasikan kondisi sistem Sumba sesuai rencana strategis jangka panjang PLN Area Sumba sampai tahun 2017. Selanjutnya dilakukan simulasi dan dianalisa berbagai kondisi operasi pembangkit energi terbarukan dengan mengamati kondisi transient apabila terjadi perubahan beban atau juga pembangkitan. Dari hasil penelitian ini diperoleh beberapa hal sebagai berikut: 1. Perubahan daya pembangkit pada sistem Sumba Barat untuk kondisi saat ini terbaas sampai dengan 90 kW (sekitar 2,37% dari total daya mampu sebesar 3,8 MW) agar sistem tetap stabil tanpa menerapkan skema defense. 2. Setelah beroperasinya interkoneksi sistem Sumba Barat dengan sistem Sumba Timur, yang diasumsikan kondisi sistem pada saat terinterkoneksi tidak ada penambahan kapasitas pembangkitan, maka dengan menggunakan kajian stabilitas transient tanpa kajian tegangan dan skema defense diperoleh perubahan daya dapat meningkat menjadi 220 kW (sekitar 2,57% dari total daya mampu sebesar 8,56 MW) dengan sistem tetap stabil. 3. Kondisi transien sangat dipengaruhi konstanta waktu time delay dari pembangkit diesel yang beroperasi, semakin besar time delay semakin cenderung mengarah kepada kondisi 28



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



ketidakstabilan sistem. Sebagai saran dari hasil penelitian ini yaitu agar simulasi dapat dikembangkan dengan lebih mendetailkan model pembangkit surya bersamaan dengan program ETAP fitur transient stability.



29



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Kajian Pengaruh Lampu LED Terhadap Sistem Pengukuran Meter Elektronik



Penulis



: PLN Puslitbang : Tri Hardimansyar, Hilman Ardi Kusuma, Arrester Christiana Slamet Rahayu, Nurul Fauzi, Bobby Joe Adams Institut Teknologi Sepuluh November : Ontoseno Penangsang, Ronny Seto Wibowo, Amanda Ayla Larasati



No. Laporan :23.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :26 November 2014



Jml. Halaman:44



:



Lampu LED yang semakin sering digunakan masyarakat mempunyai efisiensi hampir 2 kali lebih besar bila dibandingkan dengan lampu CFL (Compact Flourescent Lamp) serta life time yang jauh lebih lama daripada lampu CFL dan pijar apakah penggunaannya menyebabkan penyimpangan pengukuran kWh meter electronik PLN. Melalui penelitian ini akan dilakukan pengukuran berbagai jenis LED menggunakan alat ukur standar dan dibandingkan dengan nilai pengukuran kWh meter elektronik milik PLN. Alat ukur standar yang digunakan adalah Power Quality Analyzer yang dapat mengukur daya tiga fasa dalam kondisi tidak seimbang dan meter standar yang dapat mengukur kesalahan baca kWh meter. KWh meter yang akan dikaji adalah merek-merek yang selama ini digunakan PLN dengan kelas toleransi 1%, yaitu Hexing, Itron, Glomet dan Melcoinda. Beban lampu LED, digolongkan menjadi 5 kelompok berdasarkan merek dan fungsinya, yaitu kelompok Philips, Merek-merek Tiongkok, Penerangan Jalan Umum (PJU), Osram dan Panasonic dalam 20 kombinasi pengukuran. Dari hasil pengukuran, sebagian besar kWh meter yang dikaji masih berada di dalam kelas toleransi kecuali untuk kombinasi kelompok merek tiongkok dengan kWh meter Hexing, Glomet, dan Melcoinda yang berada di atas angka 1%.



30



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



Judul



: Evaluasi Metode Diagnostik Untuk Asesmen Kondisi Bushing Trafo Tenaga



Penulis



: Buyung S Munir, Satyagraha Abdul Kadir, M. Said Al Manshury, Rama Rinaldi, Joko Muslim



No. Laporan :24.LIT.2014 Abstrak



Tanggal :08 Desember 2014



Jml. Halaman:39



:



Berdasarkan data statistik tentang kerusakan pada trafo tenaga di PT PLN (Persero), sebagian besar penyebab kerusakan berasal dari rusaknya condenser bushing. Untuk mencegah kerusakan bushing trafo tenaga, maka dilakukan pengujian off-line dan on-line secara berkala agar dapat diketahui kondisi bushing tersebut. Kedua metode pengujian tersebut sudah diterapkan dibeberapa unit operasional PT PLN (Persero). Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi kedua metode pngujian tersebut serta teknologi diagnostik kondisi bushing trafo tenaga yang diterapkan di PT PLN (Persero) untuk mendapatkan metode efektif yang digunakan sebagai dasar pengambilan keputusan. Sampel teknologi diagnostik buhsing trafo tenaga yang dievaluasi adalah teknologi diagnostik yang dilakukan pada bushing trafo tenaga untuk tegangan tinggi 150 kV atau tegangan ekstra tinggi 500 kV tipe condenser bushing yang memiliki tap untuk pengujian. Data yang didapatkan dari sampel tersebut dievaluasi untuk menilai keefektifan teknologi tersebut. Berdasarkan evaluasi yang telah dilakukan, maka kerusakan bushing dapat terjadi dalam hitungan minggu bahkan hari. Oleh sebab itu penggunaan pemantauan kondisi bushing secara online lebih unggul dalam mendeteksi dan mencegah gangguan trafo tenaga akibat kerusakan bushing. Untuk itu kriteria kondisi bushing trafo tenaga ditentukan berdasarkan data-data hasil pengukuran. Kemudian dibuat metode yang paling efektif dalam menentukan kondisi bushing trafo tenaga tersebut. Selain itu untuk meningkatkan keefektifan penerapan teknologi, maka diusulkan spesifikasi minimum teknologi asesmen kondisi bushing trafo tenaga yang baik untuk diterapkan di PT PLN (Persero).



31



PT PLN (Persero) PLN PUSLITBANG



Direktori Penelitian 2014



32