![Revisi 4 Laporan Kerja Praktek - Muhammad Ikhsan Gunawan - G1D017017 [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/revisi-4-laporan-kerja-praktek-muhammad-ikhsan-gunawan-g1d017017.jpg)
5 0 2 MB
LAPORAN KERJA PRAKTEK SISTEM KERJA GOVERNOR PADA TURBIN UNIT 5 ULPL TES LEBONG PT PLN (PERSERO)
MUHAMMAD IKHSAN GUNAWAN G1D017017
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BENGKULU 2020
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK SISTEM KERJA GOVERNOR PADA TURBIN UNIT 5 ULPL TES LEBONG PT PLN (PERSERO) Oleh : Muhammad Ikhsan Gunawan G1D017017 Menyetujui, Dosen Pembimbing Kerja Praktek
Reza Satria Rinaldi. S.T., M.Eng. NIP 198006242005011001
Bengkulu,
September 2020
Mengesahkan, Koordinator Program Studi Teknik Elektro
Ika Novia Anggraini, S.T., M.Eng. NIP 198111072006042021
ii
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK SISTEM KERJA GOVERNOR PADA TURBIN UNIT 5 ULPL TES LEBONG PT PLN (PERSERO) Oleh : Muhammad Ikhsan Gunawan G1D017017 Menyetujui, Pembimbing Lapangan Kerja Praktek
MULYADI NIP/NIK :
Bengkulu,
September 2020
Mengesahkan, Manager ULPL Tes Lebong
BAHTIAR NIP/NIK :
iii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT berkat limpahan rahmat nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Kerja praktek di PT PLN (PERSERO) ULPL TES LEBONG tepat pada waktunya. Sholawat serta salam semoga tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Kepada para sahabat, keluarga , kaum muslimin dan semoga kita tetap istiqomah di jalan beliau hingga akhir hayat nantinya. Laporan Kerja Praktek ini, ditunjukan untuk memenuhi salah satu syarat kurikulum di program studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Bengkulu. Kerja Praktek ini dilakukan pada tanggal 18 agustus 2020 sampai dengan 23 september 2020 di PT PLN PLTA TES LEBONG. Penulis memberikan judul pada laporan in yaitu “ Sistem kerja governor pada turbin unit 5 PLTA TES ULPL PLN PERSERO” Pada Proses penulisan laporan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada orang orang yang telah berjasa selama pelaksaan program kerja praktek dan penulisan laporan ini. Penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Orang tua saya yang telah memberikan dukungan baik materi, doa dan semangat hingga mampu menyelesaikan laporan ini 2. Bapak Reza Satria Rinaldi S.T, M.Eng selaku dosen pemping KP 3. Ibu ika Novia Anggraini S.T. M. eng selaku Ketua program Studi Teknik elektro fakultas Teknik Universitas Bengkulu 4. Bapak rico dan ivan selaku asisten engineering yang sudah banyak membantu 5. Bapak mulyadi Selaku SPS pemeliharaan 6. Ferly, kiang ,idul dan dwiki selaku teman seperjuangan selama kerja praktek Penulis menyadari dalam penulisan laporan KP ini masih banyak kesalahan, kritik dan dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan kepada para pembaca sekalian. Demi penyempurnaan
penulisan
laporan
KP
selanjutnya.
Demikian
penulis
ucapkan
terimakasih dan mhon maaf semoga laporan ini bermanfaat Lebong, 18 september 2020
Muhammad ikhsan gunawan
ABSTRAK Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan salah satu pembangkit listrik yang memanfaatkan energi terbarukan berupa air. Sistem hidroelektrik mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi energi listrik. Air mengalir melalui pipa Penstock melalui kincir air atau turbin, dimana air akan mengenai bilah yang menyebabkan kincir air dan turbin berputar, Governor adalah sistem yang digunakan untuk menstabilkan putaran turbin di PLTA TES Lebong, makin pesatnya perkembangan zaman muncul inovasi baru dibidang teknologi , Governor yang berfungsi sebagai penstabil putaran tubin dapat dikontrol dari ruang kontrol atau tidak dilakukan secara manual yang berarti dapat dikontrol secara otomatis, putaran turbin akan mempengaruhi frekuensi keluaran generator dengan mengatur bukaan dari guide vane dan sudut sudut yang mengelilingi turbin. Kata kunci : Sistem kerja , Pengoperasian , Governor
v
DAFTAR ISI COVER..................................................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN ..............................................................................ii KATA PENGANTAR ..........................................................................................iii ABSTRAK ............................................................................................................v DAFTAR ISI ........................................................................................................vi DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................vii DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vii
BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................1 1.1 Latar Belakang .....................................................................................................1 1.2 Tujuan .....................................................................................................................2 1.3 Batasan Masalah .................................................................................2 BAB 2 TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN.....................................................3 2.1 Sejarah Singkat Berdirinya PLTA Tes .........................................................3 2.2 Visi Misi dan Motto Perusahaan ....................................................................5 2.3 Struktur Organisasi Perusahaan ......................................................................5 BAB 3 TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................6 3.1Intake ....................................................................................................6 3.2 Saluran penghantar ..............................................................................6 3.3 Inlet ......................................................................................................7 3.4 Surge tank ...............................................................................................................7 3.5 Penstock ...............................................................................................7 3.6 power house ...........................................................................................................8 3.7 Switch yard .............................................................................................................8 3.8 Gedung utama ........................................................................................................9 3.9 governor .............................................................................................9 3.10 Generator ..............................................................................................................9 3.11 Guide Vane .........................................................................................................10 3.12 Pressure Tank .....................................................................................................10 vi
3.13 Sump Tank ..........................................................................................................10 3.14 Inlet Valve ...........................................................................................................10 3.15 AVR ......................................................................................................................11 3.16 Sensor ...................................................................................................................11 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................12 4.1 Cara kerja Governor ...........................................................................................12 4.2 Instrumen pada Governor ..................................................................................12 4.3 Aktuator pada governor .....................................................................................15 4.4 Sistem Kontrol governor ....................................................................................16 BAB 5 PENUTUP ................................................................................................21 5.1 Kesimpulan...........................................................................................21 5.2 Saran. ........................................................................................................................21 Daftar Pustaka ....................................................................................................22 Lampiran .............................................................................................................23
vii
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Governor Intial Setting....................................................................................20
viii
DAFTAR LAMPIRAN KEGIATAN Lampiran 1. Dokumentasi kegiatan Gambar L1.1 P2 unit 7............................................................................................23 Gambar L1.2 Pemeriksaan Genset..........................................................................23 Gambar L1.3 Start Unit...........................................................................................23 Gambar L1.4 P2 unit 2............................................................................................24 Gambar L1.5 intake down.......................................................................................24 Gambar L1.6 Main strainer p2................................................................................24 Lampiran 2. Dokumentasi data data Gambar L2.1 data parameter governoor..................................................................25 Gambar L2.2 data harian .......................................................................................25 Gambar L2.3 data output generator.........................................................................25 Lampiran 3. Surat keterangan selesai kerja praktek ..............................................26
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar2.1 Area PLTA TES ..............................................................................4 Gambar2.2 Area Bendungan PLTA TES ...........................................................5 Gambar2.3 Intake ..................................................................................................................6 Gambar2.4 Area Saluran penghantar ..............................................................................6 Gambar2.5 Area Inlet .........................................................................................................7 Gambar2.6 Surge Tank ........................................................................................................7 Gambar2.7 Penstock .............................................................................................................7 Gambar2.8 Power House ....................................................................................................8 Gambar2.9 switch yard ........................................................................................................8 Gambar2.10 Gedung kantor utama ....................................................................9 Gambar2.11 Struktur organisasi ........................................................................10 Gambar4.1 Pressure dan sump tank ...................................................................13 Gambar4.2 Alat bantu governor .......................................................................................16 Gambar4.3 Konfigurasi Governor Control ...................................................................17 Gambar4.4 governor initial Setting .................................................................................18 Gambar4.5 Blok diagram Governor ................................................................................20
x
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PLTA TES adalah pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang mempunyai 7 unit berkapasitas keseluruhan 23 MW. Pemeliharaan sistem pembangkit memiliki peranan yang sangat penting bagi mesin mesin atau peralatan industri, pada proses pembangkit listrik sering terjadi masalah yang dapat mengakibatkan kerusakan sehingga proses tidak bekerja secara maksimal. Kurangnya waktu perawatan dan pemeliharaan dan kondisi air yang tidak maksimal menyebabkan penyumbatan pada proses masuknya air khususnya pada pipa penstock [1]. Maintenance governor sistem di PLTA TES pada saat ini di cek secara berkala pada saat annual inspection (satu tahun sekali) yang sering dilakukan atau jika kondisi shaft seal (poros) mengalami panas yang berlebih. Hal ini kurang efektif dan tidak handal. Untuk mengurangi panas yang berlebih pada shaft seal dan memudahkan operator dibutuhkan instrumen digital yang dapat dirancang menggunakan PLC (programmable logic controler), instrumen digital ini dapat disambungkan menuju control room , dengan sistem kontrol sehingga saat terjadi gangguan alarm mechanical trip ataupun electrical trip , operator dapat langsung melakukan penangan secara langsung , perkembangan teknologi yang semakin pesat menuntut tersedianya tenaga kerja yang siap untuk langsung diterjunkan dalam kegiatan industri. Perusahaan yang berwawasan ke depan memang telah mendirikan departemen khusus yang bertugas mengadakan pelatihan diklat bagi karyawannya namun apabila setiap perusahaan harus mendidik sendiri calon karyawan tentu sangat membebani perusahaan tersebut, untuk menjematani adanya kesulitan tersebut, kemudia dalam kurikulum pendidikan tingg, khususnya pada program studi teknik elektro S1 Universitas Bengkulu maka diselenggarakan mata kuliha Kerja Praktek yang wajib di tempuh oleh semua mahasiswa semester 7 Sistem kontrol untuk turbin yang tadinya hanya menggunakan manual kemudian dikembangkan menjadi governor yang bermacam macam jenisnya menjadi sistem kontrol yang lebih mudah pengoperasiannya. Dengan semakin kompleksnya pengontrolan untuk pada generator pembangkit terus berkembang 1
yang dikendalikan langsung oleh mikroprosesor yang terintegrasi PLC (Programmable Logic Controller). PLTA TES LEBONG dalam proses produksi di pembangkiy listrik tenaga air (PLTA) menggunakan governor yang berbagai jenis sebagai kontroler, pengatur kecapatn, debit air, pada generator pembangkitnya Pengoperasian governor berfungsi untuk mengatur besar kecilnya bukaan butterfly vane, bypass valve dan guide valve sehingga mempengaruhi air yang dialirkan ke turbin pembangkit , jumlah air yang di alirkan ke turbin pemabangkit akan menentukan cepat atau lambatnya kecepatan putar turbin pada turbin generator (TG). 1.2 Tujuan 1. Mengetahui instrumen dan aktuator pada Governor 2. Mengetahui sisem kerja governor 3. Mengetahui alat alat bantu pada governor 1.3 Batasan Masalah 1. Tidak membahas kendali PID 2. Tidak membahas spesifik kontruksi alat bantu governor 3. Tidak membahas perhitungan daya,tegangan, arus maupun frekuensi
2
BAB 2 TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN 2.1 Sejarah Singkat Perusahaan Perusahaan Listrik Negara (PLN) atau nama resminya adalah PT PLN (Persero) merupakan sebuah Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang mengurusi semua aspek kelistrikan yang ada di Indonesia. Ketenagalistrikan di Indonesia dimulai pada akhir abad ke-19, ketika beberapa perusahaan Belanda mendirikan pembangkitan tenaga listrik untuk keperluan sendiri. Perusahaan tenaga listrik untuk kepentingan umum dimulai sejak perusahaan swasta Belanda N.V. NIGM memperluas usahanya di bidang tenaga listrik, yang semula hanya bergerak di bidang gas, kemudian meluas dengan berdirinya perusahaan swasta lainnya. PLN sebagai pengelola listrik negara memiliki bagian-bagian yakni Pembangkit, Distribusi, Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban, dan Transmisi. Pada unit disribusi, sebelum listrik sampai kerumah konsumen, listrik terlebih dulu di olah di sistem distribusi pada sistem disribusi di bagi beberapa unit induk distribusi antara lain unit pelaksana pengatur distribusi (UP2D) : Sub-unit untuk pengaturan pembebanan di sisi distribusi ke pelanggan, unit pelaksana pelayanan pelanggan, unit posko yang apabila ada gangguan karena dekat. Unit penyaluran dan pengaturan beban dipisah dengan pembagian 3 wilayah penyaluran dan satu pusat pengaturan beban dengan 5 wilayah, namun untuk transmisi interkoneksi tetap PLN Unit induk P3B sumatra karena Unit nya masih dalam bentuk wilayah. Unit induk transmisi adalah unit transmisi jawa barat, transmisi jawa bagian tengah dan trasnmisi bagian jawa timur dan bali. Pada wilayah pembangkitan yang terdiri dari PLTA, PLTU, PLTP dan lainnya yang tersebar ke seluruh Indonesia yang merupakan tempat produksi listrik, pembangkitan listrik dimana listrik dihasilkan, pada unit pembangkit inilah dilaksanakan Kerja praktek untuk mengatahui proses listrik dihasilkan dan seluruh insrumen-instrumen pembangkit serta kontrolnya. Salah satu Unit Pembangkit yang ada di provinsi Bengkulu yakni PLTA Tes yang berada di Desa Turan Tiging, kecamatn Lebong Selatan, Kabupaten 3
Lebong Pada tahun 1958 dilakukan renovasi akibat kerusakan yang diakibatkan oleh pembombardiran sentral pembangkit oleh tantara jepang, dimana daya yang terpasang setelah renovasi menjadi 2 x 660 KW. Sedangkan unit kedua adalah PLTA TES baru yang dibangun tepat di belakang Gedung PLTA TES lama yang didirikan antara 1986-1991 dengan daya terpasang 4 x 4410 KW, akan tetapi saat ini unit tiga dan enam hanya bisa di operasikan pada daya kapasitas 4 x 4400 KW. Sementara pada tahun 2014 adanya pertambahan satu unit dengan daya 1 X 4.400 KW. Sehingga daya total terpasang di PLTA TES saat ini adalah sebesar 23.200 KW [1]. PLTA TES berjarak ±180 km sebelah utara kota Bengkulu membujur dari arah timur laut menuju barat daya tepatnya terletak di Desa Turan Tiging, Kecamatan Tes, Kabupaten Rejang Lebong, Provinsi Bengkulu, Sumatera. Berikut merupakan area PLTA TES dapat dilihat pada Gambar2.1.
Gambar2.1 Area PLTA TES (Sumber: Doc. Pribadi)
PLTA TES terdiri dari 2 sentral unit dimana yang pertama adalah unit PLTA TES Lama yang mulai dibangun pada tahun 1912-1923 oleh pemerintahan kolonial Hindia Belanda dan beroperasi mulai tahun 1923 di Desa Turan Tiging Kabupaten Rejang Lebong yang sekarang berubah menjadi Kabupaten Lebong. Pembangunan PLTA tersebut dilatarbelakangi oleh adanya areal pertambangan emas yang berada di daerah Lebong Tandai dan Muara Aman sehingga seluruh
kebutuhan listrik untuk pertambangan dipenuhi oleh PLTA tersebut [1].
4
2.2 Visi, Misi dan Motto perusahaan 2.2.1 Visi Diakui sebagai perusahaan kelas dunia yang bertumbuh kembang. Unggul dan terpercaya dengan bertumpu pada potensi insani. 2.2.2 Misi 1. Menjalankan bisa kelistrikan dan bidang lain yang terkait, berorientasi pada kepuasaan pelanggan, anggota perusahaan dan pemegang saham. 2. Menjadikan tenaga listrik sebagai media untuk meningkatkan kualitas kehidupan masyarakat. 3. Mengupayakan agar tenaga listrik menjadi pendorong kegiatan ekonomi 4. Menjalankan kegiatan usaha yang berwawasan lingkungan 2.2.3 Motto “listrik yang lebih baik untuk kehidupan” 2.3 Struktur organisasi perusahaan Susunan organisasi perusahan PT PLN (PERSERO) ULPL TES. Berikut struktur organisasi perusahaan dapat dilihat pada Gambar 2.2
Gambar2.2 Struktur organisasi jabatan PLTA TES
BAB 3 5
TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Intake Intake merupakan lokasi pintu air pertama sebelum masuk ke saluran penghantar di intake juga menjadi saluran penyaringan pertama dan pengukuran ketinggian air, berikut merupakan Intake pada PLTA TES dapat dilihat pada Gambar 3.1
Gambar3.1 Intake
3.2 Saluran Penghantar Saluran penghantar merupakan area tempat penyaluran air dari intake menuju inlet sebelum masuk ke pipa penstock , berikut merupakan saluran penghantar pada PLTA TES dapat dilihat pada Gambar 3.2 .
Gambar3.2 Area Saluran Penghantar
6
3.3 Inlet Inlet merupakan area penyaringan air dari sampah sampah sebelum masuk ke pipa penstock. Berikut merupakan area Inlet dapat dilihat pada Gambar 3.3
Gambar3.3 Area Inlet
3.4 Surge tank Surge Tank sebagai pencegah adanya water hammer Ketika unit sedang trip atau mencegah pipa penstock pecah saat terjadi trip . berikut merupakan area surge tank PLTA TES dapat dilihat pada Gambar 3.4
Gambar3.4 surge tank
3.5 Penstock Penstock merupakan saluran pipa air yang menuju ke tubn didalam pipa tekanan ar naik karena adanya energi potensial dari gaya jatuh air. Berikut merupakan area penstock PLTA TES dapat dilihat pada Gambar 3.5
7
Gambar3.5 Area Penstock
3.6 Power house (unit baru dan lama) power house merupakan tempat bangunan dimana semua mesin dan peralatan pembangkit tenaga listrik berada di dalamnya . berikut merupakan area power house dapat dilihat pada Gambar 3.6
Gambar3.6 ph lama, unit 3-6 dan unit 7
3.7 switch yard Switch yard merupakan bagian dari gardu induk yang dijadikan sebagai tempat peletakan komponen utama gardu induk. Berikut merupakan area Switch yard PLTA TES dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar3.7 Area Switch Yard
8
3.8 kantor dan Gedung kontrol UTAMA Berikut merupakan area kantor dan gedung utama pada unit. Berikut Gedung kantor utama PLTA TES dapat dilihat pada Gambar 3.8
Gambar3.8 Gedung kantor Utama
3.9 Governor Pada setiap pembangkit listrik memiliki governor, pembangkit listrik dengan tenaga thermal maupun hydro . governor berfungsi sebagai penjaga keseimbangan antara output yang dihasilkan oleh generator (kW) input yang disediakan (debit air) governor digunakan untuk mengukur dan mengatur kecepatan mesin, menggunakan efek gaya sentrifugal pada bobot berputar yang digerakan oleh poros keluaran mesin untuk mengatur kecepatan dengan mengatur debit air [2]. Prinsip kerja governor yaitu pada saat terjadi pembebanan (beban naik atau turun) maka governor akan mengatur debit air yang masuk ke spiral case (rumah runner turbin) dengan cara membuka dan menutup guide vane sesuai dengan beban yang akan dibangkitkan . semakin besar beban yang akan dibangkitkan maka semakin besar pula debit air (Q) yang dibutuhkan oleh turbin 3.10 Generator Generator adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik , biasanya menggunakan induksi elektromagnetik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tetapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya
9
Dalam generator terdiri dari lilian dalam masing masing fasa yang terdistribusi padamasing masing alur stator dan disebut “ Lilitan terdistribusi “ , rotor berputar searah jarum jam, maka fluks medan rotor bergerak sesuai lilitan jangkar. Satu putaran rotor dalam satu detik menghasilkan satu siklus per detik atau 1 Hertz (Hz) [3]. 3.11 Guide vane Guide vane pada turbin Cros-flow berfungsi untuk mengarahkan air yang masuk kedalam runner turbin sehingga dengan bukaan guide vane yang tepat dapat meningkatkan kinerja turbin, guide vane juga berfungsi untuk mengatur kapasitas air menuju turin dengan arah dan kecepatan tertentu Kegunaan dari guide vane atau stay vane adalah mengkonversikan energi tekanan pada fluida menjadi energi momentum. Guide vane juga dapat mengerahkan aliran (flow) langsung ke sudut runner [4]. 3.12 Pressure Tank Governor pressure tank merupakan alat bantu pada unit pembangkit yang terdiri dari 1 unit pada masing masing unit di PLTA TES , dimana dapat dioperasikan secara manual maupun otomatis. Berguna untuk menggerakan alat alat hidrolik, Pressure tank berisi udara dan oli , dimana seperempat bagian berisikan oli dan tiga perempatnya bagian berisikan udara , untuk mengondisikan tekanan dari fluida kerja governor pressure tank di suplai udara bertekanan dari kompresor in door 3.13 Governor Sump Tank Governor sump tank merupakan alat bantu unit pembangkit yang berfungsi sebagai alat infiltrasi yang digunakan untuk mengelola oli dan mengisi ulang pressure tank. Sump tank ini berfungsi sebagai tempat penyimpanan utuk oeprasional dari sistem dan sump tank juga mensirkulasi oli dengan motor lalu didinginkan sebelum distribusi ke pressure tank atau valve yang membutuhkan oli seperti guide vane, inlet valve dsb. Sistem minyak yang bertekanan berfungsi untuk menggerakan suatu alat secara hidrolik misalnya servo motor, guide vane, inlet valve dan by pass [4].
10
3.14 Inlet Valve Inlet Valve merupakan peralatan yang berguna untuk meneruskan ataupun menghentikan aliran air dari penstock yang menuju ke turbin. Pemasangan inlet valve berada diantara penstock dengan spiral case. Pada PLTA TES inlet valve yang digunakan berjenis butterfly , penggunaan valve jenis ini dikarenakan tipe butterfly secara umum di dunia industri memiliki keunggulan dalam kondisi operasi aliran dengan debit yang tingg dan tekanan rendah hingga sedang, selain itu valve jenis memliki kelebihan dalam mengatur jumlah debit yang dapat dialirkan karena konstruksinya yang dirancang dapat menahan daya abarasi dari air melalui mekanisme bukaan berdasarkan derajat posisi disc.perubahan derajat posisi disc ini diatur menggunaan sistem minyak hidrolis dari sistem [5]. 3.15 Sensor Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser, pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.
11
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Cara Kerja Governor Pada setiap pembangkit listrik memiliki governor, pembangkit listrik dengan tenaga thermal maupun hydro . governor berfungsi sebagai penjaga keseimbangan antara output yang dihasilkan oleh generator (kW) input yang disediakan (debit air) . governor digunakan untuk mengukur dan mengatur kecepatan mesin, menggunakan efek gaya sentrifugal pada bobot berputar yang digerakan oleh poros keluaran mesin untuk mengatur kecepatan dengan mengatur debit air. Prinsip kerja governor yaitu pada saat terjadi pembebanan (beban naik atau turun) maka governor akan mengatur debit air yang masuk ke spiral case (rumah runner turbin) dengan cara membuka dan menutup guide vane sesuai dengan beban yang akan dibangkitkan . semakin besar beban yang akan dibangkitkan maka semakin besar pula debit air (Q) yang dibutuhkan oleh turbin.
Control Valve akan
membuka untuk menambah kapasitas air ketika Frekuensi turun dari nominal atau sebaliknya, akan menutup untuk mengurangi kapasitas air ketika frekuensi naik. 4.2 Instrumen Pada Governor Pada Governor tentunya mempunyai instrumen instrumen yang merupakan sebagai alat yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian pada suatu sistem Governor, Instrumen tersebut antara lain : 4.2.1 Selenoid Valve Solenoide Valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik melalui solenoida, mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust,lubang masukan, berfungsi sebagai terminal / tempat udara bertekanan masuk atau supply (service unit), sedangkan lubang keluaran berfungsi sebagai terminal atau tempat tekanan angin keluar yang dihubungkan ke pneumatic, dan lubang exhaust, berfungsi sebagai saluran untuk mengeluarkan
12
udara bertekanan yang terjebak saat plunger bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve pneumatic bekerja seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.1
Gambar 4.1 Solenoide Valve 4.2.2 Sensor Posisi Sensor Posisi merupakan sensor yang mendeteksi perubahan dan perpindahan posisi pada objek pengukuran tempat, pengukuran biasanya menggunakan metode analog ataupun digital. Sensor posisi mengeluarkan output berupa angka dan dapat digunakan lagi untuk mengukur perpindahan linier atau angular, pada sistem kontrol Governor sensor ini memberikan feedback ke sistem dimana posisi guide vane, Macam macam sensor posisi pun banyak seperti Accelerometer, Gyroscope dan kompas digital. 4.2.3 Sensor Speed Sensor Kecepatan putaran (optocoupler) adalah sensor yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah, Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar Elektrik, yang bekerja secara otomatis. 4.2.4 Human Machine Interface (HMI) Human machine interface (HMI) atau sering juga disebut dengan man machine interface (MMI) adalah software yang digunakan untuk memonitor dan mengontrol mesin atau proses di suatu pabrik.
13
Dalam dunia otomasi industri, HMI diinstal pada komputer dektop, sebelum menggunakannya harus membuat aplikasi (project) terlebih dahulu sesuai dengan fungsi yang diinginkan. Aplikasi/project tersebut dapat berisi gambarGambaryang akan ditampilkan, data-data yang akan dimonitor/dikontrol/di-log, alrmalrm, trending, report dan sebagainya. Project ini dibuat dengan software HMI versi ‘development’, dan setelah selesai dapat dijalankan dengan software HMI versi ‘run time’ untuk pemakaian sehari-hari oleh operator. Software HMI umumnya memiliki kemampuan sebagai berikut : 1.
Menampilkan gambaran suatu mesin atau proses yang sedang berlangsung
2.
Memonitor dan mengontrol data-data secara real time
3.
Fungsi-fungsi Alarm, Trending, Logging Data
4.
Dapat menerapkan sistem kode akses/password user Aplikasi HMI pada umumnya tidak berhubungan langsung dengan peralatan
yang dikontrol tetapi melalui perantara data server. Data server dapat berupa program OPC (OLE for Process Control) atau program Direct Driver khusus yang dibuat khusus untuk satu controller/PLC tertentu. Hampir sebagian besar HMI mengakses data peralatan melalui program controller yang dikenal dengan nama PLC (Progammable Logic Controller). HMI hanya mengakses data monitoring serta mengontrol, sedangkan alur program prosesnya sendiri sudah terprogram dalam PLC. 4.2.5 PLC (Programmable Logic Controller) Definisi PLC (programmable logic controller) adalah computer menurut Capiel (1982) adalah : sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan di desain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat di program untuk penyimpanan secara internal instruksi instruksi yang mengimplementasikan fungsi fungsi spesifik seperti logika urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatika PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol, selain dapat di program, alat ini dapat dikendalikan dan di operasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus, karena memiliki bahasa pemprograman yang mudah dipahami dan dapat di operasikan apabila program yang telah dibuat 14
menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukan Alat ini bekerja berdasarkan input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian ON atau OFF kan output output . 1 menunjukan aktif atau keadaan yang diinginkan sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi atau di perintahkan OFF.. 4.3 Aktuator dan Alat bantu pada Governor Aktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem , aktuator diaktifkan dengan menggunakan lengan mekanis yang biasanya digerakaan oleh motor listrik yang dikendalikan media pengontrol otomatis. Pada governor ada beberapa aktuator antara lain : 4.3.1 Motor Servo Motor servo adalah perangkat yang memutar bagian bagian mesin dengan efisiensi tinggi dengan presisi , servo motor digunakan untuk menggerakan hidraulik sehingga dapat membuat gerakan keatas seperti lengan, 4.3.2 Guide Vane Guide Vane berfungsi untuk mengatur arah debit air yang masuk ke runner yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan dan daya turbin. Sedangkan untuk mengatur, membuka dan menutup guide vane menggunakan servo motor. Pada setiap unit terdapat 2 buah servo motor dan 20 buah guide vane yang dipasang pada setiap spiral case (rumah turbin) disekeliling runner. sistem hidrolis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.2
Gambar4.2 Guide Vane
15
4.4 Sistem Kontrol Governor Operasi Governor Control dilakukan pada HMI (Human Machine Interface) berupa LCD Touch Screen (Magelis) yang terpasang Pada panel depan, Fungsi HMI ini selain untuk pengoperasian juga dapat dipakai untuk memasukan parameter – parameter Penting, seperti Set poin P.I.D , Set poin limter , dll, Gambarberikut ini adalah konfigurasi Sistem Governor Control yang baru pada Gambar 4.3
Gambar 4.3 Konfigurasi Governor Control 4.4.1 Pengoperasian Pada halaman pengoperasian berfungsi untuk menoperasikan Governor Control secara langsung dari Local Panel. Fungsi Tombol pada pengoperasian -
SPEED Set poin : berfungsi untuk menaikan atau menurunkan putaran saat unit sebelum paralell (membantu mempercepat proses paralel jika perbedaan frekuensi sistem dengan frekuensi generator terlalu jauh). Speed Set poin akan kembali lagi ke nilai 100% secara otomatis ketika unit start.
-
GUIDE VANE Request : berfungsi untuk menaiikan/ menurunkan beban Generator
-
Limiter Set poin : ssat governor pada mode Auto, maka limtter hanya berfungsi sebagai batasan maksimum pembukaan Guide Vane.
16
4.4.2 Governor Initial Setting Pada saat setting pengendalian governor maka initial setting sebagai setting dasar, gambar dan tool nya , berikut adalah paramete govenor initial setting pada gambar 4.4
Gambar 4.4 Governor Initial Setting -
Starup berfungsi untuk menentukan Bukaan Guide Vane pada waktu Turbine StartUp
-
GV Limiter berfungsi untuk menentukan Batasan Bukaan Guide Vane pada waktu turbine StartUp
-
Minimal Offline Untuk menentukan Batasan bukaan guide vane terendah pada waktu belum pararalel
-
Minimal online berfungsi untuk menentukan batasan bukaan guide vane terendah pada waktu sudah paralel
-
Power berfungsi untuk menentukan besaran power pada waktu CB closed
-
Speed Droop berfungsi untuk menentukan besaran Speed droop
17
4.4.3 Blok Diagram Governor Blok diagram goovernor yang memudahkan untuk meliat kendali dan paramater sensor yang terbaca pada governoor, Berikut merupakan Gambar blok diagram Governor yang dapat dilihat pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Blok diagram Governor Pada sistem kontrol pada blok diagram, pada saat Speed Setting mencapai 65%
akan memberikan perintah ke Governor sebesar 65% dan speed droop
sebesar dari 1-10% sehingga Load generator memerintahkan untuk pembukaan berskala dari 0- 100% , pada PID control akan di kontrol masukan untuk limit Guide Vane dan akan mengirimkan sinyal ke Control Valve Drive ketika perintah sudah sampai valve maka sensor level akan memberikan feedback untuk memberi tahu berapa level dari guide vane. Speed setting yang merupakan set point, Guide vane position request di bagian ini merupakan bagian request berapa nilai beban yang diinginkan, Guide vane limiter merupakan batas guide vane misalnya batas nya hanya 50% sedangkan guide vane request nya 100 % maka permintaan tidak bisa dilanjutkan, 18
pada control valve. Control valve mengeluarkan output dari PID controller, Servo motor untuk menggerakkan guide vane lalu posisi akan terbaca oleh sensor Speed Penentuan perintah Governor berdasarkan tiga jenis sinyal yang masuk, yaitu speed, Load dan Valve Limiter. Ketika sinyal tersebut dilewatkan menuju Low Signal Selector (LSS) untuk menentukan perintah apa yang harus diberikan kepada Control valve. Pada dasarnya cara kerja governor itu sederhana, hanya mengandalkan kecepatan putaran mesin, sebuah generator terhubung dengan poros yang berputar. Sepasang bandul dihubungkan pada poros, bandul tersebut berputar sering dengan adanya perputaran poros. Untu menyeleksi sinyal terendah dari tiga sinyal input itu untuk menentukan posisi katup turbin. Ketiga sinyal yang mengontrol posisi katup turbin. Ketiga sinyal yang mengontrol Posisi katup Governor adalah output dari blok speed PID controller atau primary Controller. 4.4.1 Trouble shooting Berikut Tabel 4.1 trouble shooting pada Governor . problem dan tindakan yang diambil Tabel 4.1 Trouble shooting pada governoor dan tindakan yang diambil
19
Indikasi
Problem
Tindakan
Speed Sensor Failure
1. Speed sensor 2. Module EHC 105 00
Cek kabel sensor Cek posisi gap speed Cek sensor rusak
Digital Failure
Governor
1. Guide position sensor 2. Pada saat paralel guide vane menutup sampai kurang dari 4% 3. Pada saat paralel speed menurun sampai kurang dari 95%
Cek kabel sensor Cek sensor Cek channel analog Cek posisi gap speed sensor
Battery Low
Battery Backup
Battery backup pada CPU low
Turbin StartUp Speed rendah
Governoor setting
Turbin Speed tidak stabil
PID speed setting
Setting setting
Turbin Guide Vane tidak stabil
PID Control valve
Setting PID Control Valve
initial
Setting Governor initial setting PID
speed
20
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari Pelaksanaan kerja praktek yang telah dilakukan dengan pengoperasian sistem kontrol Governor pada pembangkit Listrik tenaga air PLTA TES LEBONG dapat diambil kesimpulan, yaitu : 1. Governor
adalah
alat
yang
berfungsi
untuk
mengatur
atau
mempertahankan putaran mesin agar tetap konstan, dimana ada parameter – parameter yang dapat mempengaruhi kinerja dari governor yaitu putaran nominal generator, putaran turbn, frekuensi, dan debit air yang masuk untuk memutar turbin 2. Pengendalian Instrumentasi pada pembangkitan listrik ini menggunakan PLC 3. Pada beban Puncak nilai daya akan semakin naik dan akan semakin naik pula persentase dari load opening bukaan pada governor 5.1 Saran Dari hasil pengoperasian dan keterangan dari instruktur (pembimbing) lapangan penulis memberikan beberapa saran : 1. Dalam hal keselamatan dan kesehatan kerja, gunakan selalu alat pelindung diri mengikuti SOP yang telah dibuat. Hal ini perlu dilakukan, selain untuk memberikan kenyamanan dan keamanan bagi personil pabrik yang ada, juga untuk mencegah terjadinya kecelakaan yang bisa mengugurkan Zero Accident dari Pabrik itu sendiri. 2. Selalu sediakan penunjuk pemakaian yang sesuai SOP pada masing masing alat kerja
21
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim
,
2020.
“Pembangkit
Listrik
Tenaga
Air
Tes”
,
http://id.wikipedia.org/wiki/ Pembangkit_Listrik_Tenaga_ Air_Tes, diakses pada 20 februari 2020 pukul 20.20 wib. [2] Mulyadi, Kiki dan eidelweis, 2015 .Sistem kerja Governor di PLTA Parakankondang Sumedang. Jurnal Teknik Mesin Universitas Majalengka. [3] Alamsyah, Fitrah. 2017. Studi Kinerja Generator Pembangkit Listrik Tenaga Air Ubrug Sukabumi. Majalah ilmiah Teknologi elektro Vol.17 No.1 .Teknik elektro Universitas Pakuan . [4] Sadono, 2010. Identifikasi Sistem Governor Control Valve dalam menjaga kestabilan putaran turbin uap PLTP Wayang Windu Unit 1. Jurusan Teknik Fisika Universitas gajah mada [5] Patriandari, 2013. Analisis Pengaturan Speed Droop governor Jurnal PLTA GRESIK. Institut Teknologi Surabaya, 10-12. [6] Sadono, (2010). Identifikasi Sistem Governor Control Valve . Jurnal Teknik Fisika Vol.2 No.3 Edisi September 2013,ISSN 2089-7154. FT universitas gajah mada.
22
LAMPIRAN
Lampiran 1 : Dokumentasi Kegiatan
Gambar L1.1 Proses P2 Unit 7
Gambar L1.2 .Pemeriksaan Genset
Gambar L1.3 .Proses Start Unit
23
Gambar L1.4 .foto P2 Unit 2
Gambar L1.5. P1 intake Dam
Gambar L1.6. P2 Strainer
24
Lampiran 2 : Dokumentasi Data data
Gambar L2.1. Parameter panel governor
Gambar L2.2. Data operasi harian
Gambar L2.3 Data output generator
25
Lampiran 3 Surat keterangan selesai kerja praktek
26
27
28
