Sistem Eksitasi Dan Proteksi Generator Pada PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 [PDF]

Citation preview

Disusun Oleh: Ahmad Rifqi Ahzandani Muhammad Imron Sahroni



SISTEM EKSITASI DAN PROTEKSI GENERATOR PT. PLN NUSANTARA POWER PLTU PAITON UNIT 9



UNIVERSITAS JEMBER 2023



LAPORAN KERJA PRAKTIK PT. PLN NUSANTARA POWER PLTU PAITON UNIT 9



SISTEM EKSITASI DAN PROTEKSI GENERATOR PADA PT. PLN NUSANTARA POWER PLTU PAITON UNIT 9



Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memenuhi kelulusan matakuliah Kerja Praktik pada Program Studi Teknik Elektro (S1) Universitas Jember



Disusun Oleh: Ahmad Rifqi Ahzandani



201910201039



Muhammad Imron Sahroni



201910201044



HALAMAN SAMPUL PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2023



i



LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN LAPORAN KERJA PRAKTIK



PT. PLN NUSANTARA POWER PLTU PAITON UNIT 9 Periode: 04 Januari 2023 s/d 04 Maret 2023



Disusun Oleh: Ahmad Rifqi Ahzandani



201910201039



Muhammad Imron Sahroni



201910201044



Universitas Jember



Mengetahui,



Manager Business Support,



Pembimbing Lapangan,



Sukarno NID 7494112JA



Selamet Basori NID 7294035JA



ii



KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan Kerja Praktik yang dilaksanakan pada tanggal 4 Januari sampai 4 Maret 2023 di PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9, Probolinggo, Jawa Timur. Laporan ini disusun sebagai bentuk dokumentasi dan hasil akhir dari proses Kerja Praktik yang telah dilaksanakan. Laporan ini juga diajukan sebagai syarat kelulusan mata kuliah ”Kerja Praktik” dalam kurikulum program studi S1 Teknik Elektro Universitas Jember. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan membimbing penulis selama melaksanakan Kerja Praktik dan penyusunan laporan ini, yaitu kepada: 1. Orang tua serta keluarga penulis tercinta yang telah memberikan ijin, doa, motivasi baik materil dan spritual selama pelaksanaan kerja praktik 2. Bapak Dr. Bambang Sri Kaloko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Jember. 3. Bapak H.R.B. Moch Gozali, S.T., M.T. selaku Pembimbing Kerja Praktik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Jember yang senantiasa meluangkan waktunya untuk memberikan berbagai masukan demi kelancaran Kerja Praktik dan penyusunan laporan ini 4. Bapak Selamet Basori selaku SPV. Senior bagian listrik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 sekaligus pembimbing lapangan yang telah memberikan pengarahan dan nasihat selama pelaksanaan kerja praktik dan penyusunan laporan ini. 5. Bapak Sukarno selaku manager business support PT. Nusantara Power PLTU Paiton. 6. Bapak Hariski, bapak Mahendra, bapak Fathol, bapak Arif, bapak Adenosi, mas Gilang, bapak Ateng (Saiful), mas Muhariya, mas Ibnu, mas Hadi, mas Mustafa, mas Syahroni, mas Agung, dan mas Anam selaku staff bengkel Pemeliharaan Listrik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 yang telah memberikan banyak ilmu, Pengalaman, dan nasihat kepada penulis.



iii



Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna dan masih terdapat banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang dapat membantu perkembangan pembahasan terkait topik laporan ini maupun bagi penulis secara pribadi. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.



Probolinggo, 03 Maret 2023



Penulis



iv



DAFTAR ISI Halaman HALAMAN SAMPUL ...................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN ................................................................. ii KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................................ x BAB I ................................................................................................................................1 PENDAHULUAN ............................................................................................................1 1.1



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



1.2



Rumusan Masalah ............................................................................................2



1.3



Batasan Masalah ..............................................................................................2



1.4



Tujuan ...............................................................................................................2



1.4.1



Tujuan Umum ..........................................................................................2



1.4.2



Tujuan Khusus .........................................................................................3



1.5



Manfaat .............................................................................................................3



1.5.1



Manfaat Bagi Mahasiswa .........................................................................3



1.5.2



Manfaat Bagi Perguruan Tinggi .............................................................3



1.5.3



Manfaat Bagi Perusahaan........................................................................3



1.6



Tempat dan Waktu Pelaksanaan ....................................................................4



1.7



Metode Penyusunan Laporan..........................................................................4



BAB II ...............................................................................................................................5 PROFIL PERUSAHAAN ................................................................................................5 2.1



Sejarah PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 .............................5



2.2



Deskripsi Umum PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 ..............7



2.3



Visi dan Misi Perusahaan ................................................................................7



2.3.1



Visi .............................................................................................................7



2.3.2



Misi ............................................................................................................7



2.4



Struktur Organisasi Perusahaan.....................................................................8



2.5



Sistem Keselamatan dan Kesehatan Kerja Perusahaan ................................8



2.6



Alat Pelindung Diri (APD) .............................................................................10



BAB III ...........................................................................................................................11 DASAR TEORI ..............................................................................................................11



v



3.1



Generator ........................................................................................................11



3.2



Boiler ...............................................................................................................11



3.2.1



Ekonomizer .............................................................................................12



3.2.2



Steam Drum ............................................................................................13



3.2.3



Superheater .............................................................................................13



3.2.4



Reheater ..................................................................................................14



3.2.5



Air Preheater ..........................................................................................14



3.2.6



Furnace ...................................................................................................14



3.3



Turbin Uap .....................................................................................................14



3.4



Kondensor .......................................................................................................16



3.5



Hotwell ............................................................................................................16



3.6



Ship Unloader .................................................................................................17



3.7



Belt Conveyor .................................................................................................17



3.8



Stacker Reclaimer ..........................................................................................18



3.9



Magnetic Separator ........................................................................................18



3.10



Coal Feeder .....................................................................................................19



3.11



Coal Bunker (Silo) ..........................................................................................19



3.12



Pulverizer (Mill) .............................................................................................20



3.13



Primary Air Fan (PA Fan).............................................................................20



3.14



Force Draft Fan (FD Fan) ..............................................................................21



3.15



Induced Draft Fan (ID Fan) ..........................................................................21



3.16



Electrostatic Pracipitator (ESP) ....................................................................22



3.17



Cerobong Uap (Stack) ....................................................................................22



3.18



Transformator ................................................................................................23



3.19



Sistem Proteksi ...............................................................................................24



3.20



Ekitasi..............................................................................................................24



BAB IV............................................................................................................................26 HASIL KERJA PRAKTIK ...........................................................................................26 4.1



Proses Produksi Listrik PLTU Paiton Unit 9 ...............................................26



4.1.1



Proses Kebutuhan Bahan bakar PLTU Paiton Unit 9 .........................26



4.1.2



Siklus Umum PLTU Paiton Unit 9 ........................................................29



4.1.3



Siklus Air dan Uap .................................................................................29



4.1.4



Siklus Udara Pembakaran dan Gas Buang ..........................................32



4.1.5



Ash Handling (Unit Penanganan Abu) .................................................33



vi



4.1.6 4.2



Pola Operasi Kelistrikkan PLTU Paiton Unit 9 ...................................37



Generator PLTU Paiton Unit 9 .....................................................................39



4.2.1



Stator Frame ...........................................................................................40



4.2.2



Stator .......................................................................................................41



4.2.3



Rotor........................................................................................................43



4.3



Sistem Eksitasi PLTU Paiton Unit 9 .............................................................45



4.3.1



Tipe Eksitasi PLTU Paiton Unit 9 .........................................................45



4.3.2



Pola Operasi Sistem Eksitasi Generator (AVR) ...................................48



2.3.3



Pemeliharaan Sistem Eksitasi ................................................................50



4.4



Sistem Proteksi PLTU Paiton Unit 9.............................................................52



4.4.1



Relay Diferensial.....................................................................................52



4.4.2



Over Current Relay ................................................................................54



4.4.3



Loss Of Excitation Relay ........................................................................56



BAB V .............................................................................................................................58 PENUTUP ......................................................................................................................58 5.1



Kesimpulan .....................................................................................................58



5.2



Saran ...............................................................................................................58



DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................................59 LAMPIRAN ...................................................................................................................60



vii



DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1



Peta Persebaran PLTU di Pulau Jawa ......................................



5



Gambar 2.2



PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 ......................



6



Gambar 2.3



Lokasi PLTU Paiton Unit 9 ......................................................



7



Gambar 2.4



Struktur Organisasi Perusahaan ................................................



8



Gambar 2.5



Alat Pelindung Diri (APD) .......................................................



10



Gambar 3.1



Generator ..................................................................................



11



Gambar 3.2



Boiler ........................................................................................



12



Gambar 3.3



Ekonomizer...............................................................................



12



Gambar 3.4



Steam drum ...............................................................................



13



Gambar 3.5



Superheater...............................................................................



13



Gambar 3.6



Reheater ....................................................................................



14



Gambar 3.7



Turbin Uap................................................................................



15



Gambar 3.8



Kondensor .................................................................................



16



Gambar 3.9



Hotwell .....................................................................................



17



Gambar 3.10 Ship Unloader ...........................................................................



17



Gambar 3.11 Belt Conveyor ...........................................................................



18



Gambar 3.12 Stacker Reclaimer .....................................................................



18



Gambar 3.13 Magnetic Separator ...................................................................



19



Gambar 3.14 Coal Feeder ...............................................................................



19



Gambar 3.15 Coal Bunker ..............................................................................



20



Gambar 3.16 Pulverizer (Mill) .......................................................................



20



Gambar 3.17 Primary Air Fan .......................................................................



21



Gambar 3.18 Forced Draft Fan .....................................................................



21



Gambar 3.19 Electrostatic precipitator..........................................................



22



Gambar 3.20 Cerobong Uap ...........................................................................



23



Gambar 3.21 Transformator ...........................................................................



23



Gambar 3.22 Sistem eksitasi dengan sikat .....................................................



25



Gambar 4.1



Proses Produksi Listrik .............................................................



26



Gambar 4.2



Coal Handling PLTU Paiton Unit 9 .........................................



27



Gambar 4.3



Siklus Batubara .........................................................................



28



viii



Gambar 4.4



Pengolahan Air Laut .................................................................



31



Gambar 4.5



Siklus Air dan Uap ...................................................................



32



Gambar 4.6



Unit penanganan debu ..............................................................



34



Gambar 4.7



Proses Pembentukan Medan magnet ........................................



35



Gambar 4.8



ESP Dust Collection Principle .................................................



35



Gambar 4.9



Sistem Suppy Power Tegangan DC .........................................



36



Gambar 4.10 Stem Control Tegangan DC .....................................................



36



Gambar 4.11 Diagram Sistem ESP ................................................................



37



Gambar 4.12 Sistem Pola Operasi Kelistrikan PLTU Paiton Unit 9..............



38



Gambar 4.13 Sistem Pemakaian Darurat bila Terjadi TRIP ..........................



39



Gambar 4.14 Stator Frame .............................................................................



41



Gambar 4.15 Stator Core ...............................................................................



42



Gambar 4.16 Rotor Generator ........................................................................



43



Gambar 4.17 Sistem Eksitasi PLTU ...............................................................



45



Gambar 4.18 Eksitasi dengan Sikat................................................................



46



Gambar 4.19 Pola Eksitasi UNITROL® 5000 ................................................



48



Gambar 4.20 Single Line Diagram Crowbar Eksitasi UNITROL® 5000 ......



49



Gambar 4.21 Diagram relay diferensial .........................................................



53



Gambar 4.22 Ilustrasi Tap seting OCR ..........................................................



54



Gambar 4.23 Ilustrasi system Time delay ......................................................



54



Gambar 4.24 OCR setting instan ....................................................................



55



Gambar 4.25 OCR setting Definiti time .........................................................



55



Gambar 4.26 OCR Setting Inverst .................................................................



55



ix



DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Jadwal Pelaksanaan Kerja Praktik ...................................................



4



Tabel 4.1 Spesifikasi Generator PLTU Paiton 9 ..............................................



40



Tabel 4.2 Spesifikasi Stator Generator PLTU Paiton 9 ...................................



43



Tabel 4.3 Spesifikasi Rotor Generator Generator PLTU Paiton 9 ...................



44



Tabel 4.4 Pemeliharaan Sistem Eksitasi ..........................................................



51



Tabel 4.5 Setting OCR .....................................................................................



56



Tabel 4.6 Setting Loss Of Excitation relay ......................................................



57



x



BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Seiring berkembangnya teknologi di era society 5.0 yang hampir semua alat-



alat kehidupan sehari hari membutuhkan energi listrik yang menyebabkan kebutuhan akan konsumsi listrik semakin meningkat. Energi listrik termasuk sektor yang cukup penting dalam kehidupan manusia tak terkecuali bagi masyarakat Indonesia. Guna memenuhi kebutuhan akan konsumsi listrik, khususnya di Indonesia sendiri dibangun beberapa pembangkit listrik yang tersebar di berbagai daerah untuk memenuhi kebutuhan masyarakat Indonesia akan pasokan energi listrik. Salah satu pembangkit listrik yang dibangun di Indonesia adalah PLTU PAITON yang menyediakan pasokan energi listrik bagi masyarakat berada disekitar wilayah Jawa dan Bali. PLTU Paiton terdari beberapa unit pembangkit, salah satunya berada di unit 9 yang dioperasikan oleh PT. PLN Nusantara Power atau dahulu bernama PT. PJB UBJ O&M Paiton. PLTU Paiton Unit 9 merupakan suatu pembangkit listrik yang memanfaatkan batu bara sebagai energi primernya yang kemudian dikonversikan menjadi listrik (energi sekunder). Proses pengkonversian tersebut dilakukan dengan menggunakan beberapa komponen utama seperti generator, boiler (ketel uap), turbin uap, dan beberapa komponen pembantu lainnya. Energi listrik yang dihasilkan dari generator kemudian dinaikkan tegangannya menggunakan transformator utama (main trafo) untuk ditransmisikan oleh GITET (Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi) ke seluruh masyarakat untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan konsumsi energi listrik. Selain ditransmisikan, energi listrik yang dihasilkan juga digunakan untuk proses pembangkitan PLTU Paiton Unit 9 itu sendiri. Kerja praktik bertujuan untuk menyelaraskan antara ilmu pengetahuan yang diperoleh dalam perkuliahan dengan aplikasi praktis di dunia nyata sehingga mahasiswa dapat menjadi salah satu Sumber Daya Manusia yang siap



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



1



menghadapi tantangan era globalisasi. Serta dengan dilaksanakannya kerja praktik khususnya di PLTU Paiton Unit 9 dapat berguna untuk lebih memperdalam pengetahuan akan kinerja dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Selain itu hal yang lebih penting lagi yaitu cara berkomunikasi dengan personil perusahaan, dan memperoleh pengalaman akan kehidupan didunia kerja. 1.2



Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang diatas maka dapat dirumuskan



masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana proses pembangkitan listrik dengan bahan bakar batu bara pada PT. PLN Nusantara Power Unit 9 Paiton? 2. Bagaimana sistem eksitasi generator di PT. PLN Nusantara Power Unit 9 Paiton? 3. Bagaimana Sistem Proteksi yang digunakan pada generator di PT. PLN Nusantara Power Unit 9 Paiton?



1.3



Batasan Masalah Dari uraian rumusan masalah di atas, maka batasan masalah untuk penulisan



laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut: 1. Tidak membahas proses pembangkitan PLTU secara detail 2. Pembahasan laporan menitik beratkan pada relay proteksi dan eksitasi generator pada PT. PLN Nusantara Power Unit 9 Paiton 1.4



Tujuan



1.4.1 Tujuan Umum Tujuan umum dari kegiatan kerja praktik yang dilakukan di PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 ini adalah sebagai berikut: 1. Mangimplementasikan ilmu dan teori yang telah diperoleh selama perkuliahan. 2. Memenuhi beban Satuan kredit semester (SKS) yang harus ditempuh sebagai persyaratan akademis dalam kurikulum Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Jember.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



2



3. Menambah wawasan dan keterampilan bidang keahlian yang dapat berguna sebagai bekal mahasiswa untuk menghadapi dunia kerja. 1.4.2 Tujuan Khusus 1. Mempelajari dan memahami proses pembangkitan listrik pada PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9. 2. Mengetahui sistem proteksi apa saja yang digunakan pada generator di PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9. 3. Mempelajari cara kerja relay proteksi dan eksitasi generator di PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9. 1.5



Manfaat Kegiatan kerja praktek ini memiliki beberapa manfaat yaitu :



1.5.1 Manfaat Bagi Mahasiswa 1. Penerapan ilmu–ilmu yang telah diperoleh dalam perkuliahan secara aplikatif. 2. Kesempatan untuk menambah wawasan dan pengalaman yang bersifat praktis dan aplikatif. 3. Dapat mengetahui proses pembangkitan listrik pada PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9. 1.5.2 Manfaat Bagi Perguruan Tinggi 1. Memberikan umpan balik (feedback) dan evaluasi tentang strategi atau kebijakan dalam menentukan arah pengembangan pendidikan. 2. Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk menguasai teknik-teknik dalam bekerja untuk meningkatkan bidang keahlian. 3. Mengenalkan sistem proteksi dan eksitasi yang terdapat pada generator serta proses



pembangkitan



listrik



kepada



mahasiswa



agar



mahasiswa



mendapatkan pengalaman tentang pada dunia kerja yang sesungguhnya. 1.5.3 Manfaat Bagi Perusahaan 1. Ikut berperan dalam peningkatan dan pengembangan mutu mahasiswa pada kurikulum pendidikan perguruan tinggi. 2. Menyiapkan tenaga kerja terdidik yang diharapkan nantinya setelah lulus dapat bekerja dengan baik sesuai dengan bidangnya masing-masing. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



3



1.6



Tempat dan Waktu Pelaksanaan Kerja praktik ini diikuti oleh 2 (dua) mahasiswa angkatan 2020 Prodi S1



Teknik Elektro yang berkonsentrasi Arus Kuat (Power). Kerja praktik ini dilaksanakan pada: Waktu/Tanggal : 4 Januari – 4 Maret 2023 Tempat



: PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



Alamat



: Jl. Surabaya - Situbondo Km. 141, Paiton-Probolinggo, 67291



Tabel 1.1 Jadwal Pelaksanaan Kerja Praktik



1.7



Hari



Jam Masuk



Jam Pulang



Senin



07.30



16.00



Selasa



07.30



16.00



Rabu



07.30



16.00



Kamis



07.30



16.00



Jum’at



07.30



16.00



Metode Penyusunan Laporan Dalam penyusunan laporan, penulis menggunakan empat metode, yaitu :



1.



Metode Interview/Wawancara Penulis melakukan wawancara dan tanya jawab secara langsung pada pihak



terkait dengan obyek data penelitian. Metode ini bertujuan untuk memperoleh penjelasan tentang data-data yang dipelajari dengan metode pengamatan. 2.



Metode Observasi Penulis melakukan pengamatan secara langsung terhadap obyek dengan



melihat secara langsung kegiatan yang dilakukan. Metode ini berguna untuk mendapatkan gambaran dan data-data yang jelas. 3.



Metode Studi Literatur Membaca, mempelajari, dan memahami beberapa sumber referensi untuk



mendapatkan penjelasan teori berdasarkan realita dilapangan.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



4



BAB II PROFIL PERUSAHAAN



2.1



Sejarah PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 PLTU Paiton unit 9 merupakan salah satu proyek pembangkit yang ditangani



pemerintah dalam menanggulangi krisis energi di Indonesia yang disebut dengan Proyek Percepatan 10.000 MW. Pembangunan Proyek Percepatan ini terdiri dari 10 pembangkit yang dibangun di pulau Jawa dan 25 pembangkit di luar pulau Jawa. Berdasarkan RUPS PJB tanggal 28 Januari 2008 dan Letter of Intent PLN tanggal 25 Juli 2008, PJB atau sekarang bernama PT. PLN Nusantara Power ditetapkan sebagai pengelola O&M untuk 4 Proyek Percepatan Diversifikasi Energi (PPDE) 10.000 MW yakni: Rembang, Indramayu, Pacitan, dan Paiton unit 9.



Gambar 2.1 Peta Persebaran PLTU di Pulau Jawa PLTU Paiton unit 9 mempunyai kapasitas 660 MW yang terlokasi desa Binor, Kecamatan Paiton, Kabupaten Probolinggo, Jawa Timur atau sekitar 35 km sebelah timur kota Probolinggo dan berada kurang lebih sekitar 140 km sebelah timur laut dari kota Surabaya. Proyek ini dibangun di lahan seluas 48 hektar terletak di komplek area pembangkit yang sudah beroperasi yaitu PLTU unit 1, 2 milik PT. PLN Nusantara Power, PLTU unit 3, 4 PT. IPMOMI (International Power Mitsui Operation and Maintenance), PLTU unit 5, 6 milik PT. YTL (Yeoh Tiong Lay), dan Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



5



PLTU unit 7, 8 milik PT. IPMOMI (International Power Mitsui Operation and Maintenance) serta PLTU unit 9 sendiri milik PT. PLN Nusantara Power.



Gambar 2.2 PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9 Kontrak proyek ini ditandatangani tanggal 12 Maret 2007 dengan nomor kontrak 047.PJ/041/DIR/2007 dan nilai kontrak sebesar USD. 428,127,137.46 dan Rp 777.293.309.115,90



dengan



kontrak



EPC



(Engineering



Procurement



Construction). Pelaksana proyek dikerjakan oleh Consortium Harbin Power Engineering Co. Ltd. (HPE) dari China sebagai Leader Consortium dengan partner lokal MSHE (PT. Mitra Selaras Hutama Energi), sedangkan sebagai institut desain dari China adalah CSEPDI (Central Southern China Electric Power Design Institute). Dari Jasa konsultan QA/QC adalah BVI (Black and Veatch International Company). Perencanaan Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 500kV dan 150kV akan diinterkoneksikan dengan Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi (GITET) Paiton. Dengan adanya proyek ini, maka masing-masing elemen dari PT. PLN (Persero) memiliki tugas sebagai berikut : a.



Sebagai pengendali proyek adalah Unit Pembangkitan Paiton 9.



b.



Sebagai Supervisi Konstruksi adalah PT. PLN (Persero) Jasa Manajemen Konstruksi.



c.



Sebagai Supervisi Sertifikasi dan Laik Operasi adalah PT. PLN (Persero) Jasa Sertifikasi.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



6



2.2



Deskripsi Umum PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



Gambar 2.3 Lokasi PLTU Paiton Unit 9



2.3



a. Lokasi Proyek



: Desa Bhinor, Kec. Paiton, Kab. Probolinggo



b. Koordinat Geografis



: 07° 42’ 33” S dan 113° 34’ 33” E



c. Perbatasan



:



 Sebelah utara



: Laut Jawa, Selat Madura



 Sebelah timur



: Kompleks PLTU Paiton Unit 1-8



 Sebelah selatan



: Jalan Raya Probolinggo – Situbondo



 Sebelah barat



: Garis Pantai Lokasi Pembangunan PLTU



d. Luas Area



: 420.187 m2 atau 42 ha



e. Kapasitas



: 1 x 660 MW



f. Spek. Bahan Bakar



: Batu Bara Kalori Rendah



g. Kebutuhan Batu Bara



: 2.7 juta ton/tahun



Visi dan Misi Perusahaan



2.3.1 Visi Menjadi perusahaan terdepan dan terpercaya dalam bisnis energi berkelanjutan di Asia Tenggara. 2.3.2 Misi 1. Menjalankan bisnis energi yang inovatif dan kolaboratif, tumbuh dan berkelanjutan, serta berwawasan lingkungan.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



7



2. Menjaga tingkat kinerja tertinggi untuk memberikan nilai tambah bagi para pemangku kepentingan. 3. Menarik minat dan mengembangkan talenta terbaik serta menjalankan organisasi yang agile dan adaptif. 2.4



Struktur Organisasi Perusahaan



Gambar 2.4 Struktur Organisasi Perusahaan 2.5



Sistem Keselamatan dan Kesehatan Kerja Perusahaan Dalam menerapkan



Undang – undang dan peraturan keselamatan dan



kesehatan kerja (K3) di unit pembangkit (PLTU), maka perlu ditegaskan kepada seluruh staff pegawai terutama yang terlibat langsung dalam proses pembangkitan. Tanggung jawab pegawai tersebut mencakup seluruhnya atau hanya sebagian, tergantung dari batas wewenangnya. Ruang lingkup tanggung jawab pegawai dalam keselamatan dan kesehatan kerja sistem meliputi ijin untuk bekerja atau menguji unit dan peralatan serta urutan pemulihannya atau dapat diidentifikasi secara singkat, yaitu : 1. Pengendalian



(kontrol)



yang meliputi,



menginstruksikan tindakan



pencegahan dan perijinan untuk menerbitkan dokumen keselamatan kerja serta menginstruksikan tindakan mengembalikan peralatan dan unit untuk beroperasi. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



8



2. Mengamankan (mengembalikan) peralatan–peralatan yang meliputi: a. Sebelum mulai bekerja Melakukan tindakan pengamana peralatan dan unit untuk dikerjakan serta menerbitkan dokumen keselamatan kerja, memerintahkan mengembalikan unit peralatan untuk beroperasi. b. Ketika Bekerja Menerima dokumen keselamatan kerja, melaksanakan pekerjaan yang ditugaskan, menyelesaikan, dan menunda. Setelah daerah kerja dibereskan, menyelesaikan dan menunda. Kemudian menyelesaikan dokumen keselamatan kerja. Berdasarkan Undang-Undang Keselamatan dan Kesehatan Kerja No. 1 tahun 1970, sistem K3 bertujuan untuk :  Mencegah dan mengurangi dan memadamkan kebakaran  Mencegah dan mengurangi kecelakaan  Mencegah dan mengurangi bahaya peledakan  Memberikan keselamatan atau jalan menyelamatkan diri pada waktu kebakaran atau kejadian lain yang berbahaya  Memberikan pertolongan pada kecelakaan  Memberikan alat–alat perlindungan pada kecelakaan  Memberikan alat–alat perlindungan kepada para pekerja  Mencegah dan mengendalikan timbul dan menyebar luasnya suhu, kelembaban, debu, kotoran, asap, uap, gas, hembusan angin, cuaca, sinar atau radiasi, suara dan getaran.  Mencegah dan mengendalikan timbulnya penyakit akibat kerja, baik fisik, psikis, peracunan, infeksi dan penularan  Memperoleh penerangan yang cukup sesuai  Menyelenggarakan suhu dan lembab udara yang baik  Memelihara kebersihan, kesehatan dan kertertiban  Memperoleh keserasian antara tenaga kerja, alat kerja, lingkungan, cara dan proses kerjanya.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



9



 Mengamankan dan memperlancar pengangkutan orang, binatang, tanaman atau barang.  Mencegah sengatan aliran listrik yang berbahaya.  Menyelesaikan dan menyempurnakan pengamanan pada pekerjaan yang kecelakaannya menjadi bertambah tinggi. 2.6



Alat Pelindung Diri (APD) Alat Pelindung Diri (APD) merupakan peralatan yang memiliki kemampuan



untuk melindungi seseorang ketika bekerja, fungsinya untuk menjaga atau mengisolasi sebagian atau seluruh tubuh dari potensi bahaya yang tidak terduga dan memperkecil resiko kecelakaan di tempat kerja. Beberapa APD yang digunakan untuk melindungi diri ketika bekerja seperti pelindung kepala (safety helm), Rompi Reflector (high visibility safety), pelindung kaki (Safety shoes), Pelindung Tangan (Safety gloves), Pelindung Telinga (Ear plug), Pelindung Mata dan Muka.



Gambar 2.5 Alat Pelindung Diri (APD)



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



10



BAB III DASAR TEORI



3.1



Generator Generator merupakan komponen utama PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga



Uap). Fungsi utama generator adalah untuk mengubah energi mekanik yang dihasilkan oleh turbin menjadi energi listrik. Prinsip dari pembangkitan energi listrik yang dilakukan oleh generator adalah berdasarkan induksi. Kapasitas generator PLTU di Indonesia sangat bervariasi, karena pembangunannya disesuaikan dengan kebutuhan energi yang harus tersedia pada saat itu. Konstruksi generator PLTU menggunakan medan magnet putar yang bertujuan untuk memudahkan penyambungan energi listrik keluar generator karena titik terminal penyambungan berada pada stator. Komponen utama generator terdiri dari casing (frame atau rangka), stator (inti dan kumparan), rotor, dan eksiter.



Gambar 3.1 Generator 3.2



Boiler Boiler merupakan bagian utama dari sistem PLTU yang berfungsi untuk



mengubah air (feed water) menjadi uap panas dengan bantuan panas dari proses pembakaran batu bara, lanjut (superheated steam) yang akan digunakan untuk memutar turbin. Secara konstruksi, boiler tersusun dari pipa-pipa yang berjajar yang membentuk seperti dinding persegi. Pada bagian tengah terdapat ruang kosong yang bernama furnace untuk tempat terjadinya pembakaran batu bara. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



11



Gambar 3.2 Boiler Bagian-bagian boiler antara lain: 3.2.1 Ekonomizer Ekonomizer adalah suatu alat yang digunakan untuk memanaskan air hingga mendekati titik jenuh sebelum masuk ke steam drum. Proses ini dilakukan dengan memanfaatkan gas panas sisa pembakaran yang sudah diserap pada pipa boiler pada furnace, superheater, dan reheater. Oleh karena itu posisinya diletakkan pada ujung boiler sebelum gas panas dibuang keluar. Peletakan ini bertujuan agar perpindahan panas pada ekonimizer tidak terlalu besar. Serta untuk menghindari terjadinya overheating yang dapat merusak



pipa-pipa



ekonomizer.



Ekonomizer



diperlukan



agar



tidak



terjadi thermal shock ketika air masuk ke steam drum. Sekaligus untuk meningkatkan efisiensi dengan memanfaatkan gas panas.



Gambar 3.3 Ekonomizer



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



12



3.2.2 Steam Drum Steam drum merupakan penampung uap jenuh hasil proses pemanasan air dan air pengisi. Steam drum mempunyai peralatan pemisah (separator) yang berfungsi memisahkan uap jenuh dengan butiran air, uap yang lolos dari proses pemisahan dialirkan ke superheater untuk dipanaskan lanjut. Air pengisi yang masuk ke steam drum ditempatkan pada bagian bawah yang dekat dengan saluran menuju down comer dimana suhunya relatif lebih dingin.



Gambar 3.4 Steam drum 3.2.3 Superheater Superheater adalah bagian boiler yang berfungsi mengubah uap air jenuh menjadi uap panas lanjut. Uap yang telah dipisahkan dari steam drum masih berupa uap jenuh atau uap basah. Jika dipakai untuk memutar turbin menyebabkan kerusakan. Karena itu uap basah ini perlu dipanaskan lagi di superheater agar menjadi uap panas lanjut (superheat). Baru setelahnya dapat digunakan untuk memutar turbin.



Gambar 3.5 Superheater Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



13



3.2.4 Reheater Turbin uap skala besar biasanya ada tiga bagian yaitu High Pressure, Intermediate Pressure, Dan Low Pressure. Reheater adalah susunan pipa pemanas untuk memanaskan ulang uap dari keluaran HP turbin. Setelah itu digunakan untuk memutar turbin pada bagian Intermediate. Fungsi reheater ini juga sebagai peningkatan efisiensi dari sistem PLTU.



Gambar 3.6 Reheater 3.2.5 Air Preheater Air Preheater adalah komponen yang digunakan untuk memanaskan udara primer dan sekunder dengan memanfaatkan panas dari gas buang. sebelum dihembuskan menuju Pulverizer (Mill) kemudian bersama-sama dengan serbuk batu bara dialirkan ke furnace untuk di bakar. 3.2.6 Furnace Furnace merupakan tempat proses pembakaran dimana ada empat syarat pembakaran yaitu bahan bakar, oksigen, panas dan reaksi kimia. Biasanya untuk pembakaran di Boiler perlu adanya syarat tambahan agar pembakaran di dalam Boiler bekerja dengan efisien yaitu turbulensi dan waktu. Proses pembakaran didalam furnace diawali dengan bahan bakar yaitu solar sebagai bahan bakar untuk melakukan start yang disemprotkan pada alat semacam Spark plug (busi). 3.3



Turbin Uap Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap



menjadi energi kinetik yang kemudian diubah menjadi energi mekanik dalam Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



14



bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung terhubung menjadi satu dengan mekanisme yang digerakan, dalam hal ini berupa generator. Turbin uap terdiri dari High Pressure, Intermediate Pressure, Dan Low Pressure. Komponen-komponen turbin antara lain: 1. Casing, berfungsi sebagai penutup utama dari bagian-bagian yang ada di turbin uap dan menjaga turbin tetap tahan lama. 2. Rotor, bagian turbin yang berputar dan jumlahnya cukup banyak. Ada dua bagian dari rotor yang ada di dalam turbin uap yaitu Rotor Shaft (berfungsi sebagai komponen untuk tempat pemasangan cakram-cakram sepanjang sumbu) dan Rotor Blades (berfungsi sebagai alat penerima gaya dari energi kinetik uap). 3. Cakram, berfungsi sebagai tempat dipasangnya sudu-sudu secara radial di antara poros. 4. Nosel, berfungsi sebagai media ekspansi uap yang nantinya bisa mengubah energi potensial yang ada menjadi energi kinetik. 5. Bearing, berfungsi sebagai penyokong kedua ujung poros. Selain itu berguna juga sebagai penerima beban yang ditimbulkan. 6. Seal, berfungsi untuk mencegah hal-hal yang tidak diinginkan seperti kebocoran uap. Biasanya seal dipasang di sekeliling poros. 7. Kopling, berfungsi sebagai penghubung di antara kerja turbin uap dengan mekanisme yang digerakkan oleh turbin uap.



Gambar 3.7 Turbin Uap



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



15



3.4



Kondensor Kondensor



adalah



alat



penukar



panas



yang



digunakan



untuk



mengkondensasikan uap sebagai fluida kerja. Pada system pembangkit tenaga uap, fungsi utama kondensor adalah mengubah exhaust steam dari turbin menjadi fase liquid agar dapat dipompakan kembali menuju boiler oleh BFP (Boiler Feed Pump). Kondensor permukaan (Surface Condenser) adalah salah satu jenis kondensor dengan prinsip kerja pemisahan cairan pendingin dan steam yang didinginkan. Steam masuk ke dalam sisi shell melalui Steam Inlet Connection pada bagian atas kondensor, kemudian steam bersinggungan dengan tube yang bertemperatur rendah sehingga temperature steam turun dan terjadi proses kondensasi yang menghasilkan kondensat. Kondensat tersebut akan terkumpul pada hotwell, kemudian dipindahkan ke exhaust kondensat dengan menggunakan pompa kondensat.



Gambar 3.8 Kondensor 3.5



Hotwell Hotwell adalah tangki penampung dan merupakan salah satu bagian dari



Kondensor. Hotwell terletak pada bagian bawah kondensor namun masih menjadi satu dengan Kondensor dan berfungsi menampung air kondensat sebelum dialirkan ke deaerator.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



16



Gambar 3.9 Hotwell 3.6



Ship Unloader Ship Unloader adalah peralatan utama dalam proses pembongkaran batubara



dari kapal tongkang ke stockpile (unloading system). Proses kerja dari ship unloader yaitu dengan mengambil batubara dari kapal pengangkut batubara menggunakan grab kemudian di unload material batubara ke hopper ship unloader yang kemudian di umpankan ke belt conveyor.



Gambar 3.10 Ship Unloader 3.7



Belt Conveyor Belt conveyor merupakan salah satu peralatan utama pada coal handling



sistem yang berfungsi untuk mentransmisikan batubara dari loading/unloading area ke silo atau transportasi batubara dari coal yard menuju boiler bunker. Terdapat 2 mode yang digunakan untuk proses loading dari coal yard, yaitu: dengan menggunakan stecker reclaimer dan atau menggunakan reclaimer hopper untuk transportasi batu bara dari coal yard menuju Tower Transfer 1 (TT1).



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



17



Gambar 3.11 Belt Conveyor 3.8



Stacker Reclaimer Stacker Reclaimer (SR) adalah alat yang digunakan untuk mencurahkan



batubara (yang di bongkar oleh ship unloader) yang melalui belt conveyor menuju ke Coal Yard (disebut stacking), maupun mengambil batubara dari coal yard menuju ke coal bungker (disebut reclaiming).



Gambar 3.12 Stacker Reclaimer 3.9



Magnetic Separator Peralatan pendukung dalam proses loading/unloading batubara yang



berfungsi untuk menangkap dan memisahkan material asing seperti besi, metal, dan sebagainya yang ikut terbawa.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



18



Gambar 3.13 Magnetic Separator 3.10 Coal Feeder Coal Feeder merupakan peralatan utama pada PLTU yang berfungsi untuk mengatur laju batubara yang dari coal bunker/silo menuju ke mill/pulverizer untuk dihaluskan.Coal feeder ini bertugas untuk mengatur banyak dan sedikitnya batubara yang masuk ke mill sesuai dengan kebutuhan bahan bakar yang digunakan dalam boiler atau sebagai pengatur laju volume batu bara.Kebutuhan akan bahan bakar sendiri sangat tergantung dengan besarnya daya yang dibangkitkan.



Gambar 3.14 Coal Feeder 3.11 Coal Bunker (Silo) Silo merupakan bunker tempat menampung batubara di instalasi yang kemudian digunakan sebagai bahan bakar di boiler . Coal silo bisa berbentuk kotak bagian atau tabung dengan kerucut pada bagian bawah, dilengkapi dengan struktur, plat form, hand rail dan tangga. Pengisian Silo dilakukan dengan menggunakan Belt Conveyor yang dihubungkan dengan Tripper, pengoperasiannya dilakukan oleh operator di Coal Handling Control Bulding (CHCB). Dari Silo batubara Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



19



dimasukkan ke Pulverizer dengan menggunakan Coal Feeder, batubara dari Pulverizer ini yang akan digunakan untuk pembakaran di boiler.



Gambar 3.15 Coal Bunker 3.12 Pulverizer (Mill) Pulverizer atau mill merupakan mesin yang berfungsi untuk menghancurkan bongkahan batubara hingga halus yang kemudian serbuk batubara dialirkan menuju furnace bersama dengan udara primer dari PA Fan untuk dibakar. Fungsi lain dari mill adalah untuk mengeringkan batubara dan memaksimalkan proses pembakaran serta menyaring batubara untuk memastikan bahwa batubara yang masuk pada boiler benar-benar halus.



Gambar 3.16 Pulverizer (Mill) 3.13 Primary Air Fan (PA Fan) Pworimary Air Fan atau fan udara primer memiliki dua fungsi, yaitu memberikan udara ke mill pulverizer dengan temperatur yang sesuai untuk mengeringkan batu bara bubuk supaya tidak menggumpal dan membawanya melalui pipa ke furnance (ruang bakar). Aliran udara primer yang panas masuk mill mempunyai kecepatan yang tinggi sehingga partikel–partikel bubuk batubara yang



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



20



halus masuk dalam arus udara, mengalir melalui clasifier, masuk ke pipa dan membawanya ke furnance.



Gambar 3.17 Primary Air Fan 3.14 Force Draft Fan (FD Fan) Boiler balanced draft ataupun pressurised memerlukan forced draft fan. Pada boiler pressurised FD fan diperlukan untuk memasok udara pembakaran ke ruang bakar, kemudian membuang atau mendorong gas pembakaran melewati boiler dan keluar melalui cerobong. Sama halnya dengan boiler pressurised pada boiler balanced draft, FD fan juga diperlukan untuk memasok udara pembakaran ke ruang bakar. Sedangkan untuk membuang atau menarik gas pembakaran (gas buang) melewati boiler dan keluar melalui cerobong digunakan Induced Draft fan.



Gambar 3.18 Forced Draft Fan 3.15 Induced Draft Fan (ID Fan) Induced draft fan digunakan untuk menarik gas buang melewati permukaan pemindah panas di boiler dan saluran pembuang. Gas ini selanjutnya didorong ke atmosfir melalui cerobong. Induced draft fan juga berfungsi untuk menjaga tekanan ruang bakar selalu sedikit dibawah tekanan atmosfir. Secara sepintas bentuk dan



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



21



ukuran Induced draft fan serupa dengan Forced Draft Fan. Namun Induced draft fan menangani gas panas dan dilengkapi dengan inlet damper atau vane yang dapat di adjust untuk mengontrol jumlah gas yang ditanganinya. Kapasitas Induced Draft fan umumnya lebih besar dari Forced Draft fan untuk suatu unit. Ukuran fan ini harus cukup untuk menangani aliran gas pada laju pembakaran maksimum boiler, ditambah kemungkinan masuknya kebocoran udara pada air heater. 3.16 Electrostatic Pracipitator (ESP) Electrostatic precipitator atau ESP merupakan suatu alat penting pada PLTU yang memiliki fungsi sebagai alat penangkap abu atau Ash collection pada industri dengan tujuan untuk mengurangi polusi yang ditimbulkan oleh hasil pembakaran batubara dalam furnace. Prinsip kerja ESP adalah gas buang yang keluar dialirkan melalui inlet ESP kemudian dilewatkan collecting plate system yang sudah diberi muatan listrik sehingga abu akan menempel pada dinding collecting plate, dilakukan pengetukan oleh rapping system dan abu akan jatuh kedalam hopper, setelah itu gas buang menjadi bersih dan terpisah dari abu, kemudian gas tersebut akan keluar melalui stack.



Gambar 3.19 Electrostatic precipitator 3.17 Cerobong Uap (Stack) Stack merupakan suatu saluran udara (cerobong) yang berfungsi untuk mengalirkan gas hasil pembakaran (flue gas) agar terbuang ke atmosfer. Temperatur flue gas sebelum terbuang ke atmosfer dijaga tidak melebihi 160ᵒC, agar tidak terjadi kerusakan lingkungan atau merusak lapisan ozon.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



22



Gambar 3.20 Cerobong Uap 3.18 Transformator Transformator adalah suatu alat listrik yang memiliki fungsi menyalurkan daya listrik dari tegangan yang tinggi ke tegangan yang rendah atau sebaliknya, atau dapat juga dikatakan sebagai pengubah tegangan arus bolak-balik dari satu tingkat tegangan ke tingkat tegangan yang lainnya berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.Pada dasarnya sebuah transformator terdiri dari dua lilitan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan kawat tersebut dililitkan pada sebuah inti besi (core). Prinsip kerja dari transformator menganut pada teori apabila ada arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnet dan apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnet, sehingga timbul GGL (Gaya Gerak Listrik).



Gambar 3.21 Transformator



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



23



3.19 Sistem Proteksi Sistem Proteksi atau relay proteksi merupakan komponen yang berfungsi untuk mengamankan peralatan (equipment) sehingga dapat meminimalisir kerusakan saat terjadi gangguan (fault). Sistem proteksi pada dasarnya mampu mendeteksi gangguan dan mengatasinya sesegera mungkin. Contoh relay proteksi seperti relay arus lebih, relay diferensial, relay daya balik, relay frekuensi, dll. Beberapa fungsi relay proteksi pada sistem tenaga listrik antara lain: 1. Mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang tidak normal. 2. Mempersempit daerah yang terganggu sehingga gangguan tidak melebar pada sistem yang lebih luas. 3. Mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh tenaga listrik. 4. Memberi sinyal alarm untuk melepas PMT dengan tujuan mengisolir gangguan atau kondisi yang tidak normal, seperti adanya beben lebih, tegangan rendah, kenaikan temperature dan lain sebagainya. 3.20 Ekitasi Eksitasi atau penguatan medan adalah bagian yang penting dari sebuah generator sinkron. Eksitasi pada generator sinkron merupakan pemberian arus searah/DC pada belitan medan yang terdapat pada rotor untuk menghasilkan medan magnet sehingga dapat tercipta energi listrrik. Sesuai dengan prinsip elektromagnet, apabila suatu konduktor yang berupa kumparan yang dialiri listrik arus searah maka kumparan tersebut akan menjadi magnet sehingga akan menghasilkan fluks-fluks magnet. Selain itu, eksitasi pada generator bertujuan untuk menjaga tegangan terminal tetap konstan tetapi juga harus merespon terhadap perubahan beban yang tiba-tiba. Sistem eksitasi dibagi menjadi 2 macam yaitu eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation) dan eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



24



Gambar 3.22 Sistem eksitasi dengan sikat



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



25



BAB IV HASIL KERJA PRAKTIK



4.1



Proses Produksi Listrik PLTU Paiton Unit 9



Gambar 4.1 Proses Produksi Listrik Proses pembangkitan listrik PLTU dilakukan dengan mengkonversikan energi primer seperti batubara (padat), minyak (cair), atau gas menjadi energi panas (kalor) yang dilakukan dalam ruang bakar boiler. Energi panas ini kemudian digunakan untuk memanaskan air yang terdapat dalam pipa-pipa ketel untuk menghasilkan uap yang dikumpulkan dalam steam drum. Uap tersebut selanjutnya dialirkan menuju turbin sebagai energi mekanik untuk memutar generator sehingga menghasilkan energy listrik. proses produksi listrik pltu paiton unit 9 dalam pelaksanaannya melalui beberapa tahapan proses yang saling berhubungan satu sama lain. 4.1.1 Proses Kebutuhan Bahan bakar PLTU Paiton Unit 9 Bahan bakar dalam pengoperasian PLTU Paiton unit 9 menggunakan bahan bakar Batu bara dan Solar (minyak HSD) Penggunaan Solar di pergunakan saat awal pembakaran pada Boiler dan sudah memproduksi Listrik sebesar kurang lebih 200 MW, setelah itu bahan bakar solar digantikan dengan menggunakan bahan bakar batu bara. 1. Siklus Bahan Bakar Minyak Bahan bakar minyak diangkut oleh kapal yang kemudian dibongkar di unloading arm. Dari unloading arm, minyak dipompa dengan menggunakan Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



26



pompa dari kapal tersebut menuju LFO (Light Fuel Oil) storage tank 1 dan 2 dengan melewati scraner. Di dalam scraner, kotoran-kotoran atau partikelpartikel besar yang terikut di dalam minyak disaring sehingga minyak yang masuk ke dalam LFO storage tank diharapkan telah bersih dari kotoran. Dari LFO storage tank, minyak dipompa oleh main fuel oil pump menuju main boiler (oil guns), auxilliary boiler dan supporting (Mobile Equipment garage, Emergency Diesel Generator dan Sea water Diesel Fire Pump). 2. Penanganan Batubara (Coal Handling) Coal Handling merupakan unit yang menangani batubara mulai dari proses bongkar muat kapal (ship unloading) di dermaga Jetty, penyaluran ke stock pile area sampai penyaluran ke bunker unit (Silo).



Gambar 4.2 Coal Handling PLTU Paiton Unit 9 



Unloading, batubara yang diangkut oleh kapal tongkang kemudian dibongkar di coal jetty oleh ship unloader (SU). Dari SU, batubara ditransportasikan menuju Transfer Tower 1 (TT1) menggunakan conveyor 1A dan 2A dengan melewati Transfer Tower 0 (TT0). Di TT0, batubara akan melewati sebuah magnetic saparator yang berfungsi untuk menangkap logam-logam yang terikut di dalam batubara. Di TT1, batubara ditranportasikan menuju coal yard dengan 2 jalur yang berbeda yaitu untuk kondisi normal operasi melalui stacker reclaimer menggunakan conveyor



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



27



6A dan dan untuk kondisi emergency melalui emergency coal pile menggunakan conveyor 7A.



Gambar 4.3 Siklus Batubara 



Loading batubara, terdapat 2 mode yang digunakan PLTU Paiton Unit 9 dalam proses loading batubara, yaitu: 1. Transportasi batubara dari coal jetty langsung menuju coal bunker (silo) Pada proses ini, batubara di TT1 yang ditranportasikan dari coal jetty langsung diarahkan menuju crusher house dengan menggunakan conveyor 3A dan 3B. Di dalam crusher house, bongkahan batubara dihancurkan hingga memiliki diameter 3 cm. Dari crusher house, batu bara ditansportasikan menuju tripper dengan menggunakan conveyor 4A dan 4B. Oleh triper, batubara kemudian diarahkan menuju coal bungker (silo) dengan menggunakan conveyor 5A dan 5B. 2. Transportasi batubara dari coal yard menuju coal bunker (silo) Terdapat 2 mode yang digunakan untuk proses loading dari coal yard, yaitu: menggunakan stacker reclaimer atau menggunakan reclaimer hopper untuk transportasi batubara dari coal yard menuju TT1. Untuk transportasi batubara dari coal yard menuju TT1 dengan stacker reclaimer menggunakan conveyor 6A dan untuk transportasi batubara dari coal yard menuju TT1 dengan reclaimer hooper menggunakan conveyor 8A. Untuk proses



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



28



transportasi batubara dari TT1 menuju coal bunker adalah sama dengan proses loading dari coal jetty langsung menuju coal bunker. 4.1.2 Siklus Umum PLTU Paiton Unit 9 



Pertama, air diisikan ke boiler hingga memenuhi seluruh luas permukaan pemindah panas. Didalam boiler air ini dipanaskan dengan panas hasil pembakaran batubara sehingga berubah menjadi uap.







Kedua, uap bertekanan dan bertemperatur tertentu hasil produksi boiler diarahkan melalui pipa-pipa untuk memutar turbin sehingga menghasilkan energi mekanik berupa putaran.







Ketiga, putaran turbin menimbulkan medan magnet dalam kumparan generator, sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output generator







Keempat, Uap sisa keluaran turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air kondensat. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler.







Demikian siklus ini berlangsung terus menerus dan berulang.



4.1.3 Siklus Air dan Uap 1. Siklus Air Kebutuhan air dalam pengoperasian PLTU Paiton unit 9 menggunakan air laut yang di proses menjadi air tawar dengan menggunakan sistem Reverse Osmosis (RO) untuk proses produksi uap (steam) dan sistem pendingin kondensor. Awalnya air laut dipompa menuju raw water storage tank melewati Reverse Osmosis (RO). Di dalam RO air laut disaring dengan metode penyaringan dengan membran pada tekanan tinggi, dengan metode ini molekul-molekul besar dan ion-ion yang terlarut dalam air laut dapat tertahan oleh membran sehingga air laut yang tertampung di raw water storage tank telah dimurnikan untuk menghilangkan kandungan garam dan za-zat lain. Air yang tertampung di raw water storage tank dipompa menuju make up water storage tank melewati



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



29



demin plant Water Treatment Plant. Di dalam demin plant WTP ini, air tersebut dilewatkan pada tabung-tabung yang berisi kation dan anion guna mengikat kandungan mineral air yang masih tersisa atau yang tidak dapat dihilangkan oleh proses RO, sehingga air yang tertampung di dalam make up water storage tank merupakan air murni (air demin). Air demin tersebut kemudian dipompa oleh make up water pump menuju hotwell melewati condensate storage tank. Air hasil kondensasi uap (air condensate) yang tertampung di dalam hotwell dipompa menuju deaerator oleh condensate pump melewati condensate polishing, gland steam condenser, LP heater 1 dan 2. Di dalam condensate polishing, air condensate diproses agar korosi dan pengendapan hilang. Di dalam gland steam condenser dan LP heater, air condensate dipanaskan sebelum masuk ke deaerator. Di dalam deaerator ini terjadi proses pemisahan gas yang terlarut dalam air. Air yang tertampung di tangki deaerator dipompa oleh bioler feed pump menuju steam drum dengan melewati HP heater 1, HP heater 2, HP heater 3 dan economizer. Di dalam HP heater dan economizer, air dipanaskan dengan memanfaatkan perpeindahan panas dari extract steam HP-IP turbin dan flue gas. Di dalam steam drum terjadi pemisahan uap dan air, air yang tertampung di ruang sisi bawah dari steam drum di pompa menuju ruang bakar melewati down comer dan kembali ke steam drum. Di ruang bakar terjadi perubahan fase dari air menuju uap sehingga yang masuk ke steam drum adalah berupa uap. Air laut di sisi intake kanal dipompa oleh cooling water pump menuju condenser untuk mendinginkan ekstrak uap dari LP turbin kemudian dialirkan menuju outlate kanal. Sebelum dipompa menuju condenser, air laut di sisi intake kanal terlebih dahulu diinjeksi dengan chlorine guna membuat pingsan atau mabuk biota laut yang mana jika dibiarkan dapat menyebabkan penyumbatan pada pipa-pipa saluran cooling water condenser. Penyumbatan ini dapat mengakibatkan pertukaran panas di dalam condenser tidak sempurna sehingga efisiensi pembangkit menurun.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



30



Gambar 4.4 Pengolahan Air Laut 2. Siklus Uap Uap yang tertampung di ruang sisi atas steam drum mengalir menuju HP turbin melewati superheater (primer dan sekunder). Di dalam superheater, uap dari steam drum (uap basah) tersebut dipanaskan hingga menjadi uap kering. Di dalam HP turbin, uap tersebut kemudian membentur sudu-sudu HP turbin dan menggerakkan HP turbin. Sisa uap yang menggerakkan HP turbin kemudian mengalir menuju IP turbin melewati reheater (primer dan sekunder). Di dalam reheater, ekstrak uap dari HP turbin dipanaskan kembali karena temperatur dan tekanan ekstrak uap tersebut menurun. Di dalam IP turbin, uap tersebut membentur sudu-sudu IP turbin dan menggerakkan IP turbin. Sisa uap yang menggerakkan IP turbin kemudian mengalir menuju LP turbin 1 dan LP turbin 2. Di dalam LP turbin, uap tersebut membentur sudu-sudu LP turbin dan menggerakkan LP turbin. sisa uap yang menggerakkan LP turbin mengalir menuju ke condenser. Di dalam condenser, uap tersebut didinginkan dalam kondisi udara vacuum dengan menggunakan air laut sehingga terjadi proses perubahan fase dari uap ke air (proses kondensasi), yang mana air tersebut kemudian di tampung di dalam hotwell.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



31



Di dalam turbin terjadi konversi energi thermal dari uap menjadi energi mekanis berotasi yang menyebabkan rotor turbin berputar. Perputaran rotor ini yang akan menggerakkan rotor generator (rotor turbin seporos dengan rotor generator) dan akhirnya energi mekanis tersebut diubah menjadi energi listrik oleh generator.



Gambar 4.5 Siklus Air dan Uap 4.1.4 Siklus Udara Pembakaran dan Gas Buang 1. Udara pembakaran Udara pembakaran yang dihasilkan ada dua jenis , yaitu Primary Air (udara primer) dan Secondary Air (udara sekunder). Udara primer merupakan jenis udara yang dipasok oleh PA Fan yang dihembuskan menuju Pulverizer (Mill) kemudian bersama-sama dengan serbuk batubara dialirkan ke furnace untuk di bakar. Sebelum menuju pulverizer, udara primer akan terlebih dahalu melewati air preheater.Pada air preheater, udara dipanaskan terlebih dahulu dengan memanfaatkan panas gas buang. Udara primer saja tidak cukup dalam memenuhi kebutuhan turbulensi untuk melakukan pencampuran bahan bakar secara sempurna atau memenuhi kebutuhan oksigen untuk pembakaran Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



32



sempurna. Maka diperlukan pasokan udara sekunder yang dihasilkan oleh kerja FD Fan. Udara sekunder ini dihembuskan ke wind box (ruang bakar) yang nantinya akan melewati air preheater. Di dalam air preheater ini, udara sekunder dipanaskan bersamasama dengan udara primer dengan memanfaatkan panas dari gas buang. 2. Siklus Gas Buang Gas hasil yang diperoleh dari proses pembakaran pada furnace akan naik ke sisi atas ruang boiler melewati Secondary Superheater (SSH) dan Secondary Reheater (SRH). Pada saat gas buang melewati SSH dan SRH, gas buang tersebut akan memanaskan uap dari Primery Superheater (PSH) yang mengalir di dalam SSH dan ekstrak uap dari HP turbin yang mengalir di SRH. Gas buang selanjutnya akan turun ke sisi bawah boiler melewati PSH dan economizer dan mengalir menuju Electrostatic Precipitator (ESP) melewati air preheater. Proses mengalirnya gas buang ini dibantu oleh ID Fan, yang mana gas buang tersebut oleh ID Fan dialirkan menuju stack dan di buang ke atmosfir. Selama melewati PSH dan economizer, gas buang tersebut akan memanaskan uap dari steam drum yang mengalir di dalam PSH dan air dari deaerator yang mengalir di dalam economizer. Di dalam air preheater, gas buang akan dimanfaatkan untuk memanaskan udara pembakaran (primer dan sekunder) dan di dalam ESP, partikel - partikel padat (debu) yang terikut di dalam gas buang akan di tangkap oleh katoda-anoda yang terpasang di dalam ESP sehingga gas buang yang keluar dari stack memiliki kandungan debu yang sedikit. 4.1.5 Ash Handling (Unit Penanganan Abu) Electrostatic Precipitator atau (ESP) merupakan Penanganan Abu terbang di PLTU Paiton 9 yang digunakan untuk menangkap partikel-partikel seperti debu dengan menggunakan prinsip elektrostatis. Precipitator merupakan alat yang digunakan dalam suatu proses mengendapkan. Sedangkan Electrostic adalah sebuah fenomena listrik dimana muatan listrik berpindah dari satu potensial tinggi ke potensial rendah tanpa adanya bagian yang bergerak.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



33



Gambar 4.6 Unit penanganan debu ESP secara garis besar terdiri dari 3 (tiga) komponen utama yang pertama adalah Discharge Electrode (DE) merupakan elektroda yang dialiri pulsa arus DC tegangan tinggi negatif ( - ) sehingga menghasilkan medan listrik negatif. Kedua Collection Electrode (CE) adalah yang dialiri pulsa arus DC tegangan tinggi Positif ( +) elektroda yang di-tanahkan dan yang terahir adalah Hammering Device (HD) merupakan alat yang digunakan untuk melepaskan debu/partikel yang menempel pada Collecting Electrode dengan cara digetarkan ( dipukul dengan motor listrik ). Dalam prosesnya Hasil pembakaran gas buang dari Boiler (flue gas) akan di hisap oleh ID Fan. Sebelum disalurkan ke cerobong atau Stack maka akan melalui system ESP yang merupakan suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electrode dengan collector plate, flue gas yang mengandung butiran debu pada awalnya bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi sehingga



partikel debu tersebut menjadi bermuatan



negatif.selanjutnya Partikel debu yang telah bermuatan negatif (-) akan menempel pada pelat-pelat pengumpul (collector plate). Debu yang dikumpulkan di collector plate dipindahkan kembali secara periodik dari collector



plate dengan cara



digetaran (rapping). Debu tersebut kemudian jatuh ke bak penampung, dan dipindahkan (transport) ke ash silo dengan cara dihembuskan (vacuum)



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



34



Proses Pembentukan Medan Listrik : 1. Pada dasarnya electrode terdiri dari dua jenis, yaitu discharge electrode yang bermuatan negatif (-) dan collector plate electrode bermuatan positif (+) 2. Discharge electrode nantinya akan diletakkan antara collector plate pada jarak tertentu (jarak antara discharge electrode dengan collector plate)



Gambar 4.7 Proses Pembentukan Medan magnet



Gambar 4.8 ESP Dust Collection Principle 3. Discharge electrode diberi listrik arus searah (DC) dengan muatan minus, pada level tegangan antara 55 – 75 kV DC (sumber listrik awalnya adalah 380 volt AC, kemudian dinaikkan oleh transformer menjadi sekitar 55 – 75 kV dan dirubah menjadi listrik DC oleh rectifier, diambil hanya potensial negatifnya saja) 4. Collector plate ditanahkan (di-grounding) agar dapat bermuatan positif. 5. Dengan demikian, pada saat discharge electrode diberi arus DC, maka medan listrik terbentuk pada ruang yang berisi tirai-tirai electrode tersebut dan partikel-partikel debu akan tertarik pada pelat-pelat tersebut, Gas bersih kemudian bergerak ke cerobong asap. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



35



Gambar 4.9 Sistem Suppy Power Tegangan DC



Gambar 4.10 Stem Control Tegangan DC



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



36



Gambar 4.11 Diagram Sistem ESP 4.1.6 Pola Operasi Kelistrikkan PLTU Paiton Unit 9 PLTU Paiton Unit 9 memiliki kapasitas 660 MW yang difungsikan untuk memenuhi kebutuhan listrik Jawa dan Bali. Listrik yang dihasilkan dari Generator berkapasitas 776 MVA dengan keluaran tegangan 20 kV kemudian dinaikkan (Step Up) menjadi 500kV menggunakan Generator Transformer untuk ditransmisikan melalui jaringan transmisi 500kV. Transformer utama yang terdapat pada PLTU Paiton unit 9 yaitu : 1. GT (Generator transformer) berfungsi untuk menyalurkan listrik ke jaringan transmisi dengan menaikkan tegangan keluaran (Step Up) 20 kV menjadi 500kV 2. UAT ( Unit Auxiliary Transformer ) berfungsi sebagai Supply untuk memenuhi kebutuhan listrik sendiri



setelah unit beroperasi ( setelah



synchron ) dengan menurunkan tegangan keluaran (Step Down) 20kV menjadi 6,3 kV 3. SST ( Station Service Transformer ) berfungsi sebagai Supply jika Unit pembangkit dalam kondisi shutdown atau dalam kondisi Off, dengan menurunkan tegangan dari (Step Down) 150kV menjadi 6,3kV



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



37



Sebelum PLTU Paiton Unit 9 menghasilkan listrik, proses awal membutuhkan supply tegangan dari luar system jaringan internal, supply tersebut dari jaringan transmisi dengan tegangan 150kV yang akan melalui trafo SST. Daya Trafo SST ( Standby Service Transformer ) 63 MVA step down untuk menurunkan Tegangan 150 KV ke tegangan 6.3 KV Desain Trafo SST yaitu 3 winding atau 3 belitan yaitu 1 belitan untuk primer dan 2 belitan untuk sekunder yang masing – masing mensupply 2 bus-bar (bus bar A bertegangan 6.3 kV dan bus bar B bertegangan 6.3 kV ). Supply Daya Trafo SST digunakan untuk proses Start Unit. Tenaga Listrik yang dibutuhkan dalam proses tersebut kurang lebih 32 MW. Setelah Unit Pembangkit Listrik beroperasi dan Generator mulai menghasilkan Daya 20kV maka akan disalurkan ke Generator Transformer ( GT ) untuk dinaikan tegangan menjadi 500 kV yang kemudian akan mensupply jaringan Transmisi 500 KV melalui proses synchron. Setelah Pembangkit listrik memproduksi daya mencapai beban 100 MW atau 10% dari kapasitas beban maksimal 660MW, dilakukan change over supply dari Trafo SST ke Trafo UAT ( Unit aux.Transformer ) sehingga kebutuhan seluruhan beban pembangkit listrik disuply dari Generator Unit.



Gambar 4.12 Sistem Pola Operasi Kelistrikan PLTU Paiton Unit 9 Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



38



Ketika unit pembangkit mengalami gangguan dan trip atau shutdown maka supply berasal dari Generator Transfomer ( GT ) karena Trafo ini memiliki fungsi 2 arah yaitu pada saat unit Beroperasi Trafo GT akan menyalurkan listrik ke system jaringan 500kV dan apabila unit Trip atau shutdown maka Trafo GT sebagai supply untuk kebutuhan unit pada saat akan start up, sedangkan Trafo SST hanya standby dan dipergunakan apabila Generator Transformer dalam perbaikan. Dalam hal synchronizing Generator pembangkit dapat dilakukan disisi 20 KV dan sisi tegangan tinggi 500 KV yang mana untuk sycronizing Generator dilengkapi Relay Syncronizing .



Gambar 4.13 Sistem Pemakaian Darurat bila Terjadi TRIP 4.2



Generator PLTU Paiton Unit 9 Generator merupakan peralatan utama PLTU yang berfungsi untuk



mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Kapasitas generator dari waktu ke waktu berkembang semakin besar dengan teknologi konstruksi yang semakin maju. Konstruksi utama generator terdiri dari frame, stator, rotor, dan eksiter. Setiap unit pembangkit PLTU di Indonesia memiliki spesifikasi generator yang berbedabeda sesuai dengan kebutuhan energi yang harus dihasilkan. Generator yang digunakan PLTU Paiton Unit 9 adalah generator sinkron 3 fasa yang diproduksi



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



39



oleh Harbin Electric Machinery CO., LTD. dengan spesifikasi seperti pada tabel berikut. Tabel 4.1 Spesifikasi Generator PLTU Paiton 9 Deskripsi



Nilai



Rated Capacity



776 MVA



Rated Output



660 MW



Rated Voltage



20 KV



Rated Current



22415 A



Rated Speed



3000 Rpm



Rated Frequency



50 Hz



Phase



3



Power Factor



0,85



Stator Connection



Y



Field Voltage



472 V



Field Current



4751 A



Excitation



Static



Efficiency



98,85 %



4.2.1 Stator Frame Casing/frame generator biasanya terbuat dari baja ringan yang dirancang untuk menopang inti stator dan kumparan-kumparannya. Umumnya generator di PLTU didinginkan dengan menggunakan hydrogen bertekanan. Oleh karena itu casing harus dirancang mampu menahan tekanan dan ledakan hidrogen yang mungkin terjadi. Besarnya tekanan ledak diperkirakan dua kali tekanan kerja hidrogen. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



40



Gambar 4.14 Stator Frame 4.2.2 Stator Stator terdiri dari inti stator dan kumparan. Pada generator dengan ukuran kecil, inti stator dibuat menjadi satu dengan casing, tetapi pada generator ukuran besar inti stator dan casing dibuat sebagai komponen terpisah. Inti stator susunan dari plat-plat baja silikon yang mempunyai sifat kemagnetan yang baik dan dikompres dengan sangat rapat tetapi diisolasi satu sama lain dengan pernis atau kertas berisolasi (impregnated paper). Susunan plat baja silikon yang membentuk inti ini biasanya disebut laminasi. Laminasi ini membentuk saluran bagi flux magnet yang dihasilkan oleh rotor. Isolasi pada laminasi berfungsi untuk mengurangi besarnya arus pusar (Eddy current) sehingga mengurangi rugi-rugi panas yang timbul. Inti stator dibuat membentuk alur-alur untuk menempatkan kumparan dan lubang-lubang saluran pendingin sebagai sirkulasi untuk menyerap panas. Di sepanjang keliling bagian dalam dari inti ini mempunyai sederatan alur-alur. Setiap alur berisi dua lilitan (koil) yang dipasang berimpit satu di atas yang lain dan semua lilitan ini digulung dalam tiga kelompok yang berbeda, setiap kelompok disebut fasa.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



41



Salah satu ujung dari setiap kelompok dihubungkan bersama untuk membentuk titik bintang atau titik netral pada kumparan stator. Ujung yang lain merupakan terminal keluar dari tiap fasa dan dibawa keluar dari casing generator melalui bushing-bushing berisolasi. Ketiga penghubung ini mengalirkan energi listrik dari generator ke transformator. Di dalam kumparan-kumparan stator dibangkitkan tegangan tinggi sehingga kumparan-kumparan tersebut harus diisolasi secara baik dengan bahan pembungkus koil-koil tembaga pada lapisan-lapisan fiberglass yang diisi atau diserapkan secara bertekanan dengan bitumen atau suatu bentuk fiberglass. Koil-koil yang menggantung pada tiap ujung inti stator memberi ruangan untuk keperluan penyambungan-penyambungan dari koil ke koil dan ujung terakhir ke terminal. Ujung-ujung kumparan dijepit dengan kuat menggunakan bahan isolasi seperti pasak bakelite, pita isolasi, mur-mur, dan baut-baut permali untuk mencegah gerakan oleh gaya mekanik yang disebabkan kebocoran flux magnet.



Gambar 4.15 Stator Core Generator PLTU Paiton 9 menggunakan pendingin air untuk koil-koil stator. Konduktor-konduktor dengan penampang yang berlubang persegi mengizinkan air murni (nonkondukting) untuk bersirkulasi melalui koil-koil. Inlet manifold dan exhaust manifold mensirkulasi dan menampung air pendingin. Media pendingin Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



42



yang lain adalah gas hidrogen yang disirkulasikan sekeliling bagian dalam dari generator oleh fan yang dipasang pada tiap ujung dari rotor. Saluran-saluran kecil dan alur-alur dalam inti stator dan dalam metal rotor serta kumparan rotor memungkinkan gas untuk mendinginkan bagian-bagian ini secara kontak langsung. Tabel 4.2 Spesifikasi Stator Generator PLTU Paiton 9 Deskripsi



Nilai



Stator Slot Number



42



Ground Insulation



4,6 mm



Insulation withstand of stator winding



>41000 V



Stator winding Capacitance ( Cph )



0.27Uf



4.2.3 Rotor Rotor generator besar yang diputar dengan turbin uap umumnya berbentuk silinder yang terbuat dari metal tempa dengan dua atau empat kutub magnet. PLTU Paiton 9 menggunakan dua kutub magnet. Kedua ujung rotor yang merupakan poros dibuat berdiameter lebih kecil untuk dipasang bantalan journal. Pada salah satu sisi poros ini dilengkapi dengan slip ring atau terminal untuk menyalurkan arus eksitasi (penguat).



Gambar 4.16 Rotor Generator



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



43



Sepanjang keliling bagian luar rotor dibuat alur-alur aksial untuk menempatkan kumparan. Pada mesin berkutub dua alur-alur ini membawa kumparan-kumparan (koil) rotor separuh searah jarum dan separuh lainnya berlawanan jarum jam. Dengan cara ini bila arus searah dialirkan ke kumparankumparan rotor, maka dihasilkan medan magnet yang mempunyai kutub utara dan selatan pada sisi yang berlawanan. Kedua ujung kumparan rotor dihubungkan dengan beberapa slip ring yang dipasang pada poros dan terisolasi terhadap poros tersebut. Sikat arang (karbon) yang dipasang pegas ditahan di sekeliling slip ring-slip ring untuk menyalurkan arus searah ke rotor. Besarnya



frekuensi



keluaran



generator



dapat



ditentukan



dengan



menggunakan persamaan berikut ini. 𝑓𝑟𝑒𝑘𝑢𝑒𝑛𝑠𝑖 =



𝐾𝑒𝑐. 𝑃𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 (𝑅𝑝𝑚) × 𝛴𝐾𝑢𝑡𝑢𝑏 60



Atau 𝑓=



𝑛×𝑝 60



Sesuai dengan standar frekuensi yang digunakan di Indonesia yaitu 50 Hz, dengan jumlah kutub pada generator PLTU Paiton 9 sebanyak satu pasang, maka putaran yang harus dicapai adalah sebesar 3000 rpm. Kecepatan putar yang lebih lambat menyebabkan ukuran diameter rotor jauh lebih besar dan gaya sentrifugal yang timbul menjadi lebih kecil. Tabel 4.3 Spesifikasi Rotor Generator Generator PLTU Paiton 9 Deskripsi



Nilai



Rotor Slot Number



32



Rotor Ground Insulation



1,3 mm



Insulation withstand of Rotor



>10 UfN V



Rotor winding self inductance (Lf)



0,718 H



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



44



4.3



Sistem Eksitasi PLTU Paiton Unit 9 Sistem eksitasi merupakan salah satu bagian terpenting dari generator. Sistem



eksitasi bertujuan untuk menyediakan arus searah ke kumparan medan generator. Dengan mengatur besar kecil arus searah tersebut, generator dapat diatur tegangan keluaran, daya reaktif, dan factor daya sesuai dengan yang dinginkan. Selain itu, sistem eksitasi juga bertanggung jawab untuk fungsi kontrol dan proteksi dari sistem tenaga. Sebagai unit kontrol penting generator, sistem eksitasi memiliki dampak langsung pada stabilitas dan keandalan generator.



Gambar 4.17 Sistem Eksitasi PLTU Konstruksi eksiter pada dasarnya sama dengan generator tetapi dengan kapasitas yang jauh lebih kecil. Untuk generator PLTU yang kapasitas relatif lebih besar, sistem eksitasi dibuat bertingkat lebih dari satu eksiter. Tetapi pengaturan arus eksitasi selalu dilakukan pada tingkat paling bawah, yaitu pada sisi arus paling rendah. Hal ini bertujuan mempermudah sistem pengontrolannya dan menghasilkan pengaturan yang halus. 4.3.1 Tipe Eksitasi PLTU Paiton Unit 9 Sistem eksitasi yang digunakan pada generator PLTU Paiton 9 adalah sistem ekstasi statis atau eksitasi dengan sikat (Brush Excitation). Sistem eksitasi ini terdiri dari trafo eksitasi yang dihubungkan dan dipasok dari keluaran generator. Tegangan keluaran trafo eksitasi kemudian disearahkan menggunakan thyristor dan dialirkan ke rangkaian pengatur tegangan. Dari rangkaian pengatur tegangan ini selanjutnya Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



45



diumpankan ke rotor generator melalui slip ring dan sikat arang. Pada saat start untuk pembangkitan mula tegangan generator biasanya sebagai penguatnya digunakan arus searah dari aki (baterai). Kemudian pada putaran mendekati normal dilakukan change over (pemindahan) dari baterai ke trafo eksiter. 



Prinsip Kerja Sistem Eksitasi dengan Sikat (Brush Excitation) Generator penguat yang pertama, adalah generator arus searah hubungan



shunt yang menghasilkan arus penguat bagi generator penguat kedua. Generator penguat (exciter) untuk generator sinkron merupakan generator utama yang diambil dayanya. Pengaturan tegangan pada generator utama dilakukan dengan mengatur besarnya arus Eksitasi (arus penguatan) dengan cara mengatur potensiometer atau tahanan asut. Potensiometer atau tahanan asut mengatur arus penguat generator pertama dan generator penguat kedua menghasilkan arus penguat generator utama. Dengan cara ini arus penguat yang diatur tidak terlalu besar nilainya (dibandingkan dengan arus generator penguat kedua) sehingga kerugian daya pada potensiometer tidak terlalu besar. PMT arus penguat generator utama dilengkapi tahanan yang menampung energi medan magnet generator utama karena jika dilakukan pemutusan arus penguat generator utama harus dibuang ke dalam tahanan.



Gambar 4.18 Eksitasi dengan Sikat Cincin geser digunakan untuk menyalurkan arus dari generator penguat pertama ke medan penguat generator penguat kedua. Nilai arus penguatan kecil sehingga penggunaan cincin geser tidak menimbulkan masalah. Pengaturan besarnya arus penguatan generator utama dilakukan dengan pengatur tegangan otomatis supaya nilai tegangan klem generator konstan. Pengaturan tegangan Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



46



otomatis pada awalnya berdasarkan prinsip mekanis, tetapi sekarang sudah menjadi elektronik. 



Tugas Sistem Eksitasi Selain menyediakan arus DC untuk kumparan medan rotor, sistem eksitasi



juga bertugas untuk mengendalikan tegangan terminal dengan akurat, menjamin operasi yang stabil dengan jaringan dan atau mesin lainnya, menjaga mesin diperbolehkan dalam berbagai operasi, berkontribusi terhadap stabilitas transien berikutnya ketika terjadi gangguan, sebagai komunikasi dengan sistem kontrol pembangkit listrik. 



Automatic Voltage Regulator (AVR) Sistem pengoperasian Unit AVR (Automatic Voltage Regulator) berfungsi



untuk menjaga agar tegangan generator tetap konstan dengan kata lain generator akan tetap mengeluarkan tegangan yang selalu stabil tidak terpengaruh pada perubahan beban yang selalu berubah-ubah, dikarenakan beban sangat mempengaruhi tegangan keluaran generator. Prinsip kerja dari AVR adalah mengatur arus penguatan (excitacy) pada exciter. Apabila tegangan output generator di bawah tegangan nominal tegangan generator, maka AVR akan memperbesar arus penguatan (excitacy) pada exciter. Dan juga sebaliknya apabila tegangan output generator melebihi tegangan nominal generator maka AVR akan mengurangi arus penguatan (excitacy) pada exciter. Dengan demikian apabila terjadi perubahan tegangan keluaran Generator akan dapat distabilkan oleh AVR secara otomatis dikarenakan dilengkapi dengan peralatan seperti alat yang digunakan untuk pembatasan penguat minimum ataupun maximum yang bekerja secara otomatis. AVR dioperasikan dengan mendapat catu daya dari permanen magnet generator (PMG) sebagai contoh AVR dengan tegangan 110V, 20A, 400Hz. Serta mendapat sensor dari Potencial Transformer (PT) dan Current Transformer (CT).



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



47



4.3.2 Pola Operasi Sistem Eksitasi Generator (AVR) Sebelum Generator menghasilkan tegangan, sistem eksitasi rotor generator di supply dari eksternal yaitu dari MCC (Motor Control Center) bertegangan 380 VAC dan tegangan disearahkan menggunakan rectifier dari tegangan AC ke tegangan DC dengan tegangan maksimal 400 VDC. Setelah 10 detik, generator sudah dapat menghasilkan tegangan maka sistem eksitasi rotor generator di supply dari AVR secara otomatis, untuk menstabilkan tegangan generator karena pengaruh ketidak stabilan tegangan pada jaringan akibat jumlah beban yang berubah-ubah. Sistem eksitasi pada PLTU Paiton 9 menggunakan UNITROL® 5000 yang merupakan generasi ke-5 dari produk UNITROL, yang digunakan untuk regulasi tegangan dan sistem eksitasi statis untuk mesin sinkron. Kontrol elektronik dari UNITROL® 5000 sudah berdasarkan solusi baru dan fasilitas seperti mekanisme distribusi dinamis untuk operasi paralel thyristor, start-up dari tegangan terminal mesin dan komunikasi yang lebih baik dan diagnostik fasilitas diintegrasikan. Perangkat lunak paket UNITROL® 5000 untuk pemrograman aplikasi (GAD Engineering



Toll)



serta



Commissioning



dan



Alat



Pemeliharaan



telah



dipertahankan.



Gambar 4.19 Pola Eksitasi UNITROL® 5000 Sebuah sistem eksitasi statis mengatur tegangan terminal dan aliran daya reaktif dari mesin sinkron dengan kontrol langsung dari konverter thyristor yang digunakan. Berdasarkan diagram blok dari sistem eksitasi UNITROL® 5000 untuk Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



48



sekitar 3500 A, yang ditampilkan pada gambar crowbar di bawah, seluruh sistem dapat dibagi menjadi empat kelompok fungsi utama, yaitu: - Excitation transformer -T02 - Excitation Modules with Control Electronics (-A10, -A20) - Thyristors’ Converter units -G31 … -G34 - Field flashing (-R03, -V03, -Q03) and field suppression equipment (-Q02, -F02, -R02)



Gambar 4.20 Single Line Diagram Crowbar Eksitasi UNITROL® 5000



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



49



Dalam sistem eksitasi statis, kekuatan eksitasi diambil dari terminal mesin. Saat arus mesin sinkron mengalir melalui eksitasi trafo-T02, bidang sirkuit-breakerQ02, dan konverter daya G31 ... G34 (thyristor converter). Transformator eksitasi mengurangi tegangan terminal generator untuk tegangan masukan yang dibutuhkan untuk konverter thyristor, menyediakan isolasi galvanik antara terminal mesin dan bekerja pada saat yang sama dengan reaktansi commutating untuk konverter thyristor. Konverter daya G31 ... G34 mengubah arus AC menjadi arus DC If. Dimulai dari energi yang berasal dari tegangan sisa terminal mesin. Setelah masukan dari konverter thyristor mencapai 10V sampai 20 V, konverter thyristor dan elektronik kontrol siap untuk operasi normal kemudian berlangsung soft-start. Fasilitas start-up baru dan desain peralatan lapangan berkedip (-R03,-V03,-Q03), yang telah dikembangkan untuk UNITROL® 5000. Setelah sinkronisasi dengan jaringan sistem eksitasi dapat beroperasi dalam mode AVR mengatur tegangan terminal generator dan daya reaktif atau dapat beroperasi di salah satu modus tindih dengan kata lain, kontrol Cos-phi atau kontrol MVAr (daya reaktif) mesin. Selain itu, dapat dimasukkan dalam tegangan gabungan keseluruhan dan kontrol reaktif dari pembangkit listrik. Tujuan dari peralatan penekanan medan adalah untuk memutuskan sistem eksitasi dari trafo eksitasi dan untuk melepas energi lilitan secepat mungkin. Rangkaian penekanan medan pada dasarnya terdiri dari circuit breaker-Q02, resistor -R02 dan crowbar tyristor-F02 dengan memicu elektronik terkait. 2.3.3 Pemeliharaan Sistem Eksitasi Tujuan pemeliharaan adalah untuk mencegah terjadinya gangguan sistem saat unit beroperasi, sehingga tidak mengakibatkan kerusakan yang lebih fatal. Selain itu, pemeliharaan juga bertujuan untuk meminimalkan biaya peralatan (penghematan), mengoptimalkan pengoperasian unit (efisiensi), meningkatkan usia dan kinerja



peralatan (umur peralatan), meminimalkan kerusakan dan



mempermudah perbaikan (maintenance cost), dan mengurangi bahaya kerja (safety). Salah satu pemeliharaan yang dilakukan secara rutin pada PLTU Paiton 9 adalah pemeliharaan sistem eksitasi statis pada generator. Hal-hal yang dilakukan ketika pemeliharaan sistem eksitasi statis yaitu sebagai berikut. 1. Pengecekan kodisi brush meliputi bentuk dan ukurannya Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



50



2. Pengecekan brush holder meliputi fungsi dan slip ring nya 3. Periksa baut-baut terminal dari sikat arang 4. Cleaning pada brush holder 5. Periksa slip ring, apakah ada permukaan yang cacat dan cek kebersihhan permukaannya 6. Periksa sistem penyearah (Rectifier) 7. Ukur tahanan isolasi transformator dari rectifier 8. Periksa baut-baut terminal apakah ada bekas pemanasan lebih Tabel 4.4 Pemeliharaan Sistem Eksitasi No



Jenis



Deskripsi



Pemeliharaan 1



Preventive



Ganti filter udara sistem



Maintenance



eksitasi



Gambar



Sistem Eksitasi



2



Prevetive Maintenance



- Memeriksa sistem penyearah (rectifier) - Mengukur tahanan



AVR Room



isolasi trafo rectifier



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



51



3



Corrective



Mengganti brush holder



Maintenance



(sikat arang) pada slip ring



Sistem Eksitasi sistem eksitasi



4.4



Sistem Proteksi PLTU Paiton Unit 9 Secara umum system proteksi adalah



cara untuk mencegah kerusakan



peralatan terhadap suatu gangguan, sehingga kelangsungan penyaluran tenaga listrik dapat dipertahankan .Sistem proteksi sendiri adalah suatu perlindungan atau isolasi pada bagian yang memungkinkan akan terjadi suatu gangguan dan bahaya.Fungsi utama dari system proteksi ini adalah mendeteksi adanya gangguan atau suatu keadaan ubnormal pada bagian system dan sekaligus memutus sesegera mungkin bagian yang terganggu agar kerusakan tidak terlalu parah. Generator merupakan suatu peralatan sistem tenaga listrik yang sangat mahal dan mempunyai tingkat kesulitan (trouble) yang lebih dari peralatan yang lain. Proteksi memiliki pernanan sebagai pendeteksi gangguan pada generator ,memproteksi generator dari gangguan dan mengisolir generator dari system. Aksi yang dibutuhkan tergantung dari sifat gangguan biasanya memisahkan fungsi proteksi kedalam urgen, tidak urgen dan alarm.Banyaknya gangguan yang memungkinkan terjadi pada generator seperti hubung singkat pada stator, hilangnya penguat medan dan over voltage dari sisi gangguan elektrik dan mekanik serta gangguan overload , beban tak seimbang dan lepasnya sinkron dari sisi gangguan system maka terdapat banyak pula relay prteksi yang harus digunakan. Terdapat beberapa contoh system proteksi pada generagor PLTU Unit 9 yaitu : 4.4.1 Relay Diferensial Relay diferensial adalah jenis system proteksi yang harus ada pada generator yang memiliki spesifikasi tigggi. Relay ini sangat selektif dan sistem kerjanya Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



52



sangat cepat. Proteksi ini mamiliki system kerja dengan membandingkan arus pada kedua sisinya. Jika kondisi normal maka arus akan terbaca 0 dan Ketika terjadi gangguan maka akan terdapat perbedaan arus yang akan di tampilkan oleh relay tersebut. Setelah relay mendeteksi adanya perbedaan arus maka relay akan mengirimka sinyal pada circuit breaker CB untuk melakukan Trip. Biasanya gangguan ini disebabkan oleh adanya masalah dari belitan generator yang nantinya akan mengakibatkan kerusakan isolasi belitan generator.



Gambar 4.21 Diagram relay diferensial Relay yang digunakan oeh PLTU paiton 9 ini adalah Pabrikasi dari NanjingNari Relay dengan Type RCS-985G (Panel A) dan Ratio CT (Terminal Side)28000/5A.Seting yang digunakan adalah dengan nilai Slop 1 = 0.05 ; Slop 2 = 0.5 pengujian pertama adalah menginjeksikan arus pada kedua sisi dengan masukan yang sama.Pada relay tidak menampilkan apa apa karena pada dasarnya relay difrensial adalah pembanding arus kedua sisi.Pengujian kedua dengan memberikan nilai masukan yang berbeda yaitu untuk sisi kanan 9.050 < 0° , 9.050 < 240° dan 9.050 < 120°sementara sisi kiri 6.95 < 0°, 6.95 < 240° dan 6.95 < 120° maka menghasilkan sinyal indication Trip selama 45 ms dan pada relay menampilkan Op_PcntFiff_Gen .Hal tersebut terjadi karena terdapat perbedaan nilai yang di masukan antara kedua sisinya dapat dinyatakan relay berfungsi dengan baik. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



53



4.4.2 Over Current Relay Over Current Relay (OCR) atau lebih dikenal dengan relay arus lebih adalah suatu system proteksi utama atau cadangan dari gangguan hubung singkat yaitu fasa ke fasa atau fasa ketanah. Cara kerja dari Ralay ini adalah membaca kenaikan arus yang melampaui nilai setingnya.Terdapat beberapa jenis dari OCR ini yaitu non directional, directional, control tegangan dan penahan tegangan.Dalam system operasinya OCR memiliki dua karakteristik yang pertama adalah instan atau tanpa waktu tunda dan yang kedua adalah time delay atau dengan waktu tunda.



Gambar 4.22 Ilustrasi Tap seting OCR Sistem kerja dari relay arus lebih di ilutrasikan seperti gambar di atas. Jadi pada pada kumparan utama akan mengirimkan sinyal berupa nilai arus yang melewati kumparan tersebut yang akan masuk pada relay .Tap seting adalah fitur yang digunakan untuk mengatur Batasan arus. Ketika OCR merasakan arus melewati batas seting maka relay akan mengirimkan sinyal pada trip coil yang akan melakukan trip pada CB.



Gambar 4. 23 Ilustrasi system Time delay Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



54



Time dial setting merupakan setting yang di gunakan untuk memberikan waktu jeda relay memberikan sinyal pada coil trip yan mana seting waktu dilakukan dengan mengatur jarak antar kontak diam dan kontak gerak untuk memperoleh setingan yang tepat.



Gambar 4.24 OCR setting instan



Gambar 4.25 OCR setting Definiti time



Gambar 4.26 OCR Setting Inverst



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



55



Karakteristik seting instan adalah Ketika relay merasakan gangguan maka secara langsung tanpa ada waktu tunda relay akan mengintruksikan pada CB untuk melakukan open. Seting Definite time adalah kita menentukan berapa milisecon relay bekerja setelah dirasakan adanya gangguan missal dengan seting waktu 100ms atau 200ms dan yang selanjutnya adalah seting inverst dimana waktu tunda akan berbanding terbalik dengan gangguan yang dirasakan. Maksudnya, Ketika nilai arus gangguan semakin besar maka waktu tunda akan semakin cepat. Relay OCR yang digunakan oleh PLTU paiton 9 berasal dari pabrikasi Nanjing-Nari Relay dengan tipe RCS-985G (Panel A) dan rasio CT 28000/5A dengan seting seperti table di bawah dapatlah di Analisa bahwa proteksi OCR pada PLTU paiton 9 tidak menggunakan seting instan melainkan mengunakan seting definite time dimana akan terdapat jeda waktu selama 2 secon untuk stage 1 dan terdapat 1.1 secon ketika mencapai state 2.Trip logic Ketika terjadi gangguan adalah yang pertama melakukan Trip GCB kemudian Trip Excitasi (FCB) selanjutnya Close Steam Valve yaitu menutup katup uap dan yang terahir adalah Initiate GCB Failure Protection. Tabel 4.5 Setting OCR Setting



Nilai



Overcurrent protection stage 1



I =17.05 A



Time delay of stage 1



t=2s



Overcurrent protection stage 2



I = 5.06 A



Time delay of stage 2



t = 1.1 s



4.4.3 Loss Of Excitation Relay Loss Of Excitation Relay adalah suatu relay proteksi yang digunakan untuk mendeteksi adanya gangguan ataupun kerusakan pada system exsitasi generator. Relay ini memiliki fungsi untuk mendeteksi hilangnya arus medan penguat generator atau mendeteksi daya reaktif dari system ke generator. Hilangnya medan



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



56



penguat tersebut biasanya terjadi karena ada gangguan seperti hubung singkat pada belitan ,kerusakan pada kontak sikat dan hilangnya suplai tegangan ac pada penguat. Hal tersebut mengakibatkan hilangnya medan magnet pada kumparan rotor yang menyebabkan turunnya bahkan hilangnya tegangan keluaran generator. Dari peristiwa tersebut maka akan terdapat suatu kerugian yang di terima perusahaan pembangkit dan mengharuskan memproteksinya jadi Ketika terjadi gangguan dapat langsung segera di atasi. PLTU paiton unit 9 menggunakan relay dengan Pabrikasi Nanjing-Nari Relay Type RCS-985G (Panel A) Ratio CT (Terminal Side) 28000/5A dan Ratio PT 20000/110V. Seting nilai parameter harus dilakukan oleh orang tertuntu dalam bidang tersebut. Seting yang digunakan seperti table di bawah dengan mengatur nilai impedensi, tegangan rendah rotor , tiga tahap tunda waktu dan lain sebagainya maka akan didapatkan seting yang sesuai. Dengan setingan tersebut maka menghasilkan sinyal indication trip selama 510ms,trip 808ms dan 1009ms dengan tampilan pada relay Op_lossExc1_Gen, Op_lossExc2_Gen, dan Op_lossExc3_Gen dengan masukan tegangan dan masukan 34.5 V < 0 , 34.5 < 240 dan 35.5 < 120 dan bagian arus dengan 10A < 90, 10 < 330, dan 10 < 210 jadi dengan nilai tersebut relay masih bagus dalam system kerjanya. Tabel 4.6 Setting Loss Of Excitation relay Impedance 1



Z1 = 3.5 Ω



Impedance 2



Z2 = 39.39 Ω



Reverse power pick-up



Q = 15%



Low voltage of rotor



Ur = 78.5 VDC



No-load voltage of rotor



Ufo = 157 VAC



Low voltage of HV Main Trafo



Upp = 93.5 VAC (L-N)



Reducing power output



P = 40 %



Time delay of stage 1



t = 0.5 s



Time delay of stage 2



t = 0.8 s



Time delay of stage 3



t=1s



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



57



BAB V PENUTUP



5.1



Kesimpulan Berdasarkan pembahasan laporan kerja praktik yang telah dilakukan di PT.



PLN Nusantara Power PTLU Paiton Unit 9 dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut: 1. Sistem Eksitasi merupakan salah satu bagian terpenting dari generator sinkron yang berfungsi untuk memberikan arus searah pada kumparan rotor agar menimbulkan medan magnet sehingga generator dapat menghasilkan energi listrik. 2. Pada sistem eksitasi statis arus AC dari trafo eksitasi disearahkan melalui thyristor kemudian diumpankan menuju kumparan rotor menggunakan slip ring dan sikat arang. 3. Sistem eksitasi statis mengatur tegangan terminal dan aliran daya reaktif dari generator sinkron dengan kontrol langsung dari konverter thyristor yang digunakan. 4. Sistem proteksi generator berfungsi sebagai pengaman untuk mendeteksi adanya gangguan atau suatu keadaan ubnormal pada bagian system dan sekaligus memutus sesegera mungkin bagian yang terganggu agar kerusakan tidak terlalu parah. 5. Relay diferensial merupakan jenis relay proteksi yang harus ada pada generator karena sangat selektif dan sistem kerjanya sangat cepat. 5.2



Saran Adapun saran dari pelaksanaan kerja praktik di PT. PLN Nusantara Power



PLTU Paiton Unit 9 adalah sebagai berikut: 1. Peserta kerja praktik seharusnya lebih memperhatikan ketika pembimbing atau pendamping di perusahaan menjelaskan tentang materi. Sehingga tidak ada kesalahpahaman tentang materi yang disampaikan. 2. Pemodelan sistem dengan simulasi menggunakan software (Matlab, Etap, dll) perlu dilakukan untuk memahami sistem secara lebih mendalam. Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



58



DAFTAR PUSTAKA Aziz, Hastuti, dkk. (2019). Simulasi Pemodelan Sistem Eksitasi Statis Pada Generator Sinkron Terhadap Perubahan Beban. Energi dan Kelistrikan: Jurnal Ilmiah. Sekolah Tinggi Teknik PLN. S. Armansyah. (2016). Pengaruh Penguatan Medan Generator Sinkron Terhadap Tegangan Terminal. Jurnal Teknik Elektro UISU, vol. 1, no. 3, pp. 48–55. Izzuddin, M. Irfan. (2020). Studi Evaluasi Sistem Proteksi Generator Main Circuit Breaker Untuk Generator PLTU Tanjung Jati B. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta. Udiana, I.D.G Agung Budhi, dkk. (2017).Analisis Koordinasi Over Current Relay (OCR) Ground Fault (GFR) Pada Recloser di Saluran Penyulang Penebel. Jurnal Teknologi Elektro, Vol. 16, No. 02.



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



59



LAMPIRAN Gambar Kegiatan



Deskripsi



Gambar Kegiatan



Penjelasan materi sistem eksitasi dan proteksi generator



Deskripsi Preventive maintenance pengkuran tahanan isolasi transformator dari rectifier Pada AVR



Corrective Maintenance perbaikan kontaktor pada panel transformator utama



Preventive maintenance penambahan air aki (battery) pada Emergency Diesel Generator (EDG)



Preventive Maintenance pengecekan rectifier transformator pada Clorine Plan



Laporan Kerja Praktik PT. PLN Nusantara Power PLTU Paiton Unit 9



Preventive maintenance pengecekan motor penangkap debu batubara pada conveyor 5b



60